Die Einstrahlungsverhältnisse sind speziell im Hochgebirgsgelände schließlich auch noch weitgehend von der möglichen Dauer der Sonnenbestrahlung abhängig. Horizont-überhöhende umliegende Berge und Hänge verkürzen durch Schlagschatten die mög-liche Sonnenscheindauer gegenüber einer Ebene mit siderischem Horizont. Eine wei-tere Verkürzung der möglichen Sonnenscheindauer kann durch die Exposition der geneigten Hangfläche selbst zustande kommen (Selbstschatten). Auf geringe Ent-fernungen können bereits große Unterschiede auftreten. Eine Momentaufnahme der bei tiefem Sonnens~and besonders krassen Geländeabschattungen bot schon Abbil-dung 5. Es erschien daher notwendig, außer Hangneigung und -richtung auch noch den dritten Geländeparameter «Sonnenscheinmöglichkeit» in seiner Verteilung über die Versuchsfläche eingehend zu untersuchen.
Hiezu wurde das «Horizontoscop» von F. Tonne (1954) verwendet, ein bereits vielfach beschriebenes, einfaches Gerät, welches es gestattet, für jeden beliebigen Tag des Jahres die an einem bestimmten Punkt möglichen Sonnenscheinverhältnisse zu bestimmen. Das Gerät hat bei flächenintensiver Arbeitsweise, bei großer Netzdichte der Beohachtungen gegenüber Tagbogenmessern und Theodolitaufnahmen den großen
4 Grundlagen der Hangbestrahlung
Die auf geneiate Flächen fallende momentane Global trahlungsmenge wird im we entliehen beslimmt durch die geographi ehe Breite, die Jahreszeit (Sonnendekli-nation), die Tage zeil ( tundenwinkel der Sonne), die Hangneigung, die Hang-richtuno-, die trahlung durchläs igkeit der Atmosphäre (Trübungsgrad, Bewölkung) und die Reflexion eigen chaften der Umgebung· die Lrahlung mengen über längere Zeit ind überdie von der Horizontgestaltung ( onnenauf- und -untergangszeiten) ab-hängig.
Man kann für ein enaer begrenzte Gebiet die bedingenden Faktoren trennen in olche, die einer grund ätzlichen Be timmung zugänglich sind und dann für alle Hanglagen im betrachteten Bereich gelten, und in solche, die im Gelände von Ort zu Ort tark wech eln. Zu letzteren gehören Hangneigung, Hangrichtung und die Begrenzungen der onnenscheindauer durch den Horizont, zur ersteren alle übrigen Faktoren. Eine Globalstiiahlung kartierung kann zweckmäßig de halb in drei Haupt·
chrilten erfolgen:
a) Kartierung der Hangneigungen, der Hangrichtungen und der lokalen onnenauf-und -untergang zeiten.
b) Mes ung der räumlichen Komponenten der Global trahlung in den ver chiedenen Bereichen der Gesamtfläche durch Einstellung de Meßgerätes in so viele eigun-gen und Richtuneigun-gen, daß alle hier vorkommenden Hanglaeigun-gen durch Interpolation genügend genau edaßt werden.
c) Übertragung dieser Meßergebnisse in die Karte unter voller Berücksichtigung der drei Geländeparameter (a).
Um den Strahlungsgenuß der verschiedenen Hanglagen für die ganze Vegetation • periode und wolkenfreie Wetter ermitteln zu können, mü en die räumlichen
Global-trahlungskomponenten an mehreren tichtagen die er Periode gemessen werden (voll tänd.ige Tagesgänge für alle benötigten Expo itionen); da in der Höhenlage von 2000 m die durch ver chiedene Lufttrübung bedingte treuung der Strahlungssum-men an Klartagen erfahrung gemäß sehT klein i t, kann chon aus wenigen Stich-tagen unschwer und verläßlich das Integral über die ganze Periode gebildet werden.
41 Die Hangneigungen
Über die lerre tri ch-photogrammetri eh aufgenommene Karte1 de Versuch ge-bietes im Maßstab 1 :500 (Äquidistanz der I ohyp en 2 m) wurde ein tran parente Blatt mit quadratischem Gitternetz von 1 cm Zellenlänge gelegt und für jeden Quadrat-zentimeter der Karte (5 X 5 m in der atur) au dem horizontalen Abstand zwischen
1 Institut für Geodäsie und Photogrammelrie (Prof. Dr. F. Kobold) der ETH Zürich
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Abbildung 8 Karte der Hangneigungen
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drei Isohypsen die durchschnittliche eigung be tirnmL und al Zahl (Winkelgrade alter Teilung) in das betreffende Gitternetzquadrat eingeschrieben.
Für den zur Kartierung au gewählten Hauptteil der er uchsfläche tillhergalp ergaben sich auf diese Wei e 2745 Meßwerte; er umfaßt al-o 68,625 m2• Die <Ye-wählte Tetzdichte i t der Kartengenauigkeit und der Geländedifferenzierung, soweit sie aus der Karte ersichtlich ist, angepaßt.
Für die Dar tellung in Abbildung 8 ( ei(Yung karte) wurden die im Gitternetz niederge)e<Yten eigung meßwerte zu Kla sen von je 10 Winkelgraden zu ammen-gefaßt, zwi eben je zwei Kla en Linien gleicher Grenzwinkel gezogen und diese Linien an chließend in die Karte übertragen. Deutlich i t darau er ichtlich, daß der obere Ab chnitt der Ver uchsfläche bedeutend teiler und neigung mäßig unruhiger
Lt al der untere. Die Auszählung der Meßwerte Iür die in der Karte unterschiedenen eigung kla en ergab folgende prozentuale Anteile an der Ge amtfläche:
eigung kla e
erglichen mit den durch chnittlichen eigungen der zentralalpinen Taleinhänge in der potentiellen Waldzone muß die Versuch fläche al außerordentlich steil be-zeichnet werden. ergleichsweise ei auch erwähnt, daß in dem von A. B a u m g a r L •
n er (1960) kartierten Gebiet am Gr. Falkenstein im Bayeri chen Wald die eigun-gen vorwieeigun-gend nur zwischen 5 und 20 Grad liegen.
42 Die Hangrichtungen
Anhand eines gleichen Gitternetze , in -S-Orienlierung über die Karle gelegt, konnte für jeden Quadratzentimeter Kartenfläche mittels Winkelmes er die durchschnittliche Hangrichtung be timmt und al Hangazimut (
=
0°, E=
90° u w.) auf ganze Grade genau in jedes Gitternetzquadrat eingetragen werden. Die kartenmäßige Dar-136IIIIDJ IIW l1dlUI Zur Ergänzung dieser Angaben zeigt Abbildung 11 auch bei kleinerer Gruppierung der Hangazimute (je 10 Grad) da tarke Dominieren de1· Richtungen um NE (= Haupthangrichtung) und die überra chend geringe Beteiligung der ebenhana-richtungen und E. Wie auch aus der Richtungskarte (Abbildung 10) hervorgeht,
Abbildung 11 der gegensätzlichen, um 90 Azimutgrade ver chiedenen Rinneneinhänge kommt. Die Karte zeigt überdies, daß in manchen Hangrinnen und auf schmalen Geländerippen
tellenweise Richtungssprünge von 45-90° vorkommen.
43 Horizonteinengung und örtlich mögliche Sonnenscheindauer
Die Einstrahlungsverhältni se sind peziell im Hochgebirgsgelände schließJ.ich auch noch weitgehend von der möglichen Dauer der onnenbe trahlung abhängig. Horizont-überhöhende umliegende Berge und Hänge verkürzen durch Schlagschatten die mög-liche Sonnenscheindauer gegenüber einer Ebene mit siderischem Horizont. Eine wei-tere Verkürzung der möglichen Sonnen cheindauer kann durch die Exposition der geneigten Hangfläche selbst zustande kommen (Selbstschatten). Auf geringe Ent-fernungen können bereits große Unterschiede auftreten. Eine Momentaufnahme der bei tiefem Sonnenstand be onders krassen Geländeab chaltungen bot schon Abbil-dung 5. Es erschien daher notwendig, außer Hangneigung und -richtung auch noch den dritten Geländeparameter «Sonnen cheinmöglichkeil» in seiner Verteilung über die Versuchsfläche eingehend zu untersuchen.
Hiezu wurde das «Horizonto cop» von F. Tonne (1954) verwendet, ein bereits vielfach beschriebenes, einfaches Gerät, welches es gestattet, für jeden beliebigen Tag des Jahres die an einem bestimmten Punkt möglichen Sonnenscheinverhällni se zu bestimmen. Das Gerät hat bei flächenintensiver Arbeitsweise, bei großer etzdichte der Beobachtungen gegenüber Tagbogenmessern und Theodolitaufnahmen den großen 138
Abbildung 12
Karte der effektiv (örtlich) möglichen Sonnenscheindauer in Prozenten der astronomisch möglichen (Vegetationsperiode 15. 5. bis 30. 9.). 100 0/o = 2029 Stunden
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