Merkmale der Pflaumenregenzeit und der Bedarf an Niederschlagsüberwachung
Der sogenannte „Meiyu-Regen“ ist ein einzigartiges Niederschlagsphänomen, das beim Vorrücken des ostasiatischen Sommermonsuns nach Norden auftritt und vor allem das Jangtse-Becken in China, die japanische Insel Honshu und Südkorea betrifft. Gemäß der chinesischen Norm „Meiyu Monitoring Indicators“ (GB/T 33671-2017) lassen sich die betroffenen Gebiete in drei Zonen unterteilen: Jiangnan (I), Mittlerer und Unterer Jangtse (II) und Jianghuai (III). Jede dieser Zonen hat einen eigenen Beginn: Im Durchschnitt beginnt die Meiyu-Saison in Jiangnan am 9. Juni, gefolgt vom Mittleren und Unteren Jangtse am 14. Juni und Jianghuai am 23. Juni. Diese räumliche und zeitliche Variabilität erfordert eine umfassende und kontinuierliche Niederschlagsüberwachung und bietet somit vielfältige Einsatzmöglichkeiten für Regenmesser.
Die Regenzeit 2025, die als „Meiyu“ bezeichnet wird, begann früh: Die Regionen Jiangnan und Mittel- und Unterlauf des Jangtse erreichten die Meiyu-Phase am 7. Juni (2–7 Tage früher als üblich), während die Region Jianghuai bereits am 19. Juni (4 Tage früher) einsetzte. Diese frühen Regenfälle erhöhten die Dringlichkeit von Hochwasserschutzmaßnahmen. Die „Meiyu“-Regenzeit zeichnet sich durch lange Dauer, hohe Intensität und weite Ausdehnung aus – so übertrafen beispielsweise die Niederschläge im Mittel- und Unterlauf des Jangtse im Jahr 2024 die historischen Durchschnittswerte um über 50 %, wobei es in einigen Gebieten zu einer besonders heftigen Meiyu-Regenzeit mit schweren Überschwemmungen kam. Vor diesem Hintergrund ist eine präzise Niederschlagsmessung die Grundlage für wirksame Hochwasserschutzmaßnahmen.
Herkömmliche manuelle Niederschlagsmessungen weisen erhebliche Einschränkungen auf: geringe Messfrequenz (typischerweise 1-2 Mal täglich), langsame Datenübertragung und die Unfähigkeit, kurzzeitige Starkregenereignisse zu erfassen. Moderne automatische Regenmesser, die auf Kippwaagen- oder Wiegeprinzipien basieren, ermöglichen eine minutengenaue oder sogar sekundengenaue Überwachung. Die drahtlose Echtzeit-Datenübertragung verbessert dabei Aktualität und Genauigkeit erheblich. Beispielsweise lädt das Kippwaagen-Regenmessersystem am Sanduxi-Stausee in Yongkang, Zhejiang, die Daten direkt auf die hydrologischen Plattformen der Provinz hoch und ermöglicht so eine komfortable und effiziente Niederschlagsüberwachung.
Zu den wichtigsten technischen Herausforderungen zählen: die Aufrechterhaltung der Messgenauigkeit bei extremen Regenfällen (z. B. 660 mm Niederschlag in 3 Tagen in Taiping, Provinz Hubei, im Jahr 2025 – ein Drittel des jährlichen Niederschlags); die Zuverlässigkeit der Geräte in feuchter Umgebung; und die repräsentative Platzierung der Messstationen in unwegsamem Gelände. Moderne Regenmesser begegnen diesen Herausforderungen durch korrosionsbeständige Edelstahlmaterialien, redundante Kippwaagen und Solarenergie. IoT-fähige, dichte Netzwerke wie das „Digital Levee“-System in Zhejiang aktualisieren die Niederschlagsdaten von 11 Stationen alle 5 Minuten.
Der Klimawandel verstärkt insbesondere die Meiyu-Extreme – die Meiyu-Niederschläge im Jahr 2020 lagen 120 % über dem Durchschnitt (der höchste Wert seit 1961) und erfordern daher Regenmesser mit größeren Messbereichen, Stoßfestigkeit und zuverlässiger Datenübertragung. Die Meiyu-Daten unterstützen zudem die Klimaforschung und tragen zur Entwicklung langfristiger Anpassungsstrategien bei.
Innovative Anwendungen in China
In China wurden umfassende Systeme zur Niederschlagsüberwachung entwickelt, die von traditionellen manuellen Beobachtungen bis hin zu intelligenten IoT-Lösungen reichen, wobei sich Regenmesser zu wichtigen Knotenpunkten intelligenter hydrologischer Netzwerke entwickelt haben.
Digitale Hochwasserschutznetze
Das „Digitale Deichsystem“ im Bezirk Xiuzhou ist ein Paradebeispiel 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 Echtzeitdaten für das gesamte Einzugsgebiet“, so Jiang Jianming, stellvertretender Leiter des Landwirtschaftsamtes der Stadt Wangdian. Dadurch können sich die Mitarbeiter auf präventive Maßnahmen wie Deichinspektionen konzentrieren, was die Effizienz der Hochwasserhilfe um über 50 % verbessert.
In Tongxiang kombiniert das System „Intelligente Hochwasserkontrolle“ Daten von 34 Telemetriestationen mit KI-gestützten 72-Stunden-Wasserstandsvorhersagen. Während der Meiyu-Saison 2024 gab es 23 Niederschlagsmeldungen, 5 Hochwasserwarnungen und 2 Warnungen vor Hochwasserspitzen aus und demonstrierte damit die zentrale Rolle der Hydrologie als „Augen und Ohren“ der Hochwasserkontrolle. Minutengenaue Niederschlagsdaten ergänzen Radar- und Satellitenbeobachtungen und bilden so ein multidimensionales Überwachungssystem.
Anwendungen in Stauseen und der Landwirtschaft
Im Wassermanagement des Sanduxi-Stausees in Yongkang werden neben manuellen Messungen auch automatische Pegelstände an acht Kanalarmen eingesetzt, um die Bewässerung zu optimieren. „Die Kombination der Methoden gewährleistet eine rationelle Wasserverteilung und verbessert gleichzeitig die Automatisierung der Überwachung“, erklärte Manager Lou Qinghua. Die Niederschlagsdaten fließen direkt in die Bewässerungsplanung und Wasserverteilung ein.
Während des Taifuns Meiyu im Jahr 2025 setzte das Wasserwissenschaftliche Institut der Provinz Hubei ein Echtzeit-Hochwasservorhersagesystem ein, das 24/72-Stunden-Wettervorhersagen mit Stauseedaten verknüpfte. Das System löste 26 Sturmsimulationen aus und unterstützte 5 Krisensitzungen. Seine Zuverlässigkeit hängt von präzisen Niederschlagsmessungen ab.
Technologische Fortschritte
Moderne Regenmesser beinhalten mehrere wichtige Innovationen:
- Hybridmessung: Kombination von Kippwaagen- und Wiegeprinzipien zur Aufrechterhaltung der Genauigkeit über verschiedene Intensitäten (0,1-300 mm/h) hinweg, um den variablen Niederschlägen in Meiyu Rechnung zu tragen.
- Selbstreinigende Systeme: Ultraschallsensoren und hydrophobe Beschichtungen verhindern die Ansammlung von Schmutz – besonders wichtig bei den starken Regenfällen der Meiyu-Dynastie. Das japanische Unternehmen Oki Electric berichtet von einer 90-prozentigen Reduzierung des Wartungsaufwands durch solche Systeme.
- Edge Computing: Die Datenverarbeitung direkt auf dem Gerät filtert Störungen und identifiziert extreme Ereignisse lokal und gewährleistet so die Zuverlässigkeit auch bei Netzwerkstörungen.
- Integration mehrerer Parameter: Südkoreas Kompositstationen messen neben Luftfeuchtigkeit und Temperatur auch den Niederschlag und verbessern so die Vorhersagen von Erdrutschen im Zusammenhang mit dem Meiyu-Sturm.
Herausforderungen und zukünftige Richtungen
Trotz Fortschritten bestehen weiterhin Einschränkungen:
- Extreme Bedingungen: Der heftige Taifun Meiyu in Anhui im Jahr 2024 überlastete die Kapazität einiger Messgeräte von 300 mm/h.
- Datenintegration: Unterschiedliche Systeme behindern regionsübergreifende Hochwasservorhersage
- Ländliche Abdeckung: In abgelegenen Bergregionen fehlen ausreichende Überwachungspunkte.
Zu den neuen Lösungsansätzen gehören:
- Drohnengestützte mobile Messgeräte: Chinas Ministerium für Wasserressourcen testete UAV-getragene Messgeräte für den schnellen Einsatz bei Überschwemmungen im Jahr 2025
- Blockchain-Verifizierung: Pilotprojekte in Zhejiang gewährleisten die Unveränderlichkeit von Daten für kritische Entscheidungen
- KI-gestützte Prognosen: Shanghais neues Modell reduziert Fehlalarme durch maschinelles Lernen um 40 %.
Da der Klimawandel die Variabilität des Meiyu-Stroms verstärkt, werden Messgeräte der nächsten Generation Folgendes erfordern:
- Verbesserte Langlebigkeit (IP68-Wasserschutz, Betriebstemperatur -30 °C bis 70 °C)
- Größere Messbereiche (0~500 mm/h)
- Engere Integration mit IoT/5G-Netzwerken
Wie Direktor Jiang anmerkt: „Was als einfache Niederschlagsmessung begann, ist zur Grundlage für ein intelligentes Wassermanagement geworden.“ Von der Hochwasserkontrolle bis zur Klimaforschung bleiben Regenmesser unverzichtbare Instrumente für die Widerstandsfähigkeit in Regionen mit starkem Starkregen.
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Veröffentlichungsdatum: 25. Juni 2025