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Variabilität der Bewölkung und Auswirkungen auf die Solarstrahlung in Wien
Stefan Schreier
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Betreuer*in
Philipp Weihs
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.9130
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29097.10973.769764-7
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Abstracts

Abstract
(Deutsch)
In dieser Arbeit wird der Einfluss der Wolken auf die Solarstrahlung in Wien untersucht. Einerseits wird die an der Erdoberfläche gemessene Globalstrahlung abgeschwächt, wenn eine Wolkenschicht die sichtbare Sonnenscheibe verdeckt. Andererseits können Wolken auch dazu führen, dass sich die Globalstrahlung kurzfristig erhöht. Dieser Effekt wird als Strahlungserhöhung bezeichnet und tritt dann auf, wenn zusätzlich zum Anteil der direkten Strahlung ein durch Streuung und Reflexion an den Wolkenpartikeln erhöhter Anteil an diffuser Strahlung vom Messgerät erfasst wird. Durch die kombinierte Verwendung von Spektroradiometer und Fischaugenkamera soll das Phänomen der Strahlungserhöhung anhand von mehreren Fallbeispielen, die am Dach der Universität für Bodenkultur (BOKU) an bewölkten Tagen im Mai und Juni 2009 durchgeführt wurden, gezeigt werden. Die Globalstrahlungsdaten (10-min- Mittelwerte), die am BOKU Dach von einem Sternpyranometer seit Juli 2005 fortlaufend aufgezeichnet werden, dienen als Grundlage für eine mehrjährige statistische Analyse der Strahlungserhöhungen. Neben dem Einfluss des Zenitwinkels der Sonne wird anhand von stündlich beobachteten Bedeckungsgraden, die von der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) aufgezeichnet werden, der Einfluss der Wolken untersucht. Um die Häufigkeit des Auftretens sowie das Ausmaß der Strahlungserhöhungen quantifizieren zu können, wurde mittels eines Strahlungstransfermodells eine Referenzstrahlung für wolkenlose Bedingungen geschätzt. Anhand der gemessenen und der geschätzten Globalstrahlung lässt sich sowohl das Ausmaß der relativen, als auch jenes der absoluten Strahlungserhöhungen berechnen. Die Analyse der Strahlungserhöhungen in Abhängigkeit vom Zenitwinkel der Sonne hat gezeigt, dass die Werte der absoluten (relativen) Strahlungserhöhung mit abnehmenden (zunehmenden) Zenitwinkel der Sonne zunehmen. Mit einem Wert von 269,03 W/m² (1,8) hat sich die maximale absolute (relative) Strahlungserhöhung am 5. August 2006 (16. April 2006) bei einem Zenitwinkel von 34,04° (84,11°) ereignet. Die Untersuchung des Einflusses der Bewölkung hat ergeben, dass die höchsten absoluten (relativen) Strahlungserhöhungen bei einem Bedeckungsgrad 2 von 5 Achtel (7 Achtel) auftreten. Die höchsten Werte der absoluten (relativen) Strahlungserhöhung treten folglich bei kleinen (großen) Zenitwinkeln der Sonne und höheren Bedeckungsgraden auf. Mit zunehmenden Bedeckungsgrad bei zugleich nicht verdeckter Sonne, nimmt sowohl der Anteil der diffusen Strahlung als auch jener der Globalstrahlung zu. Letztendlich geht aus dieser Studie hervor, dass Strahlungserhöhungen durch Wolken ohne weiters länger als 10 Minuten andauern können.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Deutsch)
Wolken Strahlungserhöhung Globalstrahlung
Autor*innen
Stefan Schreier
Haupttitel (Deutsch)
Variabilität der Bewölkung und Auswirkungen auf die Solarstrahlung in Wien
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
121 S. : Ill., graph. Darst., Kt.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Philipp Weihs
Klassifikation
74 Geographie > 74.19 Europa
AC Nummer
AC08138757
Utheses ID
8231
Studienkennzahl
UA | 453 | | |
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