Hydrologie
- Komponenten
o Verdunstung und Niederschlag, Bestandteil des Wasserkreislaufs
o Evapotranspiration und Niederschlag
o Abflusskomponenten
 Oberflächenabfluss
 Zwischenabfluss
 Basisabfluss
o Infiltration und Perkolation
o Kapillarer Aufstieg (Gegensatz zur Infiltration)
- Hydrologische Prozesse
o Wasserhaushaltsgleichung (Grundkomponenten)
 Formel: P=ET+R+DELTAS
 Input
• Niederschlag (P)
 Output
• Evapotranspiration (ET)
• Abfließen (R)
• Schnee/Zeitweise/Bodenfeuchte/gespeicherte Wasserregen (DELTA S); ist veränderlich
o Wie hängt der Wärmehaushalt mit dem Wärmehaushalt zusammen?
 Evapotranspiration ist ein Bindeglied zwischen Wasser- und Wärmehaushalt
 Niederschlagswärme: im Niederschlag steckt latent gespeicherte Wärme (Wärme vom Boden in die Atmosphäre, und von den Wolken auf die Oberfläche)
- Wassereigenschaften
o Wasser ist ein di-pol und http://www.meinemitschriften.com/script/foxyg7/f1gvcz/ ist deshalb in der Lage Ketten zu bilden (Molekülketten), und kann sich daher um alles mögliche herumlagen, ermöglicht Oberflächenspannung (Wasser im Boden festgehalten/haftet); ermöglicht kapillaren Aufstieg, Wasser zieht sich an der Kette hoch, Meniskenbildung (Einlagerungsform von Wasser)
o Wasser hat ihre höchste Dichte bei 4°C; stehende Gewässer können daher nicht zugefrieren, Organismen können überleben
o Wasser kann viel Wärme aufnehmen (Wärmespeicherkapazität)

- Niederschlag kann an der Vegetation hängen bleiben (Interzeption: Aufhalten/Zurückhalten von Wasser durch Vegetation) Wasser kann direkt vom Blatt verdunsten ohne auf die Oberfläche zu landen (Interzeption-Evapotranspiration)
o Niederschlag kann im Baumstamm herunterfließen (Stamm-Abfluss), kann von Blättern runter tropfen (Abtropf-Niederschlag)
- Niederschlag kann vom unbelebten Boden aus verdunsten (Evapotranspir http://www.meinemitschriften.com/script/foxyg7/f1gvcz/ ation: Verdunstung von unbelebten Oberflächen)
o Biologische Ausschwitzen von Wasser nennt ich Transpiration (biologische Verdunstung)
- Niederschlag gelangt auf die Oberfläche und fließt ab (ein Teil infiltriert (Infiltration bildet die Bodenfeuchte, und Bodenfeuchte kann weiter versickern=Perkolation (Versickerungsprozess ins Grundwasser)), ein Teil Oberflächenabfluss)
o Bildung von Oberflächenabfluss
 Horton’scher Abfluss (OA=Oberflächenabfluss)
• Niederschlagsrate an einen Ort ist höher als Infiltrationsrate im selben Zeitraum (häufig); („ausgetrockneten Blumentopf, Unmengen von Literwasser mit Gießkanne, auf einen Ruck Wasser drauf, das Wasser wird überlaufen und nicht versickern“)
 Dunne’scher Abfluss (OA)
• Wenn Boden wassergesättigt dann läuft Sättigungsflächenabfluss ab, sammelt sich in Rinnen als Flusswasser
• z.B. bei Hochwasser
o Zwischenabfluss: http://www.meinemitschriften.com/script/foxyg7/f1gvcz/ bei Stauschicht, Wasser gleitet auf diese Schicht im Boden („Inter-flow“ oder auch Zwischenabfluss)
 Grund
• Mittelgebirge: Grenze zwischen Boden und Festgestein (wenn die geneigt ist); auf der Grenze fließt das Wasser ab
• Tonstauschicht (Pseudogley=Stauschichtbildung durch Tonverlagerung)
• Maulwurfgänge (können Wasser kanalisieren)
• Landwirt kann durch seine Auflast den Boden verdichten (Verdichtungshorizont), ein Bereich der verfestigt wird durch falsche Landbearbeitung (anthropogen: durch Menschen verursachte Zwischenabfluss)
o Grundwasserabfluss=Basisabfluss

- Skizzieren Sie einen idealisierten Verlauf der Abflussganglinien der drei Abflusskomponenten nach einen Niederschlagsereignis
 Oberflächenabfluss wird nicht direkt ablaufen, nimmt aber schnell zu und fällt wieder
 Zwischenabfluss zeitlich zum Oberflächenabfluss versetzt und geringer http://www.meinemitschriften.com/script/foxyg7/f1gvcz/
 Wasser im Grundwasser ist immer vorhanden
o Spitze der Abflüsse zeitlich versetzt
 Erst Oberflächenabfluss, dann Inter-Flow, dann Basisabfluss
- Welche Abflusskomponenten sind in welchen Landschaftsformen typischerweise vorherrschend
o Tiefland: überwiegend Basisabfluss, da lockerer Untergrund (bessere Infiltrationsmöglichkeit bei geringerer Gefälle und grober Schotter/Sande), kann bis ins Grundwasser durchsickern
o Mittelgebirge: Zwischenabfluss überwiegt im Mittelgebirge, genug Boden für Infiltration aber starke Gefälle, mit einer Grenze Bodenfestgestein
o Hochgebirge: Oberflächenabfluss, wegen den harten Felsgestein, wenig (oder kaum) Boden und wegen der starken Hangneigung

Steuerung von Evapotranspiration
- Potenzielle Evapotranspiration
o Maximale Wassermenge die an einem bestimmten Ort bei einer bestimmten Temperatur maximal verdunsten werden http://www.meinemitschriften.com/script/foxyg7/f1gvcz/ kann (Wasserdampfkurve)
o Annahme: maximale (unbegrenzte) Wasserverfügbarkeit (sonst erreicht man diesen Wert nicht)
o Abhängig von bestimmten Faktoren
 Windgeschwindigkeit (wenn die hoch ist wird mehr verdunstet, die nächste trockene kommt vorbei und saugt wieder auf)
 Sättigungsdefizit der Luft (20% relative Luftfeuchte, beträgt das Sättigungsdefizit 80% und saugt verdammt viel Wasser aus dem Boden in die Luft)
 Strahlungsbilanz an einen Ort
• Viel Energie um viel zu verdunsten
 Bodeneigenschaften
• Wasser ausgeschlossen da genügend verfügbar
• Wärmeleitfähigkeit, wenn sie gut leitet wird viel verdunsten
 Typ der Vegetation (die eine Baumart verdunstet mehr als die andere)
- Reale/aktuelle Evapotranspiration
o Was tatsächlich in der Landschaft vorhanden ist (meist kleiner als potenzielle Evapotranspiration)
o Reale Evapo http://www.meinemitschriften.com/script/foxyg7/f1gvcz/ transpiration/Verdunstung ist das was tatsächlich an einem Ort verdunstet.
o Der Wert der realen Evapotranspiration ist mit wenigen Ausnahmen kleiner als die potenzielle Evapotranspiration, in einzelnen Fällen gleich.
o Abhängig von bestimmten Faktoren
 Wie potenzielle, aber zusätzlich hier die Wasserverfügbarkeit

Austrocknungs- und Wiederbefeuchtungszyklus
- Niederschlagsereignis auf einen Boden (Boden wird befeuchtet), Wasser kann in den Boden infiltrieren (potenzielle Infiltration wird erreicht (eine bestimmte maximale Wassermenge/maximale Infiltrationsrate))
- Aktuelle Infiltration: deutlich weniger Infiltration von potenzielle zur aktuellen Infiltration (Boden hat schon viel Wasser, kann nur noch weniger aufnehmen)
- Kontrolle durch Atmosphäre, in Boden kann unendlich viel rein, abhängig von Niederschlagsmenge durch Atmosphäre
- Bodeneigenschaften steuern bei http://www.meinemitschriften.com/script/foxyg7/f1gvcz/ gesättigten Boden, Boden hat unendlich viel Wasser, dann Verdunstung (potenzielle Evapotranspiration), zieht Wasser aus dem Boden raus, daher abhängig wieviel Strahlung einwirkt und wieviel verdunsten kann (wenn wenig Energie reinkommt dann kann es nicht das Wasser rausziehen)
- Wenn Boden zu trocken, aber die Atmosphäre genügend Strahlung, aber Boden kann nicht so viel abgeben (reale Transpiration)

Bodenfeuchte
- Wasserhaltefähigkeit, je nach Boden kann Wasser über längere Zeit festgehalten werden
- In den Porenräumen (zwischen den Körnern) findet man Wasser und Luft
o Wenn alle Poren mit Wasser gefüllt: Grundwasser (per Definition wo alle Poren eines Bodens/Substrats mit Wasser gefüllt)
- Zwei Typen von Wasser im Boden (Haftwasser: Summe von Kapillar und Adsorptionswasser, Haftwasser entspricht das Wasser das gegen die Schwerkraft gehalten werden kann (entspricht zu 99% der „g http://www.meinemitschriften.com/script/foxyg7/f1gvcz/ esamtem Feldkapazität“)
o In Poren (Kapillarwasser), in Form von Menisken
 Wasser kann in sich beim einlagern krümmen (Menisken)
o Um Teilchen (Adsorptionswasser)
 Wasser kann sich als Schicht um einen Korn legen
- Nutzbare Feldkapazität (nFK)
o Das für Pflanzen verfügbare Wasser (kann sie aus den Poren saugen)
- Adsorptionswasser zu fest im Boden gehalten (Todwasser oder Permanenterwelkepunkt (PWP)=nicht pflanzenverfügbar)
- Komponenten (bodenhydrologische Eigenschaften von)
o Ton (60% Feldkapazität); große Oberfläche, viel Wasser, hält sie auch fest da sie viel Oberfläche hat (nur 15% davon ist pflanzenverfügbar; Rest ist Todwasser)
o Schluff (45% Feldkapazität); mittelgroße Poren, hält Wasser nicht zu fest, gibt genug ab und hält Wasser gut an (35% nFk also pflanzenverfügbar)
o Sand (15% Feldkapazität); große Poren, starke Versickerung, 10% davon ist pflanzenverfügbar

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