Merkmale der Pflaumenregenzeit und Bedarf an Niederschlagsüberwachung
Der Pflaumenregen (Meiyu) ist ein einzigartiges Niederschlagsphänomen, das während des Vordringens des ostasiatischen Sommermonsuns nach Norden entsteht und vor allem das chinesische Jangtse-Becken, die japanische Insel Honshu und Südkorea betrifft. Gemäß Chinas nationalem Standard „Meiyu-Überwachungsindikatoren“ (GB/T 33671-2017) können Chinas Pflaumenregengebiete in drei Zonen unterteilt werden: Jiangnan (I), mittlerer und unterer Jangtse (II) und Jianghuai (III), jeweils mit unterschiedlichen Beginndaten – im Gebiet Jiangnan beginnt die Meiyu-Saison typischerweise zuerst, und zwar im Durchschnitt am 9. Juni, gefolgt vom mittleren und unteren Jangtse am 14. Juni und von Jianghuai am 23. Juni. Diese räumlich-zeitliche Variabilität macht eine umfassende, kontinuierliche Niederschlagsüberwachung erforderlich und bietet breite Anwendungsmöglichkeiten für Regenmesser.
Die Hochwasserregensaison 2025 begann früh – in den Regionen Jiangnan und dem mittleren bis unteren Jangtsekiang begann die Meiyu-Zeit am 7. Juni (2–7 Tage früher als üblich), in der Region Jianghuai bereits am 19. Juni (4 Tage früher). Diese frühen Regenfälle erhöhten die Dringlichkeit des Hochwasserschutzes. Hochwasserregen zeichnet sich durch lange Dauer, hohe Intensität und große Reichweite aus – so übertrafen die Niederschläge im mittleren bis unteren Jangtsekiang im Jahr 2024 die historischen Durchschnittswerte um über 50 %, und in einigen Gebieten kam es zu einer „gewaltigen Meiyu“, die schwere Überschwemmungen verursachte. In diesem Zusammenhang ist eine genaue Niederschlagsüberwachung der Eckpfeiler der Entscheidungen zum Hochwasserschutz.
Herkömmliche manuelle Niederschlagsmessungen unterliegen erheblichen Einschränkungen: Sie werden selten gemessen (normalerweise ein- bis zweimal täglich), sind langsam in der Datenübertragung und erfassen kurzfristig starke Niederschläge nicht. Moderne automatische Regenmesser mit Kippwaage oder Wiegesystem ermöglichen eine minuten- oder sogar sekundengenaue Überwachung. Die drahtlose Echtzeit-Datenübertragung verbessert die Aktualität und Genauigkeit erheblich. Beispielsweise lädt das Kippwaagen-Regenmesssystem am Sanduxi-Stausee in Yongkang (Zhejiang) die Daten direkt auf hydrologische Plattformen der Provinz hoch und ermöglicht so eine bequeme und effiziente Niederschlagsüberwachung.
Zu den wichtigsten technischen Herausforderungen zählen die Aufrechterhaltung der Genauigkeit bei extremen Niederschlägen (z. B. 660 mm in drei Tagen in der Stadt Taiping in Hubei im Jahr 2025 – ein Drittel des Jahresniederschlags), die Zuverlässigkeit der Geräte in feuchten Umgebungen und die repräsentative Platzierung der Stationen in komplexem Gelände. Moderne Regenmesser bewältigen diese Herausforderungen mit korrosionsbeständigem Edelstahl, redundanter Kippwaage und Solarenergie. IoT-fähige, dichte Netzwerke wie das „Digital Levee“-System von Zhejiang aktualisieren die Niederschlagsdaten alle fünf Minuten von elf Stationen.
Der Klimawandel verstärkt die Meiyu-Extreme – die Niederschlagsmenge lag 2020 um 120 % über dem Durchschnitt (der höchste Wert seit 1961). Dies erfordert Regenmesser mit größeren Messbereichen, Stoßfestigkeit und zuverlässiger Übertragung. Meiyu-Daten unterstützen zudem die Klimaforschung und liefern Informationen für langfristige Anpassungsstrategien.
Innovative Anwendungen in China
China hat umfassende Systeme zur Niederschlagsüberwachung entwickelt, von traditionellen manuellen Beobachtungen bis hin zu intelligenten IoT-Lösungen, wobei sich Regenmesser zu kritischen Knotenpunkten intelligenter hydrologischer Netzwerke entwickeln.
Digitale Hochwasserschutznetze
Das „Digital Levee“-System des Bezirks Xiuzhou ist ein Beispiel für moderne Anwendungen. Es integriert Regenmesser mit anderen hydrologischen Sensoren und lädt alle fünf Minuten Daten auf eine Managementplattform hoch. „Früher haben wir den Niederschlag manuell mit Messzylindern gemessen – ineffizient und nachts gefährlich. Jetzt liefern mobile Apps beckenweite Daten in Echtzeit“, sagte Jiang Jianming, stellvertretender Direktor des Landwirtschaftsamtes der Stadt Wangdian. Dadurch können sich die Mitarbeiter auf proaktive Maßnahmen wie Deichinspektionen konzentrieren und die Effizienz der Hochwasserbekämpfung um über 50 % steigern.
In der Stadt Tongxiang kombiniert das System „Smart Waterlogging Control“ Daten von 34 Telemetriestationen mit KI-gestützten 72-Stunden-Wasserstandsvorhersagen. Während der Meiyu-Saison 2024 gab es 23 Niederschlagsberichte, fünf Hochwasserwarnungen und zwei Spitzenabflusswarnungen heraus und verdeutlichte damit die zentrale Rolle der Hydrologie als „Augen und Ohren“ des Hochwasserschutzes. Minutengenaue Regenmessdaten ergänzen Radar- und Satellitenbeobachtungen und bilden so ein multidimensionales Überwachungssystem.
Reservoir- und landwirtschaftliche Anwendungen
Im Wasserressourcenmanagement des Sanduxi-Reservoirs in Yongkang werden neben manuellen Messungen auch automatische Messgeräte an acht Kanalarmen eingesetzt, um die Bewässerung zu optimieren. „Die Kombination von Methoden gewährleistet eine rationelle Wasserverteilung und verbessert gleichzeitig die Automatisierung der Überwachung“, erklärt Manager Lou Qinghua. Niederschlagsdaten fließen direkt in die Bewässerungsplanung und Wasserverteilung ein.
Während des Meiyu-Beginns im Jahr 2025 setzte das Wasserforschungsinstitut von Hubei ein Echtzeit-Hochwasservorhersagesystem ein, das 24/72-Stunden-Wettervorhersagen mit Daten aus Stauseen kombinierte. Das System löste 26 Sturmsimulationen aus und unterstützte fünf Notfallsitzungen. Die Zuverlässigkeit des Systems beruht auf präzisen Regenmessungen.
Technologische Fortschritte
Moderne Regenmesser verfügen über mehrere wichtige Neuerungen:
- Hybridmessung: Kombination von Kippwaage- und Wiegeprinzipien zur Aufrechterhaltung der Genauigkeit bei allen Intensitäten (0,1–300 mm/h) und zur Berücksichtigung der variablen Niederschlagsmenge in Meiyu.
- Selbstreinigende Systeme: Ultraschallsensoren und hydrophobe Beschichtungen verhindern die Ansammlung von Schmutz – besonders wichtig bei starken Regenfällen in Meiyu. Das japanische Unternehmen Oki Electric meldet mit solchen Systemen eine 90-prozentige Reduzierung des Wartungsaufwands.
- Edge Computing: Die Datenverarbeitung auf dem Gerät filtert Rauschen und identifiziert extreme Ereignisse lokal, wodurch die Zuverlässigkeit auch bei Netzwerkstörungen gewährleistet wird.
- Multiparameter-Integration: Südkoreas Verbundstationen messen neben Feuchtigkeit und Temperatur auch Niederschlag und verbessern so die Vorhersage von Erdrutschen im Zusammenhang mit Meiyu.
Herausforderungen und zukünftige Richtungen
Trotz der Fortschritte gibt es weiterhin Einschränkungen:
- Extreme Bedingungen: Das „gewalttätige Meiyu“ 2024 in Anhui überlastete die Kapazität einiger Messgeräte von 300 mm/h
- Datenintegration: Unterschiedliche Systeme erschweren überregionale Hochwasservorhersage
- Ländliche Abdeckung: In abgelegenen Bergregionen fehlen ausreichend Überwachungspunkte
Zu den neuen Lösungen gehören:
- Per Drohne eingesetzte mobile Messgeräte: Chinas MWR testete per Drohne getragene Messgeräte für den schnellen Einsatz bei Überschwemmungen im Jahr 2025
- Blockchain-Verifizierung: Pilotprojekte in Zhejiang gewährleisten Datenunveränderlichkeit für kritische Entscheidungen
- KI-gestützte Prognosen: Shanghais neues Modell reduziert Fehlalarme durch maschinelles Lernen um 40 %
Da der Klimawandel die Variabilität des Meiyu-Gebiets verstärkt, erfordern Messgeräte der nächsten Generation:
- Verbesserte Haltbarkeit (IP68-Wasserdichtigkeit, -30 °C bis 70 °C Betrieb)
- Größere Messbereiche (0~500 mm/h)
- Engere Integration mit IoT/5G-Netzwerken
Direktor Jiang bemerkt dazu: „Was als einfache Niederschlagsmessung begann, ist zur Grundlage einer intelligenten Wasserwirtschaft geworden.“ Vom Hochwasserschutz bis zur Klimaforschung bleiben Regenmesser unverzichtbare Instrumente für die Widerstandsfähigkeit in Regionen mit hohem Niederschlag.
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Veröffentlichungszeit: 25. Juni 2025