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Evaluierung von Dürreindizes im Marchfeld und im Eferdinger Becken - im Zeitraum von 1971 bis 2012 - anhand von Ernteanomalien
Johannes Laimighofer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Geographie
Betreuer*in
Wolfgang Schöner
Mitbetreuer*in
Franz Holawe
DOI
10.25365/thesis.43358
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30944.67705.228170-8
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Dürreereignisse können in vielfältiger Weise auftreten. Man differenziert deswegen zwischen meteorologischen, hydrologischen, landwirtschaftlichen und sozio-ökonomischen Dürreereignissen. Dürreereignisse sind von vielfältigen Faktoren abhängig, wie bodenphysikalischen Parametern, klimatologischen, geologischen Gegebenheiten oder der infrastrukturellen Situation. Um diese verschiedenen Einflüsse zu simplifizieren und quantifizieren, wurden Dürreindizes entwickelt. Anhand zweier Indizes – der nur auf Niederschlag basierende SPI, sowie der anhand der klimatischen Wasserbilanz berechnete SPEI – werden Ernteanomalien verschiedener Feldfrüchte im Marchfeld und im Eferdinger Becken im Zeitraum von 1971 - 2012 untersucht. Außerdem werden unterschiedliche Berechnungsmethoden für die Evapotranspiration – das Thornthwaite und das Hargreaves Modell – und deren Einfluss auf den SPEI getestet. Trends und Übereinstimmungen der beiden Dürreindizes in den beiden Untersuchungsgebieten werden mittels des Mann-Kendall-Tests, des Chi-Quadrat-Tests, sowie des ROC getestet. Die Ernteerträge werden mittels einer Polynomfunktion modelliert und deren Abweichungen berechnet. Der SPI lässt einen negativen Trend im Marchfeld erkennen, währenddessen der SPEI einen positiven Trend in beiden Untersuchungsgebieten zeigt. Außerdem reagiert der SPEI sensitiv auf die unterschiedliche Berechnung der Evapotranspiration. Differenzen von über 200mm im Jahr konnten festgestellt werden. Der 3-monatige SPI und SPEI eignen sich am besten für die Modellierung der Ernteanomalien, wobei nur eine Varianz von bis zu 0,5 erklärt werden kann. Werden die Dürreindizes und die Ernteanomalien binär codiert, erhält man einen AUC-Wert von 0,85 für die Sommergerste im Marchfeld.
Abstract
(Englisch)
Drought periods can occur in manifold ways. Hence, there are four different categories of droughts: meteorological, hydrological, agricultural and socio-economic droughts. Drought events are dependent on multiple factors, such as soil-physical parameters, climatological and geological circumstances or the infrastructural situation. In order to quantify and simplify these influences, drought indices were invented. Two indices are used to model crop yield anomalies in the Marchfeld and the Eferdinger Basin from 1971 to 2012: the SPI, which is based on precipitation only, and the SPEI, which is calculated by the climatic water balance. Additionally, different methods for calculating the evapotranspiration are taken into account – the Thornthwaite and the Hargreaves Model. The aim is to test the sensitivity of the SPEI to the different models. The trends and conformities between the two drought indices and the study fields are analysed by means of the Mann-Kendall-Trend-Test, the Chi-Square-Test and the ROC. The crop yields will be modelled with a 2nd or 3rd degree polynomial function and their deviations will be calculated. Whereas the SPI shows a negative trend in the Marchfeld, the SPEI shows a positive trend in both research areas. Furthermore, the SPEI is sensitive to the different evapotranspiration models. There are annual differences of up to 200mm. The three-month SPI and SPEI are most suitable to model the crop yield anomalies, as they are describing the variances up to 50%. In case the drought indices and crop yield anomalies are binary coded, an AUC value of 0.85 is measured for the spring barly in the Marchfeld.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Drought SPI SPEI Climatology Marchfeld Eferdinger Basin crop yield anomalies
Schlagwörter
(Deutsch)
Dürre SPI SPEI Klimatologie Marchfeld Eferdinger Becken Ernteanomalien
Autor*innen
Johannes Laimighofer
Haupttitel (Deutsch)
Evaluierung von Dürreindizes im Marchfeld und im Eferdinger Becken - im Zeitraum von 1971 bis 2012 - anhand von Ernteanomalien
Paralleltitel (Englisch)
Evaluation of drought indices in the Marchfeld and the Eferdinger Basin
Publikationsjahr
2016
Umfangsangabe
69 Seiten : Diagramme, Karten
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Wolfgang Schöner
Klassifikationen
38 Geowissenschaften > 38.09 Physische Geographie ,
38 Geowissenschaften > 38.82 Klimatologie
AC Nummer
AC13363505
Utheses ID
38377
Studienkennzahl
UA | 066 | 855 | |