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Der meiste Niederschlag fällt über dem Teilgebiet, das am trockensten ist.
Es regnet im Sommer am häufigsten dann, wenn im Boden viel Feuchtigkeit steckt. Dabei fällt der Niederschlag aber am ehesten dort, wo die Erde vergleichsweise trocken ist. Dies zeigt eine Studie zur Bodenfeuchte der ETH Zürich.
Der Wassergehalt des Bodens hat einen grossen Einfluss auf das Regionalklima. Doch sind viele Zusammenhänge noch unklar. Ausserdem haben frühere Studien zur Frage, wo es im Sommer nachmittags am meisten regnet, zu widersprüchlichen Ergebnissen geführt.
Am meisten Regen bei hoher Bodenfeuchte
Eine Studie von Forschenden des Instituts für Atmosphäre und Klima der ETH Zürich schafft nun Klarheit. Die Forscher um Erstautor Benoit Guillod berichten im Fachblatt «Nature Communications», dass es durchschnittlich tatsächlich an Tagen am meisten regnet, an denen die Bodenfeuchte hoch ist. «Der meiste Niederschlag fällt dabei jedoch über dem Teilgebiet, das am trockensten ist», wird Guillod in einer Mitteilung der ETH vom Donnerstag zitiert.
Die Erklärung für das Phänomen: Im Verlauf des Tages erwärmt die Sonne die Erdoberfläche. Dadurch beginnt das Wasser in Seen, Flüssen und Meeren zu verdunsten. Dieser Wasserdampf steigt allmählich nach oben, wo er auf kältere Luftschichten trifft und kondensiert: Es beginnt zu regnen.
In Regionen fern der Küste spielt dabei der Wassergehalt des Bodens eine wichtige Rolle. Je mehr Bodenfeuchte, desto mehr Wasser verdunstet, und die Wahrscheinlichkeit von Regen nimmt zu. Etwas anderes ist, wo der Regen niedergeht. Da innerhalb eines feuchten Gebiets die Stellen mit geringerer Bodenfeuchtigkeit die wärmste Luft produzieren, kann der Dampf hier am höchsten steigen und damit am ehesten auf kältere Luft stossen. Deshalb regnet es an diesen Stellen am häufigsten.
100'000 Regenereignisse ausgewertet
Um dies zu erhellen, arbeiteten sich Guillod und seine Kollegen aus Belgien und den Niederlanden nicht nur durch die Daten der eigenen schweizweiten 19 Messstationen. Sie griffen zudem auf weltweite Satellitendaten, Informationen zur Bodenfeuchte, Niederschlagsangaben und Angaben zu Strahlung und Temperatur zurück.
«Wir haben ein Raster über die Erdoberfläche gespannt, mit Hilfe eines Algorithmus über 100'000 individuelle Regenereignisse aus den Jahren 2002 bis 2011 identifiziert und dann die Bodenfeuchte vor diesen Ereignissen analysiert», erklärt der Forscher, der nach seiner Doktorarbeit nun an der Universität Oxford tätig ist.
Vorgängerstudien hatten sich jeweils entweder darauf konzentriert, wo es regnet oder wann es regnet. «Erst unsere Studie zeigt den gesamten zeitlichen und räumlichen Zusammenhang zwischen Bodenfeuchte und Niederschlag», so Guillod. Dennoch ist die Frage, wann genau es zu Niederschlägen kommt, noch nicht endgültig geklärt. Künftige Forschung könnte auch dabei helfen, andere Klimaprozesse besser zu verstehen. So spielt Bodenfeuchte etwa auch für das Pflanzenwachstum eine Rolle.
