Trockenheitsindizes

Verschiedene Indizes beschreiben die aktuelle Trockenheit oder Nässe an ausgewählten Stationen des Messnetzes von MeteoSchweiz. Die Indizes werden von primären meteorologischen Messgrössen abgeleitet. Die wichtigste Eingangsgrösse ist die Niederschlagsmenge. Je nach Index wird zusätzlich die Verdunstung berücksichtigt, welche von der Temperatur, Feuchte, Strahlung und Windgeschwindigkeit abhängt.

Kategorie

SPI: Niederschlagsanomalie

Der standardisierte Niederschlagsindex SPI (Standardized Precipitation Index) beschreibt, wie stark die Niederschlagsmenge im vergangenen Monat oder über längere Zeiträume vom langjährigen Mittel abweicht. Negative Werte des SPI zeigen ein Niederschlagsdefizit gegenüber dem langjährigen Median, positive Werte zeigen grössere Niederschlagsmengen als im Median an. Der SPI ist als relative Abweichung der Niederschlagsmenge für den betroffenen Ort und Zeitpunkt definiert, so dass sein Wert direkt anzeigt, wie aussergewöhnlich das aktuelle Defizit (oder Überschuss) für diesen Ort und für diese Jahreszeit ist. Mit der Berechnung des SPI über verschieden lange Zeiträume (1, 3, 6 und 12 Monate) wird das Wasserdefizit auf unterschiedlich langen Zeitskalen beschrieben. Dies ist nützlich, weil die Auswirkungen von Trockenheit stark von deren Dauer abhängen. Beispielsweise ist die Vegetation, und damit die Landwirtschaft, auf Wasserdefizite über einen Zeitraum von 1-3 Monaten empfindlich. Für die Wasserwirtschaft sind üblicherweise längere Perioden entscheidend.

In der Grafik für einzelne Stationen wird der Verlauf des SPI über das vergangene Jahr dargestellt, die Indexwerte sind gemäss folgender Farbskala eingefärbt:

Bodenfeuchte-Indizes

Mit einem einfachen Bodenwasser-Modell wird aus den meteorologischen Grössen Niederschlag und potenzielle Evapotranspiration die theoretische Bodenfeuchte für einen idealisierten Boden berechnet. Aus diesem Bodenfeuchte-Index werden weitere Trockenheitsindizes abgeleitet. In den Grafiken wird der Verlauf der Indizes des laufenden Jahres bis zum aktuellen Datum gezeigt.

Bodenfeuchte-Index

Bodenfeuchte (in Volumenprozenten) für einen idealisierten Boden an diesem Standort:

Farbskala von braun (extrem trocken) über normal (hellbeige) zu dunkelblau (extrem nass).
Farbskala für die Indexwerte

Bodenwasser-Defizit

Die braunen Säulen zeigen das Wasserdefizit des Bodens bis zur Wassersättigung (=Feldkapazität, Wassermenge, die der Boden gegen die Schwerkraft halten kann). Das Defizit ist in mm angegeben, so dass direkt ersichtlich ist, welche Regenmenge nötig ist bis zur Sättigung, bzw. welche Wassermenge der Boden aufnehmen kann.

Farbskala von braun (extrem trocken) über normal (hellbeige) zu dunkelblau (extrem nass).
Farbskala für die Indexwerte

Wasserdefizit Vegetation

Dies ist das Defizit in der Bodenfeuchte im Vergleich zum aktuellen Wasserbedarf der Vegetation. Soviel Wasser (Niederschlag in mm) ist nötig, damit die Vegetation optimal mit Wasser versorgt wird.

Farbskala von braun (extrem trocken) über normal (hellbeige) zu dunkelblau (extrem nass).
Farbskala für die Indexwerte

ARID

ARID (Agricultural Reference Index for Drought): Dieser Index ist ein Mass für das aktuelle Wasserdefizit der Vegetation. Er berechnet sich als 1 minus das Verhältnis von tatsächlicher zu potenzieller Evapotranspiration. Der Index ist 0 bei optimaler Wasserversorgung und nähert sich dem Wert 1 bei maximalem Trockenstress.

Farbskala von braun (extrem trocken) über normal (hellbeige) zu dunkelblau (extrem nass).
Farbskala für die Indexwerte

Bodenwasser-Modell

SPEI: Wasserbilanzanomalie

Der standardisierte Niederschlags-Evapotranspirations-Index (Standardized Precipitation Evaportranspiration Index, SPEI) beschreibt, wie stark die Wasserbilanz im vergangenen Monat oder über längere Zeiträume vom langjährigen Mittel abweicht (Anomalie = Abweichung vom langjährigen Mittel). Negative Werte des SPEI zeigen ein Defizit in der Wasserbilanz gegenüber dem langjährigen Median, positive Werte bedeuten mehr Wasser als im Median. Der SPEI ist als relative Abweichung der Wasserbilanz für den betroffenen Ort und Zeitpunkt definiert, so dass sein Wert direkt anzeigt, wie aussergewöhnlich das aktuelle Defizit (oder Überschuss) für diesen Ort und für diese Jahreszeit ist. Analog zum SPI wird der SPEI über mehrere Zeiträume berechnet. .

In der Grafik wird der Verlauf des SPEI über das vergangene Jahr dargestellt, die Indexwerte sind gemäss folgender Skala eingefärbt:

Farbskala von braun (extrem trocken) über normal (hellbeige) zu dunkelblau (extrem nass).
Farbskala für die Indexwerte

Wasserbilanz

Die Wasserbilanz ist definiert als Differenz von Niederschlagsmenge und potenzieller Evapotranspiration. In diesem Fall ist die Evapotranspiration allein durch meteorologische Grössen bedingt (Temperatur, Feuchte, Wind und Strahlung). Diese Wasserbilanz aus Niederschlag und potenzieller Evapotranspiration wird deshalb auch als meteorologische Wasserbilanz bezeichnet. Die Wasserbilanz wird über einen bis mehrere Monate berechnet. Positive Werte zeigen an, dass über den betrachteten Zeitraum mehr Niederschlag gefallen ist als in die Atmosphäre verdunstet wurde. Es ist eine absolute Grösse, im Gegensatz zum Index SPEI (siehe unten), welcher die Wasserbilanz relativ zum jeweiligen Ort und Zeitpunkt beschreibt.

In der Grafik für einzelne Stationen sind die Wasserbilanzen des laufenden Jahres bis zum aktuellen Datum dargestellt. Positive und negative Werte sind gemäss folgender Farbskala eingefärbt:

Farbskala von braun (extrem trocken) über normal (hellbeige) zu dunkelblau (extrem nass).
Farbskala für die Indexwerte

Evapotranspiration und potenzielle Evapotranspiration