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Ba nd XXV, Heft2 ERDKUNDE FERD.DUMMLERS VERLAG/BONN Juni1971 ZWISCHEN WETTERLAGENHAUFIGKEIT ZUSAMMENHANGE IM ZENTRALMEXIKANISCHEN VERTEILUNG NIEDERSCHLAGS UND HOCHLAND dargestellt am Beispiel des Hochbeckens von Puebla*) Mit 6 Abbildungen, 1Tabelle und 1 Beilage (II) Dieter of weather The linkages between frequency Summary: in the central Mexi distribution situation and precipitation can highland: the example of the Puebla high basin High altitude weather maps (500 and 700 mb level), of the USA the southern portion for Mexico, and the Gulf zone, were used to determine typical stream over line structures and the frequency of their occurrence correlated the year for the Puebla high basin. These were of more of precipitation with the frequency of occurrence to 65% and more than 0.1 mm on less than 25%>, 25% of the surface of the Puebla than 65?/o respectively high zones within the study area favoured In addition, basin. which exist Klaus Mexiko gefun optimalen Klassifikationsprinzipien den sind. In dieser Abhandlung wird der Versuch unternom men, fiir das Hochbecken von Puebla (Abb. 1) die nicht Klimaelemente zu lenwertbehandlung nur einer unterziehen, statistischen sondern Schwel sie gleich zeitig als Auswirkungen in bestimmterHaufigkeit und zu regionaler Verteilung auftretender Wetterlagen because of a particular type of circulation by precipitation on were of their dependence determined and the basis It could be shown and relief outlined. that, in se the annual identical areas, precipitation genetically amounts was very similar quence of monthly precipitation with and that the months for all observation stations amounts coincide with the months maximal precipitation weather of maximum frequency the precipitation encing of the areas. of type circulation influ 1. Aufgabenstellung Die orographische Gestaltung Mexikos, die Grofie des Landes und die geringe Dichte des vorhandenen Klimastationsnetzes erschweren eine eindeutige KHma klassifikation des Landes erheblich. Es kann deshalb nicht erstaunen, dafi immer neue Versuche (1, 2, 3) unternommen mit werden, Hilfe statistisch-beschrei bender Methoden der wichtigsten Klimaelemente und ihrer zeitlichen und ortlichen Veranderung eine ge naue der Abgrenzung Klimazonen zu erreichen. Die jiingsten Versuche Mosinos (4), der unter Beriick der zeitlichen Andauer der kleinen som sichtigung merlichen Trockenzeit eine neue interessante Klima gliederung Mexikos gegeben hat, zeigen, dafi auf der Basis effektiverKlimaeinteilungen noch nicht die fiir Abb. 1: Die Lage Mexiko The des Untersuchungsgebietes position of the study area with Gulf ofMexico von Untersuchungen iiber die von Puebla, des Hochbeckens die im Rahmen des Mexiko-Projektes der Deutschen Forschungs unter Leitung von Prof. W. im Geo Lauer gemeinschaft Institut der Universitat Bonn graphischen durchgefiihrt *) Diese klimatische werden. Der Arbeit ist Teil Struktur Deutschen fiir die finanzielle sei herzlich Forschungsgemeinschaft dieser Arbeiten gedankt. Unterstutzung zum Golf respect von to the deuten (5). Es soil dabei insbesondere festgestelltwer den, ob sich zwischen der regionalen Verteilung be stimmterNiederschlagsgebiete und der Auftrittshau figkeit typischerWetterlagen eine ursachliche Bezie hung herleiten lafit und inwieweit diese ursachliche Beziehung orographisch bedingt ist. 82 Erdkunde Band XXV 2. Das Datenmaterial ausgewertete das Diese, fiir die moderne Klimatologie charakteristi sche Zielsetzung (6), erfordert zunachst eine Klassi fikation der fiir den mexikanischen Raum typischen Wetterlagen. Da mehr als 60?/o des mexikanischen Staatsgebietes in Meereshohen iiber 1000 m liegen, verlieren die Bodenwetterkarten, als 50 Jahren fiirMexiko Durch Bedeutung. die die seit mehr bereits taglich erstelltwerden, an Druckreduktion Meeres auf niveau und die Vernachlassigung dynamischer Effekte (7, 8) bei der Reduktion des Druckes, werden die ohnehin in tropischenGebieten geringen synoptischen Druckschwankungen so verfalscht, dafi die Analyse der nur Bodenwetterkarten nisse Unter von brauchbare wenig Ergeb liefert. diesen Umstanden der ?Radio Mexicana S. A." Hohenwetterkarten taglichen ausgegebenen kommen den seit 1951 Aeronautica her und (0.00 12.00 GMT) der Hauptisobarenflachen besondere Be deutung zu. Fiir die Jahre 1967, 1968 und 1969 wur den diese Hohenwetterkarten und analysiert nach Wetterlagentypen klassifiziert. Wie bei alien Ver suchen dieser Art war es bei der Klassifikation un moglich, alle an Parameter meteorologischen einem vorgegebenen Tag zu beriicksichtigen.Dem Vorbild bereits publizierter Arbeiten (9, 10) fiir die Subtropen folgend, wurden fiir das 700-, 500- und 200-mb Niveau alle ahnlich strukturierten Stromlinienanord nungen als ein Typ verstanden, wenn sie ahnliche Wirkungen im mexikanischen Hochland implizierten. Als Klimaindikator (11) zur Bestimmung der Aus insbesondere wirkungen, Puebla-Tlaxcala, wurde in die der Untersuchungszone wahlt, da diese durch eine enge, gesetzmafiige Ver kniipfung mit weiteren Klimaelementen wie etwa der Niederschlagshaufigkeit, der Bevolkerung, der Luft feuchtigkeit und der Reinheit der Luft ausgezeichnet ist. (12). 3. Auftrittshaufigkeit der Wetterlagentypen Einige typische Stromlinienstrukturen sind in Ab bildung 2 und 3 dargestellt worden. Aus dem Verlauf der Stromlinien lassen sich zwei Regimegruppen ab leiten: a) Westwindregime, verbunden mit Stromlinien aus vorwiegend westlichen Richtungen b) Tropisches Ostwindregime, verbunden mit Strom linien aus vorwiegend ostlichen Richtungen. Die angelegt. hier nicht ange des mexikanischen wirksam Hochplateaus Der wird. Obergang von dem polaren zu dem tropischenRegime vollzieht sich in den Monaten April und Mai und kundigt sich durch das Auftreten des Zirkulations typs Ti an. Dieser Zirkulationstyp ist durch tropische Ostwinde im siidlichenMexiko und durchWestwinde imNorden des Landes gekennzeichnet. Von April bis Juni vergrofiert sich die Einflufizone der tropischen von Ostwinde nach Siiden vom Norden aus Boden gehend bis in grofite Hohen mehr und mehr. Die Westwinde werden dabei zunachst in Bodennahe nach Norden abgedrangt, dann setzt sich allrnahlich auch in grofierenHohen der tropischeOstwind durch. Im Mai sind iiber der Meseta noch haufig im 500-mb-Niveau P-Typen bereits tropische im wahrend anzutreffen, das 700-mb-Niveau ist. bestimmend Ostwindregime Im Juni reichtdas Ostwindregime bereits bis in grofite Hohen (vgl. Abb. 4). Im September und Oktober er folgt vom der Obergang zum Westwindregime, Ost- der ebenfalls durch das gehaufte Auftreten des Ober gangstyps Ti deutlich nachweisbar wird. Ein Vergleich der Lage des Zentrums der anti zyklonalen Stromung, die in alien Abbildungen iiber dem Golf bzw. dem karibischen Raum auftritt, mit den Auftrittshaufigkeiten der zugehorigen Zirkula dieser tionstypen, lafit die Nord-Sudwanderung Antizyklone im Jahresablauf deutlich hervortreten (Abb.5) (13). Durch die winterlichen P-Typen werden verschiedene eines Phasen ge Niederschlagsmenge 700-mb-Niveau gebenen Auftrittshaufigkeiten zeigen, dafi das West windregime in den Wintermonaten bis in das Niveau mung ?Indexzyklus" Mit reprasentiert. (P-Typen) der den sind Kaltlufteinbriiche Weststro polaren ?Low-Index-Lagena in den mexikani verbunden. schen Raum Die Regenzeit dauert im Bereich der mexikanischen Meseta schen von Mai die mit bis Oktober. tropischen In diesen Oststromungen Monaten herr verbundenen H2, Ti und W-Typen im Siiden des Landes vor. Den Abbildungen 3a bis 3e kann entnommen werden, dafi die Wellenstorungen in der tropischen Oststromung, die in Verbindung mit den sommerlichenW-Typen auftreten, in einer direkten Beziehung zu den Trogen in der polaren Weststromung stehen. Sie werden in der tropischenOststromung als Reflexion der polaren Troge induziert und vergrofiern, wenn sie auf dem gleichenMeridian mit einem polaren Trog liegen, stark ihre Intensitat. Oft werden sie in diesen Positionen zeitweilig stationar. Bei der Fortpflanzung derWellen storungen in der West- bzw. der tropischen Oststro mung, dreht sich die Trogachse des ausgedehnten Troges im antizyklonalen Sinne (14). Demnach geben die bevorzugten Lagen polarer Troge iiber dem nord im Jahresablauf. auftretenden Veranderungen amerikanischen Raum zugleich Aufschlufi iiber die Ge Das Westwindregime ist kennzeichnend fiir die Wintermonate von Oktober bis April, das tropische biete erhohter Aktivitat der Wellenstorungen in der Fort deren und mogliche Oststromung tropischen Ostwindregime fiir die Sommermonate von Mai bis der Wetterkarten Bei der wurde fiir Analyse pflanzungsrichtung. September. Eine gleicheHaufigkeitsstatistik Die Auftrittshaufigkeitsauszahlung der klassifizier ten Zirkulationstypen gibt einen Oberblick iiber die Dieter Klaus: und Niederschlagsverteilung Wetterlagenhaufigkeit Abb. 4 3 ^-" C 2 2: Typische Stromlinienstrukturen stream mb-Niveau /Typical xico at the 500 mb level fiirMexiko line structures im 500 for Me (a) Antizyklonale Siidweststromung(Typ Pi/i) (b) Polarer Hohentrog seta (TypPi) (c) Die Ruckseite iiberlagert eines polaren die mexikanische Hohentroges Nordost- Me iiberlagert die mexikanischeMeseta (TypP1/2) (d) Antizyklonale oder Nordstromung (TypHi) (e) Antizyklonale Siidost- oder Oststromung (TypH2) (f)Antizyklonale Siidwest-oder Siidstromung(TypHs) 1 Antizyklonale 3 Stromlinie; 2 Stromung; 4 Trogachse zyklonale Stromung; Radiosondenstationen: Radio V = Mo mas, sonde = P Veracruz, station: M = Ma Monterrey, = El Paso, C B = = = Mexico, Mazatlan, Chihuahua, Brownsville Me T = = G Merida, Tampico, = Guay (a) anticyclonicsouthwest flow (Type P1/1) (b) polar high level troughoverlying theMexican me seta (Type Pi) (c) the rear of a polar high level meseta Mexican (Type P1/2) (d) anticyclonic (e) aticyclonic trough overlying the north east or north flow (Type Hi) south east or east flow (Type H2) (f) anticyclonicsouthwest or south flow (TypeH3) 1 anticyclonic 4 trough axis flow; Hochland 83 ^^^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^^^^^^^^^) ^jl^^ ^^^^^^^ A 1 im zentralmexikanischen 2 cyclonic flow; 3 stream line; Abb. ^^^^ 3: Typische Stromlinienstrukturen stream mb-Niveau /Typical xico at the 500 mb level (a) Ausgedehnter Hohentrog (b) Wellenstorung Meseta liegt im Bereich (TypTO in der iiberlagert derseitedieser Storung (TypWi) (TypW?) meriodional (d) Die storung in der for Me die Meseta Die tropischen Oststromung. der divergenten Trogvor zonal orientierte Trogachse (c) Die in der tropischen Oststromung ... im 500 fiirMexiko line structures einer Wellenstorung iiberlagert orientierte Trogachse tropischen Oststromung dieMeseta (TypW4/1) die Meseta einer Wellen iiberlagert zentrale Meseta (e) Die liegt im Bereich der Trogriick seite einer zonal orientierten Wellenstorung in der tropischen Oststromung (Tpy W4/2) die (f) Eine zyklonale Siidweststromung iiberlagert Meseta im 200-mb-Niveau (Typ A) the meseta (a) extended trough overlying in the tropical easterly flow. The disturbance (b) wave meseta lies in the area of the divergent through frontside of thisdisturbance (TypeWi) (c) the zonally oriented trough axis of a wave disturb ance in the tropical flow overlying the easterly meseta (Type W3) oriented (d) the meridionally in the tropical disturbance the meseta (Type W4/1) trough easterly axis of a wave flow overlying lies under the influence of the (e) the central meseta rear of the trough of a oriented wave dis zonally turbance in the tropical easterly flow ((Type W4/2) south west flow overlying at the meseta (f) a cyclonic the 200 mb level (TypeA) 84 Erdkunde Band XXV I, Febr. HKin'I' [30 _:! -30 HHl 77777?_ -20 -30 Marz -20 _i^^^m^n_:,00 April W^m?7X -30 "20 PI -30 Juni W^i Juli . ~20 -30 -?n , __ -30 -30 Aug. . |pp~20 -30 -20 Sept. _ -30 o?<t. ~20 Wtom -30 Nov. y/////fr/////\ -20 V777m _i?ftomJ_._:? 1 1 1 ?''?a?^H.-\ Hi H3 P2 PVi P2/i P1/z -30 P, T, 1 1 1 1 1 H2 W, W2 W3 WVz 4: Prozentuale der klassifizierten monatliche Stromlinienstrukturen fiir das 500-mb-Niveau Auftrittshaufigkeit in den angegebenen Fiir jeden Tag zwei Hohenwetterkarten Jahren wurden (1967-1969). (0.00 und 12.00 GMT) Die Zahlen der einzelnen Typen im jewei typisiert und ausgezahlt. geben die prozentuale Auftrittshaufigkeit an. Die ist in jedem Monat gleich 100?/o gesetzt worden. Gesamthaufigkeit ligen Monat stream eine structures of occurrence of the classified for the 500 mb level monthly frequency were Two classified and counted for every day in (0.00 and 12.00 GMT) (1967-1969). high level weather maps the years cited. The of the individual types in the respec figures give the percentage frequency of occurrence in any particular The tive months. total frequency month is always equal to 100%. Percentage Dieter Klaus: 7 und Niederschlagsver Wetterlagenhaufigkeit /9o?wl ' teilung Hochland im zentralmexikanischen 85 im Siiden durch die Ketten der Cerros de Atlixco, der Cordillera Tentzo und den Cerros de Tochtepec ein geschlossen (Beilage II). Das allgemeine Gefalle des Gebietes erfolgt von Norden nach Siiden, wobei der Hohenunterschied zwischen den hochsten Teilen des (2600 m) und den Talebenen Bloques de Tlaxcala siidlich von Atlixco (1500 m) mehr als 1000 m auf 100 km betragt. Diesem Gefalle folgen die beiden iw~yi der Hauptflusse und die Nexapa. Zone dem Entsprechend der Atoyac nord-siidorientierten Ge Puebla-Tlaxcala, starken falle bilden sich von der dem Becken im Siiden vorge lagerten Rio Balsas-Senke ausgehend tageszeitlich wechselnde Ausgleichswinde (15) zwischen der hoch gelegenen Beckenlandschaft und der vorgelagerten Ebene (Abb. 1) aus. In den Tagesstunden erreichen diese Siidwinde bei hoher Sonneneinstrahlung grofie vor Heftigkeit, Abb. 5: Monatliche der Antizyklone iiber dem Verlagerung Raum der nach den Monatsmittelkarten karibischen absoluten Ingrid Die der Topographien 500-mb-Flachen (nach Jacobs, 1958) romischen ZifTern positionen Monats zeigen die mittleren an der Antizyklone over the of the anticyclone displacement area on the basis of monthly mean maps of the absolute of the 500 mb surfaces topography Monthly Caribbean numerals Jacobs (after Ingrid 1958). The Roman show the mean monthly position of the anticyclone des mexikanischen Raumes die Zirkulationsverhaltnisse sind aus diesen Griinden hoherer zu Breiten 4. Die der Auswirkungen verschiedenen Zirkulations Die unterschiedlichenAuswirkungen der klassifizier ten Zirkulationstypen in orographisch stark seta nachweisen. Eine lassen sich besonders ausgeformten orographisch Gebieten instruktiv der Me interessante Aus gestaltung, die die Ausbildung lokaler Zirkulationen begiinstigt, ist im Becken von Puebla gegeben. Gleich zeitig liegen fiir diesen Raum die Niederschlagsdaten 22 Niederschlagsmefistellen vor. Das Hochbecken von Puebla liegt im Siidosten der Meseta Central (Abb. 1). Der Hochlandblock steigt in diesem Teil zu grofitenHohen auf. Puebla (98? 17' w. L. 19?02 n. B.), die Hauptstadt des Staates Puebla, liegt im Zentrum der Untersuchungszone, die eine Grofie von etwa 100 X 100 km hat. ImWesten wird das Untersuchungsgebiet von den Vulkanen Tlaloc, Iztaccihuatl und Popocatepetl, imNorden vom Bloque de Tlaxcala sich Zirkulationsstrukturen wurde folgende troffen (17): ?Sch6ner Tag": ?Schauertag": ?Regentag": verbundenen ge Festlegung Auf 25?/o und weniger der Flache des Untersuchungsraumes fallen Untersuchungsraumes fallen Untersuchungsraumes fallen Nieder schlage iiber 0,1 mm Hohe Auf 25?/o bis 65?/o der Flache des Nieder schlage iiber 0,1 mm Hohe Auf mehr als 65?/o der Flache des Nieder schlage iiber 0,1 mm Hohe. Die Auftrittshaufigkeit des so definierten taglichen typen imHochbecken von Puebla von klassifizierten Wettererscheinungen be rucksichtigen. sie schwachen Sonnenuntergang allrnahlich ab und tretenNachts als Nordwinde er neut in Erscheinung (16). Die Haufigkeit der Boden winde aus sudlicherRichtung betragt in Puebla in der Trockenzeit etwa 70%, in der Regenzeit knapp 50?/o. Zur quantitativen Bestimmung der mit den und von der Malinche den Cerros de Terrenate, im Osten und den Cerros Pinal und Pinon, Wettergeschehens wurde fiir den Beobachtungszeit raum bestimmt und in Abbildung 6 aus Griinden der Vergleichbarkeit mit den Auftrittshaufigkeiten der Zirkulationstypen so dargestellt, dafi die Auftritts haufigkeit fiir alle Typen in jedem Monat 100% be tragt. Deutlich spiegeln die Verteilungskurven den Jahres gang der Niederschlage wider. Die Haufigkeit ?scho ner Tage" ist im Juni, Juli, August und September minimal. In den gleichen Monaten treten, wenn auch noch im Ablauf der Monate stark differenziert, die ?Schauer- und Regentage" in grofierHaufigkeit auf. Zur Korrelation der Auftrittshaufigkeiten der Zir kulationstypen mit der Auftrittshaufigkeit ?schoner Tage" imUntersuchungsraum sind die Wetterlagen in ihrer monatlichen Haufigkeit zusammengefafit wor den, die nach dem Verlauf ihrer Stromlinien Nieder schlage im Bereich des Beckens von Puebla ausschlie fien. Fiir die Typen Hi, H3, P1/1 und P2/1 (der nicht dargestellte Typ P2/1 unterscheidet sich von Typ P1/1 nur durch eine NO-SW-Orientierung der Trogachse) 86_Erdkunde _Band XXV 100-i 80-^-/_~~ 60" 40- 20' % j? / \ ? ?1 0 J-?-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-' J J FMAM JASOND 100-1 80- -1 -? 2 60 40- \ ^?-y zo--rs^~?y VoO-^--1--r-1 1 " JFMAMJ \<? i-i-1-1- 100-1 80- - I? JASON ?- ? 2 i" D 1 -3 60 v y/ % Abb. 0 6: Beziehungen a: b: \\ i"-1-1-1-?i zwischen den Hohenzirkulationen und tersuchungsgebiet 1 Prozentuale Auftrittshaufigkeit ?schoner Tage": iiber 0.1 mm Hohe fallen Niederschlagsmengen 2 Prozentuale der antizyklonalen Auftrittshaufigkeit (Hi+ H3 + Pi/i+P2/1+ P1/2) der flachenmaftigen auf weniger als 25% Hohenzirkulationen ' ^^"'"T^ JASOND JFMAMJ Verbreitung der Flache von Niederschlagen des im Un Untersuchungsgebietes im 500-mb-Niveau der Flache des als 65% der ?Schauertage": auf mehr als 25% jedoch weniger Auftrittshaufigkeit fallen Niederschlagsmengen iiber 0.1 mm Hohe Untersuchungsgebietes Stro mit vorwiegend aller im Bereich des Untersuchungsgebietes 2 Prozentuale zyklonalen Auftrittshaufigkeit im 500-mb- Niveau Hohenzirkulationen verbundenen mungen (Ti + W4/1 + W1+W2+W4/2) 1 Prozentuale 3 Prozentuale c: 1 Prozentuale Auftrittshaufigkeit der polaren (P1 + P2) Hohentroge als 65% auf mehr der ?Regentage": Auftrittshaufigkeit iiber 0.1 mm Hohe fallen Niederschlagsmengen der Flache des Untersuchungsgebietes Dieter Klaus: und Niederschlagsverteilung Wetterlagenhaufigkeit lafit sich die niederschlagsgenetischeWirkungslosigkeit aus der der damit antizyklonalen verbundenen und Stromlinienkrummung Abnahme der relativen ?Vor ticity" (Wirbelgrofie) sowie aus der im Mittel tretenden antizyklonalen auf unmittelbar Windscherung erkennen (Abb. 2). Bei Zirkulationstyp P1/2 liegt der im Bereich Untersuchungsraum der mit absteigenden Luftbewegungen verbundenen Trogriickseite und bleibt ebenfalls vorwiegend ohne Niederschlag. Die Superposition der Hauflgkeitsverteilungen die ser Zirkulationstypen ergibt die inAbbildung 6a aus gezogen eingezeichneteVerteilung, die recht genau der Verteilungskurve ?schoner Tage" folgt. Nur im Juli und treten in den Wintermonaten zum Teil bedeu tende Abweichungen auf, die jedoch die Phasengleich heit beider Kurven nicht beeintrachtigen. Schwieriger erscheint die Bestimmung der Zirku lationstypen, die bevorzugt Schauertatigkeit imUnter suchungsraum aus wahrend verursachen, dem Strom linienverlauf des Zirkulationstyps W3 unmittelbar ab gelesen werden kann, dafi diese Wellenstorung mit Sicherheit Niederschlage iiberregionalen Charakters impliziert. Die nahezu meridionale Ausrichtung der Trogachse bei den meisten Wellenstorungen in der tropischenOststromung impliziert Niederschlage ost lich und im Bereich der Trogachse (18). Bei zonaler ist infolge Trogachsenorientierung der intensiven Zu im zentralmexikanischen Hochland 87 wird bei der "Oberwindungder Sierra Madre Oriental eine vertikale Wellenstruktur mige mit Stromung Nimmt aufgezwungen. man an, dafi die tropischen Ostwinde einer als gleichfor mittleren Stromungs geschwindigkeit von 15-20 km/h auftreten, so wird die maximale vertikale Ausscherung der Luftteilchen zwischen dem 700- und 500-mb-Niveau etwas 200 km leewarts der Sierra Madre Oriental auftreten (19). In dieser Entfernung von der Sierra Madre Oriental liegt der Untersuchungsraum. Die durch Stromungstyp H2 zone in die Untersuchungs Luftmassen transportierten Labilitat bedingte aus. Der zeichnen sich vertikalen durch Stromlinien fiihrung entsprechend, kommt es in den orographisch induziertenWellenbergen iiber der Untersuchungszone bevorzugt zur Kondensation, wobei Feuchtlabilitat eintritt. In Abbildung 6c lafit sich eine aufierst gute Korre lation zwischen der Haufigkeitsverteilung der ?Regen tage" und der Superposition der Haufigkeitsverteilun gen der Zirkulationstypen H2 und W3 erkennen. Die Abweichung der Julihaufigkeiten beider Verteilungen voneinander stehtmit der Auftrittshaufigkeit des 200 mb-Zirkulationstyps A (Abb. 2f) in Beziehung. Diese Zirkulation ist durch eine starke Zunahme zyklonaler Vorticity ausgezeichnet, welche eine Dampfung der in der mittleren Troposphare aufstrebenden eingeleiteten nahme des Coriolisparameters und der gleichzeitigen Vertikalbewegungen impliziert (20). Tritt der Typ Zunahme der relativen Vorticity das Gebiet iiber W3 in Verbindung mit dem 200-mb-Typ A auf, so wiegender nach Konvergenz dem ?theorem of conser fallen nur Niederschlage in Bereichen extremer oro vation of potential vorticity" vor und im Bereich der Trogachse sehr intensiv ausgebildet. Weitflachig auf tretendeNiederschlage sind die Folge. Anders liegen die Verhaltnisse beim Auftreten des graphischer Niederschlagsbegiinstigung. Nach der ge gebenen Definition des Witterungscharakters nimmt wird. keiten also die Anzahl der und ?Schauertage?< ? schonen Tage" zu, die der ?Regentage" ab. Damit ist die oben H2. Die rein antizyklonal Zirkulationstyps genannte Juliabweichung (Abb. 6a) zwischen den gekrumm ten Stromlinien bedingen eine Abnahme der relativen Haufigkeits verteilungen der ? schonen Tage" und der Vorticity, die nicht unbedingt durch die Zunahme des Typen Hi + H3 erklart. der Die verbleibenden Zirkulationstypen Ti, Wi, W2, Coriolisparameters, infolge Siid-Nordwanderung der Luftteilchen in dieser Stromung, iiberkompensiert W4/1 und W4/2 stehen bei Superposition ihrerHaufig Dieser im Mittel ?nondivergenten" Stromung 2 Prozentuale der im Bereich Auftrittshaufigkeit samen Hohenzirkulationen im 500-mb-Niveau 3 Prozentuale der zyklonalen Auftrittshaufigkeit Relationships a: 1 percentage study area 2 percentage b: in einer sehr des Untersuchungsgebietes (W3 + H2) engen Verteilung besonders niederschlagsgenetisch wirk sommerlichen Hohenstromung im 200-mb-Niveau (Typ A) and the surface distribution of precipitation in the study area high level circulation of 'fine days': of more than 0.1 mm on less than 25?/o of the frequency of occurrences precipitation between frequency of occurence H3 plus P1/1plus P2/1plus P1/2) of anticyclonic high level circulation 1 percentage of 'showery days': precipitation frequency of occurrence 25?/o but less than 65?/o of the study area. 2 percentage of occurrence of all the high level circulation frequency levels types types at of more at the 500 mb level than 0.1 mm on more the 500 mb area, linked to dominating cyclonic flows (Ti plusW4/1 plusWi plusW2 plusW4/2) c: 1 percentage zur Korrelation level (Hi plus than in the study of 'rainy days': frequency of occurrence levels of more than 0.1 mm on more than 65%> of the study area. precipitation 2 percentage of occurrence of the high level circulation at the 500 mb level frequency effective particularly in generating precipitation in the study area. 3 percentage summer high level flows at the 200 mb level of the cyclonic frequency of occurrence (Type A) 88 Erdkunde Band XXV der ?Schauertage" in den Monaten Juni bis Septem ber. Beriicksichtigtman die dynamischen EfTekte, die in der Scherungszone des Typs Ti sowie im Bereich und ostlich der Trogachse bei den W-Typen oft eng begrenzte Konvergenzen bedingen, so lafit sich die im dann fiir jede Wetterlage aus den Werten aller 22 Stationen ein Gebietsmittelwert gebildet. Die positive Abweichung der mittleren, einem Zirkulationstyp zu geordneten mittelwert von diesem Niederschlagsmenge wurde als Niederschlagsbegiinstigung Gebiets ver standen. Fiir die Zirkulationstypen H2, Ti, W3, W4/1 grenzten Niederschlagen auf diese oft nur schwach sind die niederschlagsbegiinstigten Gebiete in die Bei zuriickfiihren. Konvergenzen ausgebildeten lage eingezeichnet. Fiir die Typen Wi, W2 und W4/2 Die imWinterhalbjahr auftretenden ?Schauer- und liefien sich keine zusammenhangenden niederschlags Regentage" sind vorwiegend an das Auftreten des begiinstigten Gebiete festlegen (Schauertage). Die fiir diese Zirkulationstypen bestimmten Einzelgebiete Zirkulationstyps Pi und P2 gebunden (Typ P2 hebt sich von Typ Pi durch eine Trogachsenorientierung in koinzidieren weitgehend mit den in der Beilage dar nordwest-siidostlicher Richtung ab). Beim Auftreten gestellten Regionen, die beim Auftreten der Typen dieser Hohenstromungen liegt die Untersuchungszone H2, Ti, W3 undW4/1 niederschlagsbegiinstigt sind. im Bereich der Trogachse bzw. der Trogvorderseite, In Verbindung mit dem Auftreten des Zirkulations aus die durch starke, aufsteigende typsH2 ist ein Gebiet sudlich der Malinche und ein Vertikalbewegungen weiteres im Raume Tlaxcala gezeichnet sind. Das Ausmafi der niederschlagsgene niederschlagsbegiinstigt. tischenWirksamkeit dieser Polartroglagen hangt vom Neben die durch orographisch ausgeloste Vertikal verbreitete Untersuchungsraum der Luftmassen, von der Feuchtegehalt raturgradienten, achse zum Untersuchungsraum des Verhalten uberlagerten zu Neigung dem lokal be vertikalen Tempe der Trog Lage vom insbesondere speziellen und ab. Jetstreams In Verbin dung mit den Typen Pi und P2 konnen demnach alle definierten Wetterablaufe taglichen auftreten. Insge samt kann man jedoch beim Vergleich der Verteilun gen fiir die Wintermonate (Abb. 6a, 6b und 6c) er kennen, dafi dieWahrscheinlichkeit von ?Regen tagen" sehr gering ist.Die schlechteApproximation der Ver teilungskurven in Abbildung 6a kann unter Beriick sichtigung der anteilmafiig auch beim Auftreten der Typen Pi und P2 moglichen ?schonen Tage" erklart werden. 5.Niederschlagsbegiinstigte Gebiete in der Untersuchungszone Neben diese Uberlegungen zur zeitlichen Anderung des Witterungscharakters und der Erklarung der An derungsursachen mufi eine Gliederung des Raumes in Wetterlagenauswirkungen gleicher Regionen treten. Zu dieser regionalen Gliederung bietet sich die Nieder schlagsmenge als Klimaindikator aus den oben ge nannten Griinden an. Nach der Klimaeinteilung von A. Penck haben etwa 35% der Untersuchungszone (nordlicher Teil) semi humides Klima, wahrend die restlichen 65% des Ge bietes durchNiederschlagsmengen, die geringer als die Verdunstung sind, (semiarid) gekennzeichnet werden. Die positive Abweichung derNiederschlagsmenge vom Gebietsmittelwert erhalt unter diesen Umstanden eine entscheidende agrarokonomische Bedeutung fiir die Landbevolkerung. Um die mit dem Auftreten der klassifiziertenWetterlagen verbundene Niederschlags begiinstigung von Teilzonen des Untersuchungsraumes festzustellen, wurden alle taglichen Niederschlagsmen gen (1967-1969) fiir alle Stationen nach den fiir den jeweiligen Beobachtungstag klassifiziertenWetterlagen geordnet. Fiir die gesamte Beobachtungsperiode wurde wellen fiir den gesamten heraus Untersuchungsraum gestellte Niederschlagsgenese tritt in diesen beiden Gebieten ein weiterer EfTekt: Zwischen den taglichen Ausgleichswinden mit siidlicherRichtungskomponente und den aus ostlichen bis siidostlichen Richtungen kommenden synoptischenWinden, die mit Typ H2 verbunden sind, bildet sich eine breite Konfluenzzone in Bodennahe im Bereich der ostlichen Talflanke. Die Aufspaltung des niederschlagsbegiinstigtenGebietes in zwei Teilareale ist durch die Aufspaltung der Ost winde durch die Malinche und den Pinal bedingt. Die mit dem Auftreten von Zirkulationstyp W3 verbundene Niederschlagsbegiinstigung in den tiefer siidwestlichen Teilen liegenden, raumes steht im Zusammenhang Luftmassen wasserdampfgesattigter des Untersuchungs dem Eindringen aus der Rio Balsas mit Senke in diese Zone. Infolge des starken taglichen Be wolkungsganges, der fiir das Auftreten von Typ W3 charakteristisch ist, spielt der Ausgleichswind nur eine unwesentliche Rolle fiir die Niederschlagsverteilung. Eine Zone starkerWindscherung und resultierender Geschwindigkeitskonvergenz ist fiirTyp Ti kennzeich nend. Diese ders kraftigen oder vektion Vertikalbewegungen, der aus steigen masseniiberschiisse Bodenkonvergenz der Konvergenz erzwingt. dort fiihrt Hohenkonvergenz Die wo ein zu beson erhohte Kon Auf vertikales Luft resultierenden und Ausgleichswinde die mit dem Auftreten von Zirkulationstyp Ti ver bundenen Bodenwinde wehen aus sudlichen Richtun gen ins Becken von Puebla. Entsprechend erfolgen an den luvgerichteten Siidhangen die starksten Luft massenauftriebe. Im Gegensatz zu den beschriebenen Typen ist die Wetterlage W4/1 durch Bodenwinde aus vorwiegend das nordostlichen Richtungen gekennzeichnet. Da Becken von Puebla gegen Nordosten weitgehend oro graphisch abgeriegelt ist, fehlen ausgedehnte Boden konfluenzzonen zwischen den synoptischen und den lokalen Winden. Die Analyse derWetterkarten fiihrt zu dem Schlufi, dafi dieWellenstorung W4/1 nichtmit Dieter Tabelle Klaus: 1: Mittlere und Niederschlagsverteilung Wetterlagenhaufigkeit Jan. Febr. Marz April 2 1 2 27 93 2 1 2 4 73 4 1 3 52 153 1 2 4 30 95 Mai sondern - an orientierung parallel und Popocatepetl stationar mit 215 133 100 210 99 162 158 151 52 9 170 des 185 190 110 22 103 267 133 82 19 - meist der luvgerichteten Trogachsen Iztaccihuatl zusammen. Eine Niederschlagsbegiinstigung dieser Hange und der ostlich angrenzenden Beckenlandschaften ist die Folge. Diese Abgrenzung der durch verschiedene Wetter lagen bedingten niederschlagsbegiinstigten Gebiete kann zugleich als genetische Klimagliederung der Zone Puebla-Tlaxcala gedeutet werden. Diese Klima gliederung bietet den Vorteil, dafi durch die Verbin dung zwischen Wetterlagenhaufigkeit und Nieder schlagsbegiinstigung fiir ein vorgegebenes Gebiet aus seiner Zugehorigkeit zu einem der gekennzeichneten Klimaareale sogleichAussagen iiber die zeitliche Nie derschlagsverteilungmoglich sind. Fiir Amozoc im Siiden derMalinche lassen sichnach der Tabelle 1 zwei Niederschlagsmaxima im Juni und September erkennen. Amozoc liegt in einem Gebiet, welches beim Auftreten der Typen H2 und Ti nieder schlagsbegiinstigt ist. Typ H2 tritt mit maximaler Haufigkeit im Juni, Typ Ti im Juni und September im August auf. 6. Ergebnisse Diese Gliederung des Hochbeckens von Puebla in Gebiete, die durch Niederschlage vorwiegend gleich artiger Niederschlagsgenese gering sind. Tlaxcala liegt in der durch das Auftreten des Typs bestimmten Zone und erhalt entsprechend der Auftrittshaufigkeit von Typ H2 im Juni maximale H2 Niederschlagsmengen. Rio Frio, auf der Pafihohe zwischen Iztaccihuatl und Tlaloc gelegen, liegt im Bereich der beim Auf treten des Zirkulationstyps W4/1 niederschlagsbegiin stigtenZone. Das Niederschlagsmaximum wird inRio Frio im Juli angenommen, also im gleichenMonat, in dem auch Typ W4/1 mit maximaler Haufigkeit auf tritt. Station Atlixco ist charakteristisch fiir den Ge bietsteil, der beim Auftreten von Zirkulationstyp W3 charakterisiert kann sind, der Regenzeit als Grundlage einer des Unter spateren genetischen Klimagliederung in Monaten die da diesen suchungsgebietes gelten, jahreszeitlich bedingten Temperaturschwankungen sehr fiir die Monate Durch die vorliegende Untersuchung ist fiir den dafi nachgewiesen, Untersuchungsraum 1. eine genetischeNiederschlagsklassifikation auf klei nem Raum in einem tropischenGebiet sinnvoll ist, 2. der gen der monatlichen Jahresgang unter Berucksichtigung der in einer einflussung guten Niederschlagsmen Be orographischen zur Wetter Korrelation lagenhaufigkeit stehtund 3. unter Vernachlassigung der Temperatur fiir die Regenzeit auf der Basis der hier erortertenNieder schlagsklassifikation eine Klimagliederung innerhalb der Tropen auch auf kleinem Raum moglich ist. Literatur auf. Die Frio 2 Atlixco stationar Untersuchungsraumes Osthange treten 3 Rio erhalt. Die maximale Haufig und die maximalen Nieder bevorzugt Niederschlag keit dieser Wetterlage schlagsmengen Dez. 1 Tlaxcala 93 einstellt (Abb. 1). Setzt man ein solchesVerhalten als typisch fiir solcheWellen voraus (21), so fallen im Bereich der Osthange die Zonen starkster Konver genz, die aus der Wellenstorung resultieren,mit der Stauwirkung 89 19Amozoc7 198 der Kiiste zu den Vulkanen westlich August Sept. 204 zunachst einer Nov. Juli wird und sich dann fast sprunghaft in den friihen erneut Okt. Juni kontinuierlicher Fortpflanzungsgeschwindigkeit die Strecke zwischen der Golfkuste und dem Unter Abendstunden Hochland in mm Monatsniederschlage suchungsraum zuriicklegt, wahrend der Nachtstunden im zentralmexikaniscben de Mexico, J. A., Gomez, J.: Climatologia (1) Vivo, xico D.F., Inst, panamer. Hist. 1946, Geogr. 19. Nr. Garcia, Mexico E., Republica 1969, S. Mexicana, 191-192. Soto, C., Miranda, Inst. 1960, An. D.F., und 2, S. 133-171. E.: Distribucion Garcia, E. 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Meteor. in Waves Soc. 37, the 1956, DIE ZEITLICHE ANDERUNG DER WASSERBINDUNG IM BODEN UNTER VERSCHIEDENEN DER HOHENSTUFEN VEGETATIONSFORMATIONEN EINES TROPISCHEN HOCHGEBIRGES (SIERRA NEVADA DE STA MARTA/KOLUMBIEN)1) Mit 6Abbildungen Reimer Herrmann in soil moisture Summary: potential Temporal change at various under different vegetation formations heights on a tropical mountain mass. 1968 soil moisture tension From August 1967 to March was measured in a profile under different plant formations Sierra from the dry coastal fringe of the northwestern to the paramo Sta. Marta/Colombia Nevada de up the paramo The showed results that, under (3600 m). there was of the northwestern Sierra Nevada, vegetation a marked tension pF 2,5-3,6, soil moisture period with cloud whereas under forest, the tropical ombrophilous never formation the paramo, below 2,5 was plant pF under The paramo unexpected dryer period surpassed. may be certain climatic The results are of isopleths of soil by means a profile of plant (pF) together with formations by abbreviated isopleths. A short introduction to the idea of soil moisture and to the climatic potential moisture conditions tension explained introduce the paper. and explained by situations. Under tropical ombrophilous hydropedological a period montane forest in the dry season there occurred tension of pF 2,5-3,6. But under with a high soil moisture vegetation to succulent shrublands the drought-deciduous with > in the pF 4,2 gets increasingly longer. Even tensions above pF 4,2 occurred, rainy season soil moisture from over a few days to one month. Under extending alluvial forest salts are enriched in the root zone tropical If the capillary by capillary supported water. fringe reaches the surface the salt concentrates in the upper soil allowing shrubland. only life for a halophytic finally period pF 2,5 Der Boden beeinflufit durch das in ihm wirkende Kraftefeld nahezu alle Prozesse imWasserkreislauf wie Evaporation, Transpiration, Zusickerung zum in the permanent wilting pF 4,2 (conventionally point) from tropical downward semi-decid dry season. Moving to drought-deciduous uous lowland forest forest and der Deutschen fiir Forschungsgemeinschaft der Untersuchungen. Weiter grofiziigige Unterstiitzung ich dem Tropeninstitut danke der Universitat in Giefien, dessen Aufienstelle in Sta Marta, dem Instituto Colombo ich zu Gast sein durfte. Aleman, all three plant formations the period with < was free gravitational The water) (mostly predominant. seasonal these, a tropical evergreen plant formation below submontane tensions of forest, suffers high soil moisture > die *) Ich danke Um Beilage II zu ERDKUNDE XXV.2, Beitrag Klaus Umgebung von ' 'y'{9&?'2&- Puebla > ' .H.98?J0'- . .' ! -westl. Lange v.' Greenwich" :l{ BLA 10 5 Niederschlagsbegunstigte Niederschlags [ LrJx^^ begunstigt | [ | | \ \ \ \ \ \\"?'\ beim des antizyklonalen Auftreten Hohentyps o H2 - Troges T1 V l- V^hsG^?s Niederschlagsstationen des Servicio Meteorologico Niederschlagsstationen der Cimmyt '. / ,-'. , :' deS aus9edehnten Mexicano (Centro Internacionalde Mejoramiento de M Mafistab 1 : 250 000 _0_5 :hlagsbegiinstigte des ausgedehnten :_,^y^^^ Gebiete 105 15 10_ 30km 20_25 beim Auftreten bestimmter Hohenzirku ^>^^Trs^ \\x\ " Troges \\ von ^t6run9en in der T1 tropischen Oststromung mit meridional jico Mexicano rnacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo) Zugbahn (Typ W3) orientierter y / y ^S** ^^^^^^^^^^ : M?(f&J^/ZJ^L_ S Ji?' *ml-^ -*^t97?5o' xoch^ ?@ 1 : D. GLADENBECK 25 30km mter Hohenzirkulationen jen inder Oststromung mal "? ^^^^^^^^^^^ orientierter " mit vonStorungen inder tropischen Oststromung zonal orientierter yp W3) Zugbahn (TypW4 1) ^^^^^^^^^^^