Abteilung Flugmeteorologie Leewellen Copyright Bernhard Mhr DWD 02

Abteilung Flugmeteorologie Leewellen © Copyright: Bernhard Mühr © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Arten von atmosphärischen Wellen • Leewellen – Strömungshindernis ist Berg oder Gebirge • Scherungswellen – auslenkende Kräfte einer Scherströmung oder Strömungshindernisse • thermische Wellen – Hindernis ist thermischer Aufwind © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Voraussetzung für die Bildung von Leewellen • Topographische Bedingungen – Gebirgskamm quer zur Windrichtung (Windrichtung darf höchstens +/- 30º von der Kammsenkrechten abweichen) • Vertikales Temperaturprofil – stabile Schichtung der Luftmasse in und oberhalb der Kammhöhe • Vertikales Windprofil – kammsenkrechte Komponente 15 -27 kt – lineare Windzunahme mit der Höhe (mind. gleichbleibend) © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie . . . Voraussetzung für die Bildung von Leewellen • Synoptische Wetterbedingungen Bodenwetterkarte – antizyklonale Isobarenkrümmung am Rande eines Hochs ( Absinkinversion in 1500 bis 2500 m) – Gradientwind 36 km/h – isobarenparallel liegendes schwaches Frontensystem ( Windzunahme mit der Höhe und höhenkonstante Strömungsrichtung) © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie . . . Voraussetzung für die Bildung von Leewellen • Synoptische Wetterbedingungen Höhenwetterkarten – – – © DWD Antizyklonale Strahlstromseite Mit der Höhe ab Bergniveau gleichbleibende Windrichtung Windgeschwindigkeit in 500 h. Pa: 60 -115 km/h Windgeschwindigkeit in 300 h. Pa: 80 -150 km/h schmaler Höhentrog (SW-Strömung auf der Vorderseite eines Höhentroges) 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie © DWD Ideale Leewelle 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Vertikalprofil der Stabilitätsverteilung einer Schwingungsfähigen Luftmasse a. b. © DWD theoretisches Idealprofil Realprofil 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Vertikalprofil der Windgeschwindigkeit und ihre Auswirkung auf die Luftströmung a. b. c. d. e. © DWD laminare Strömung stehender Wirbel Leewellenströmung Rotorenströmung 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie zu kurz Einfluss der Hindernisprofile auf die Wellenbildung zu lang Idealhindernis (nach Wallington) zu lang trotz Höhe ideale Hinderniskette mit Resonanzverstärkung © DWD = Wellenlänge 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Entstehung kräftiger Rotoren mit schwerer Turbulenz © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Vorhersagemöglichkeiten von Leewellen • Bodenvorhersagekarte, Höhenvorhersagekarten 500 und 300 h. Pa • Lester-Harrison-Nomogramm • Temp-Auswertung: – Vertikalprofile – Scorerparameter • Alpenschnitte aus pc_met © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Jahresgang der Föhntage © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Normierte Druckdifferenz zwischen Luv- und Leeseite Lester-Harrison-Nomogramm zur Leewellenvorhersage © DWD Gebirgssenkrechte Mittelwindkomponente oberhalb des Gebirgsgipfelniviaus 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Vertikalprofil von Windgeschwindigkeit und Scorerparameter bei einer schwingungsfähigen Luftmasse (Temp-Tool von pc_met) © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie COSMO-DE Leewellenvorhersage für den 15. 01. 2011, 11. 00 UTC © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Leewellen am 15. 01. 2011, 13. 00 UTC (METEOSAT SG) © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Die vorgenannten geografischen und meteorologischen Parameter sind relativ komplex. Um krasse Fehleinschätzungen zu vermeiden, sollte man sie bei der Planung von Leewellenflügen auch im Hinterkopf haben. Da aber nicht jeder Wellenflieger gleichzeitig auch Meteorologe ist, erwartet er einfach zu handhabendes Verfahren, mit dem er auf dem ersten Blick sieht: • wo und wann gibt es Leewellen ? • wie hoch reichen sie ? • wie stark ist das Steigen ? Diese Antworten können sowohl das lokalen Kurzfristmodell (LMK) des DWD als auch dem RASP Modell entnommen werden! © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie GME 40 km LME 7 km LMK 2. 8 km Die operationelle Modellkette des DWD, bestehend aus GME, LME und LMK (ab April 2007) © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie 40 Km-Gitter DWD - LMK - Modell 2, 8 Km-Gitter © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Sky. View – LMK das neue Tool des DWD mit Leewellenvorhersagen © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Sky. View (LMK) • Geordnete Vertikalbewegung: – Darstellung der großräumigen geordneten (nicht konvektiven!) Vertikalbewegung – Diese entsteht bei Hebungen und Senkungen an Fronten und Bergrücken (Leewellen) – Absinken: blau; Aufsteigen: rot – Berechnung für FL 50, FL 100 und FL 180 © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Beispiel 26. 10. 06: • Harzwelle bis 5000 m • Mehr als 100 Wellenflüge in Nordwestdeutschland © DWD 02 - 2009

LMK-Vohersage 26. 10. 2006 06 UTC für 26. 10. 2006 12 UTC Abteilung Flugmeteorologie Harz Thüringer Wald Riesengebirge W 1500 m [m/sec] © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie m NN LMK-Vorhersage Vertikalgeschwindigkeit Thüringer Wald © DWD Erzgebirge 02 - 2009

Beispiel 21. 11. 06: • Flughöhen Riesengebirge bis 7000 m Abteilung Flugmeteorologie • 500 km Streckenflug von Klix zum Riesengebirge und zurück © DWD 02 - 2009

Leewelle (Hohe Woge) am 05. 12. 07 Abteilung Flugmeteorologie © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Einige Beispielrechnungen © DWD 02 - 2009

Vertikalschnitt Riesengebirge 16. 11. 07 Abteilung Flugmeteorologie © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Alpenschnitt Pte. De Valoney – Vevey Mont Blanc Gebiet Leewellenbildung bei Südwest-Föhn © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Weather Situation 4 th September 2006 00 UTC © DWD 02 -

Abteilung Flugmeteorologie Weather Situation 3 th September 2006 18 UTC © DWD 02 -

Abteilung Flugmeteorologie Forecasted mountain waves (700 h. Pa) in a north westerly air stream LMK-Forecast of 3 rd September 2006 12 UTC for 4 th September 2006 03 UTC © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie Vorgehensweise bei der Ausgabe von Wellenalarmen - Analyse des vorhergesagten Strömungsfeldes (Boden bis FL 180) - Analyse des vorhergesagten vertikalen Windfeldes (Richtung, Stärke) - Analyse Vertikalverteilung Scorerparameter (aus Tempvorherssagen) sowie seine zeitlichen Änderung © DWD 02 - 2009

Abteilung Flugmeteorologie RASP Modell Niedersachsen lineare Interpolation (Gitterpunktsweite 1, 44 km) auf der Basis des US-Modells von Dr. Jack mit 7 km Gitterpunktsweite © DWD 02 - 2009