Nederbörd som faller på marken i flytande form kan mätas med relativt hög noggrannhet. Så snart det blir snöfall, dock, uppstår olika svårigheter. För bergsområden, mängden snö är en viktig information. Det tjänar till att uppskatta risken för laviner, att planera vägavstånd eller bestämma smältvattenmängder som har stort inflytande på vattenkraftproduktion. Att bestämma snömängder innebär en mängd olika åtgärder, såsom manuella mätningar av människosnöobservatörer eller helautomatiska mätstationer, och var och en av dessa har olika fördelar och nackdelar. I områden som utsätts för stark vind, automatiska mätningar av nederbörd och snödjup är ibland opålitliga. Manuella mätningar utförs vanligtvis bara en gång om dagen. Österrikes centralinstitut för meteorologi och geodynamik (ZAMG) driver automatiserade mätstationer för snödjup i hela Österrike.

Under de senaste åren har dessa stationer har kompletterats med optiska snösensorer med laserteknik som kan mäta snödjupet var tionde minut. Att kombinera nederbördsmätningsdata med väderradarmätningar gör det möjligt att bestämma den totala mängden nederbörd i en viss region. Ändå, resultaten tenderar att vara felaktiga, särskilt på vintern. Med hjälp av finansiering från Gottfried och Vera Weiss Science Foundation, som administreras av den österrikiska vetenskapsfonden FWF, den Innsbruck-baserade hydrologen och meteorologen Kay Helfricht har nu analyserat data från lasermätstationer för snödjup för att upptäcka och korrigera fel.

Snön kommer att lägga sig

"Vi vet att den faktiska nederbörden i allmänhet är underskattad vid snöfall, "förklarar huvudutredaren Helfricht." Av denna anledning, korrigeringsfaktorer används för det uppmätta värdet i standardprodukter för att bestämma fördelningen av nederbörd. "Felet uppstår, till exempel, när snön avdunstar på den uppvärmda mätanordningen eller driver iväg på grund av vindexponering.

För att beräkna mängden nederbörd utifrån höjden på ny snö, man måste också veta snötätheten, vilket är en extra utmaning. "Tätheten av nysnö kan variera mycket. Räckvidden är övervägande mellan 50 och 150 kilo per kubikmeter, "säger Helfricht. Avläsningar från snöobservatörer används för att bedöma variationen i ny snötäthet, men även det ger inte tillräcklig noggrannhet, konstaterar Helfricht:"De dagliga mätningarna utförs inte nödvändigtvis under snöfall, vilket innebär att snön kan ha lagt sig före mätningen på grund av värme, sin egen vikt eller solstrålning. "

Inte tillräckligt med nederbörd på mätstationer

Hur fel i nederbördsmätning kunde korrigeras har redan undersökts i internationella studier, men dessa studier förlitade sig också på individ, välutrustade mätstationer. Kay Helfricht gick ett steg längre och undersökte systematiskt över 70 ZAMG -väderstationer utrustade med lasermätinstrument. Han lyckades beräkna den nuvarande mängden nederbörd från snödjupdata med hjälp av de korta intervallerna på en timme eller mindre mellan mätningarna. Senare, meteorologen fokuserade på stationer som ofta ger felaktiga resultat. Helfricht blev redan medveten om detta fenomen när han skrev sin avhandling om modellering av snötäcke i höga berg:"Jag noterade att nederbördsmätningar tenderar att fungera dåligt på mycket utsatta stationer. Det finns stationer som verkar ge inga mätningar som är representativa för det omgivande området. . "

Helfricht förklarar att majoriteten av mätningar från stationer med systematisk underfång kan korrigeras på lämpligt sätt. I sitt projekt demonstrerade han om och på vilket sätt detta är möjligt för var och en av de undersökta stationerna. Detta är viktigt för alla applikationer som använder väderradar för att simulera mängden ny snö. De gör det genom att koppla mätningar av reflektivitet i luften till mätningar av nederbörd på marken. Om de senare är felaktiga, felet överförs till hela regionen. Helfricht samarbetade nära med ZAMG om detta projekt. Institutionen använder resultaten för att ytterligare förbättra kvaliteten på nederbördsmätningar.