Summary
A method is presented which allows the computation of the terms of the energy balance for the whole area of an Alpine valley. The method is based on measurements at three stations, a digital topographic model, a vegetation map and surface temperature measurements. The results are given in shadow maps. The distribution of the radiation balance is mainly determined by the topographic exposure, while the latent heat flux is determined mainly by vegetation.
As a first application the heating rate of the valley atmosphere is calculated from the modelled sensible heat flux at the valley surface and compared to the heating rate estimated from temperature measurements.
Zusammenfassung
Eine Methode wird vorgestellt, die die Berechnung der Terme der Energiebflanz für die gesamte Fläche eines Alpentals gestattet. Die Methode basiert auf Messungen an drei Stationen, einem digitalen Geländemodell, einer Vegetationskarte und Messungen der Oberflächentemperatur. Die Ergebnisse sind als Schattierungskarten dargestellt. Die Verteilung der Strahlungsbilanz wird im wesentlichen bestimmt durch die Exposition, die des latenten Wärmestroms durch die Vegetation.
Als erste Anwendung wird die Erwärmungsrate der Talatmosphäre durch den Strom fühlbarer Wärme an der Oberfläche bestimmt und mit der Erwärmungsrate verglichen, die aus Temperaturmessungen abgeschätzt wird.
Similar content being viewed by others
References
Brühl, Ch., Zdunkowski, W.: An Approximate Calculation Method for Parallel and Diffuse Solar Irradiances on Inclined Surfaces in the Presence of Obstructing Mountains or Buildings. Arch. Met. Geoph. Biocl., Ser. B32, 111–129 (1983).
Defant, F.: Local Winds. Comp. Met. 655–672 (1951).
Enders, G.: Theoretische Topoklimatologie. Nationalpark Berchtesgaden, Forschungsberichte, Ramsau, Nationalparkverwaltung Berchtesgaden, 1979.
Escher-Vetter; H.: Der Strahlungshaushalt des Vernagtferners als Basis der Energiehaushaltsberechnung zur Bestimmung der Schmelzwasserproduktion eines Alpengletschers. Wiss. Mitt. Met. Inst. Munchen39 (1980).
Flohn, H.: Beiträge zur vergleichenden Meteorologie der Hochgebirge. Ann. Met. NF5, 9–16 (1971).
Freytag, C.: Investigation of Mesoscale Weather Phenomena in Mountainous Regions. Mount. Res. Dev. (to appear).
Freytag, C., Hennemuth, B.: DISKUS — Gebirgswindexperiment im Dischmatal. Teil 1: Sondierungen. Wiss. Mitt. Met. In st. München43 (1981).
Freytag, C., Hennemuth, B.: DISKUS — Gebirgswindexperiment im Dischmatal. Teil 2: Bodennahe Messungen und Flugzeugmessungen. Wiss. Mitt. Met. Inst. München46 (1982).
Geiger, R.: Das Klima der bodennahen Luftschicht. Braunschweig: Vieweg & Sohn 1961.
Hacker, J.: Preliminary Results of the Alpine Experiment DISKUS. Acro Revue10 (1982).
Häckel, H., Häckl, K., Kraus, H.: Tagesgänge der Energiebilanz der Erdoberfläche auf der Alp Chukung im Gebiet des Mt. Everest. Khumbu Himal7, 71–134 (1970).
Häckl, K., Hennemuth, B., Kahler, U.: Energiebilanzuntersuchungen bei Teufl. In [8].
Halbsguth, G., Kerschgens, M. J., Kraus, H., Meindl, G.: Measurements of Atmospheric Stability in the Boundary-Layer of an Alpine Valley (Dischmatal, Switzerland). Ann. Met. NF19, 156–158 (1982).
Hennemuth, B., Köhler, U.: DISKUS — Gebirgswindexperiment im Dischmatal. Abschätzung der Energiebilanz eines Gebirgstales. Ann. Met. NF19, 175–177 (1982).
Hoinkes, H.: Die Windverteilung einer alpinen Talstation (Innsbruck). Met. Z.58, 223–226 (1941).
ICSU/WMO: The Alpine Experiment -Experiment Design. Geneva, GARP ALPEX 1, 1982.
Kerschgens, M. J., Kraus, H., Schaller, E.: Untersuchung von orographischen Winden in einem Alpental in Verbindung mit den Energieflußdichten an der Erdoberfläche, Teil 2: Meßwerte der Bodenstationen. In [8].
Köhler, U.: Gebirgswindexperime nt DISKUS — Methode zur Abschätzung der Energiebilanz des Dischmatales. Dipl. Arbeit München, 1982.
Miller, D. H.: Energy at the Surface of the Earth. Int. Geoph. Ser.27 (1981).
Möller, F.: Einführung in die Meteorologie, Bd. 2. BI-Hochschultaschenbücher276 (1973).
Nodop, K., Quenzel, H.: Bodenoberflächentemperatur bestimmt aus Radiometermessungen im Dischmatal. In [8].
Reinhardt, M. E., Willeke, H.: Temperatur- und Feuchtestrukturen in drei Flughöhen im Dischmatal während des Experiments DISKUS August 1980. In [8].
Rott, H.: Vergleichende Untersuchungen der Energiebilanz im Hochgebirge. Arch. Met. Geoph. Biokl., Ser. A28, 211–232 (1979).
Sauberer, F., Dirmhirn, I.: Das Strahlungsklima. In: Steinhauser, F., Eckel, O., Lauscher, F.: Klimatographie von Österreich,. S. 13–102. Österr. Akademie der Wissenschaften, Denkschriften der Gesamtakademie 3, Wien 1958.
Turner, H., Rochat, P., Streule, A.: Thermische Charakteristik von Hauptstandortstypen im Bereich der oberen Waldgrenze (Stillberg, Dischmatal bei Davos). Mitt. Eidg. Anst. f. d. Forstl. Versuchswesen51, 95–119 (1975).
Turner, H., Streule, A.: Energiebilanzuntersuchungen auf dem Stillberg. In [8].
Walder, U.: Ausaperung und Vegetationsverteilung im Dischmatal. Mitt. Eidg. Anst. f.d. Forstl. Versuchswesen59 (1983).
Yoshino, M. M.: Climate in a Small Area. University of Tokyo Press, 1975.
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
With 9 Figures
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Hennemuth, B., Köhler, U. Estimation of the energy balance of the Dischma valley. Arch. Met. Geoph. Biocl., Ser. B 34, 97–119 (1984). https://doi.org/10.1007/BF02275678
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02275678