Helmholtz-Zentrum Deutsches Geoforschungszentrum

Dynamik der Landoberfläche - Hydrologie

Die kontinentale Wasserspeicherung ist das Bindeglied im globalen Wasserkreislauf zwischen Atmosphäre und Ozean. Globale Veränderungen des terrestrisch gespeicherten Wassers können über satellitengestützte Schwerefeldvariationen bestimmt werden, sie haben auch einen wesentlichen Einfluss auf saisonale Erdrotationsschwankungen.  

Das Land Surface Discharge Model (LSDM) simuliert den vertikalen und horizontalen Wassertransport sowie die globale Wasserspeicherung der Landoberfläche. Die Modelphysik und Parameterisierung basiert auf dem Hydrological Discharge Model (HDM) und dem Simplified Land Surface Scheme (SLS; Hagemann und Dümenil, 1998, 2003). Angetrieben durch atmosphärische Daten von Niederschlag, Verdunstung und Temperatur modelliert das LSDM die wichtigsten kontinentalen Wassertransport- und Wasserspeicherprozesse (Bodenfeuchte, Schneeakkumulation, Flüsse und Seen, Oberflächenabfluss, Tiefeninfiltration).

Durch die Separation der einzelnen Wasserspeicher im Modell lassen sich Variationen in den beobachteten integralen Größen Schwerefeld und Erdrotation untersuchen und interpretieren. 

Variation der kontinentalen Wasserspeicherung (cm)

Literatur

  • Dill, R. (2008): Hydrological model LSDM for operational Earth rotation and gravity field variations. GFZ ScientificTechnical Report STR08/09.
  • Dill, R. (2009): Hydrological induced Earth rotation variations from stand-alone and dynamically coupled simulations.  In: Soffel, M.; Capitaine, N. (Eds.), Proceedings of the Journées 2008 Systèmes de Référence Spatio-temporels & X. Lohrmann-Kolloquium : 22-24 September 2008 - Dresden, Germany, 115-118.
  • Hagemann, S., Dümenil, L. (1998): Documentation for the Hydrological Discharge Model, Technical Report No. 17. Max Planck Institute for Meteorology, Hamburg, Germany, 42pp.
  • Hagemann, S., Dümenil Gates, L. (2003): Improving a subgrid runoff parameterization scheme for climate models by the use of high resolution data derived from satellite observations. Clim. Dyn. 21, 349-359.
  • Walter, C. (2008): Simulation hydrologischer Massenvariationen und deren Einfluss auf die Erdrotation, Ph.D.-thesis, 195pp., TU Dresden, Germany.

Modellbeschreibungen

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