Die heutigen globalen (oder kontinentalen) hydrologischen Modelle bieten widersprüchliche Schätzungen an, sowohl für die mittlere, jährliche Verdunstung, als auch für den niedrigen, mittleren oder hohen Durchfluss in den jeweiligen Flussbecken. Dies führt dann zu sehr unterschiedlichen Schätzungen über die momentan verfügbaren Wassermengen oder über den Einfluss des Klimas auf unsere Frischwasservorräte. Das Hauptziel dieses Projektes ist es, unser Verständnis der globalen Wasservorräte zu verbessern und bessere Schätzungen der kontinentalen Wasserspeicher und Durchflüsse zu erhalten.
Um dies zu erreichen, wurden 10 Einzelprojekte an verschiedenen Forschungseinrichtungen (inklusive dem GIS) vorgeschlagen, die die entsprechenden Fachgebiete abdecken.
Projekt 6: Schätzung von Stromdurchfluss und von Speichervariationen des Oberflächenwassers aus Satellitendaten: Vollständige Abdeckung aller Einzugsgebiete mit optimaler räumlicher und zeitlicher Auflösung
Die unzureichende Beobachtung hydrologischer Parameter auf globaler Skalenebene behindert den weiteren Fortschritt in der hydrologischen Modellierung. Nachdem die Verfügbarkeit von in-situ Pegelmessungen sehr stark abnimmt, greift man verstärkt auf Satellitendaten zurück. Auf der einen Seiten bieten weltraumgestützte Sensoren aufgrund ihrer Natur ein umfassendes und globales Bild, auf der anderen Seite haben alle Satellitenprodukte ihre eigenen Beschränkungen bezüglich Genauigkeit, zeitlicher Auflösung und räumlicher Abdeckung. Dieses Projekt zielt darauf ab, die globalen Datenbanken deutlich zu verbessern, insbesondere für die zwei Schlüsselvariablen Abfluss ("river discharge") und Wasserspeicherung an der Oberfläche ("surface water storage"). Zu diesem Zweck werden neue Modellierungsmöglichkeiten entwickelt, um den Wasserstand aus Satellitenaltimetrie zu bestimmen, während die Oberfläche aus Satellitenbildern geschätzt wird.
Die großen Forschungsfragen, die wir mit dem Projekt beantworten möchten, lauten dabei:
- Wie können wir die vorhandenen Verfahren zur Verdichtung von Altimetermessungen, die für ein-dimensionale Flussgeometrien entwickelt wurden, so anpassen, dass sie für die mehr-dimensionale Geometrie im gesamten Flussnetzwerk funktionieren?
- Wie können wir die Methodik zur Schätzung des Durchflusses durch die Kombination unterschiedlicher Altimetermissionen über dem Einflussgebiet verbessern?
- Können wir die Menge des Oberflächenwassers quantifizieren und von dem Gesamtspeicher abgrenzen?
- Wie geht man mit der Nichtstationärität des Oberflächenspeichers und des Durchflusses um?
Omid Elmi
Dr.-Ing.Akademischer Mitarbeiter