Thermikprognose Rechenmodell

Hallo Raphael

Da war ich wohl unpräzise und habe den Höhenbezug nicht genauer erläutert.
Die Temperatur hast Du ja von einer Wetterstation auf Höhe XY.
Dein Ort hat aber u.U. eine andere Höhe. Z.B. ein Slople-Hang.
Da musst Du dann die Höhendifferenz in die Berechnung einfließen lassen.
Soweit ich das noch aus den diversen Schulungen im Kopf habe, waren es zwischen 0,4 bis 1 Grad/100m Höhe um welche sich die Luft abkühlt. Der Unterschied wird durch die Feuchtesättigung der aufsteigenden Luft definiert.

Beispiel:
Wetterstation auf 500m NN 20 Grad
Hang auf 1500m NN Temperatur?

Trockene Luft >> 1 Grad/100m Abkühlung = Temperatur auf 1500m = 5 Grad

Somit hättest Du die Temperatur vor Ort, die Taupunktdifferenz und kannst den Spread oder sogar die Wolkenuntergrenze berechnen (s.pdf). Dazu gehört aber noch der Dampfdruck wenn ich das richtig verstanden habe.
Keine Angst, ich versuche nicht das Rad neu zu erfinden.

Nagel mich jetzt nicht auf die Werte fest und das Ganze ist ganz sicher nicht wissenschaftlich, aber vielleicht einigermaßen aussagekräftig.

Hi Claus

die Temperatur habe ich bereits jeweils 0 AGL mit exakt den Koordinaten des Hangs.
Den Temperaturgradienten über die Höhe weiss ich doch aber eben genau nicht - wie würdest Du den mit den gegebenen Daten berechnen? Ich denke, das ist einer der wichtigsten Faktoren für einen guten Anhaltswert.

Viele Grüsse, Raphael

Hi Raphael

Langsam wird es kompliziert für mich. Das letzte Mal Meteorologie hatte ich vor ewig langer Zeit
Jahren für eine Prüfung gelernt. Ich erinnere ich mich an zwei Themenbereiche Schichtenmodell und barometrische Höhenformel.
Auf die Schnelle habe ich das im Link unten gefunden. Natürlich in der Schweiz. Wo sonst?
Der erste Teil (Temperatur) könnte Dir helfen. Da Du ja in einer Schicht bist und den Temperaturgradienten für diese Schicht hast, ist der ja fest definiert.

http://walter.bislins.ch/aviatik/index.asp?page=Barometrische+H%F6henformel&head=#H_Luftdruck

Claus Eckert schrieb:

Da Du ja in einer Schicht bist und den Temperaturgradienten für diese Schicht hast, ist der ja fest definiert.

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Den Temperaturgradienten habe ich ja eben genau (noch) nicht? Oder übersehe ich was und ich kann den irgendwie mit dem Taupunkt berechnen?

Edouard Dabert schrieb:

Nur zu meinem Verständnis: Der Deutsche Wetterdienst gibt doch hier mindestens täglich für alle Regionen in Deutschland Thermiktendenzen an? Gut, die willst du nicht kontaktieren, weil du kommerziell unterwegs bist?

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Dazu gibts noch http://rasp.linta.de/GERMANY/

Sollte eigentlich für jeden normalen Mmenschen reichen. Wer abonniert schon eine kostenpflichtige Seite, um dann zu sehen, daß in Timbuktu gute Thermik ist ???

Temperaturverlauf der aufsteigenden Warmluft

Temperaturverlauf der aufsteigenden Warmluft

Hallo,

als Temperaturgradient sind zwei grundlegende Dinge zu nennen.
Wichtig ist im Vorfeld zu wissen, ob es sich um trockenadiabatische oder feuchtadiabatische Zustände handelt.
Somit ändert sich die Temperaturabnahme pro 100 m Höhe um 1°, bzw. nur um 0,65° pro 100 m.

Desweiteren kommen dann natürlich die bislang und im Vorfeld dieses Beitrags genannten Werte in der Gesamtbetrachtung hinzu.


Mit freundlichen Grüßen

Raphael, no offense, aber wenn ich Deine Fragen hier sehe, frage ich mich, ob Du das Rüstzeug hast, einen Service aufzuziehen, den jemand abonnieren wollte.

Viellicht verstehe ich Dich ja falsch, aber was z.B. hier dargestellt ist, sollte man schon einmal durchgespielt haben, bevor man andere über Thermikentwicklung schlau machen möchte.

Klar, die "Crowd intelligence" anzuzapfen, kann auch interessant sein, aber dann brauchst Du immer noch ein scharfes Werkzeug, um die Spreu vom Weizen zu trennen. Und vieles, was vielleicht gültige anecdotal evidence über lokale Phänomene ist, muss deswegen nicht nicht übertragbar sein auf ein allgemeines Modell.

Hey Markus

damit hast Du natürlich recht, wenn mein Ziel wäre, einen kommerziellen Thermikprognosedienst anzubieten. Wenn Du aber meine Signatur anschaust und 1+1 zusammenzählst, dürfte offensichtlich sein, dass ich das lediglich als "Tüpfelchen auf dem i" zusätzlich integrieren möchte in den kommenden Relaunch.
Da dieser aber in wenigen Wochen ansteht und die notwendigen Daten des API-Providers erst in ein paar Monaten kommen, ist genug Zeit für Knowhow-Aufbau. Bücher sind unterwegs.

LG, Raphael

Hallo Raphael

Tatsächlich ist die Thermikprognose nur ein kleiner Teil dessen was an einem Hang meteorologisch passieren kann. Markus hat ja auf die lokalen Besonderheiten hingewiesen.
Insbesondere im alpinen Bereich ist durch die unterschiedliche Neigung und Farbgebung der Flächen eine Prognose was dort passiert höchst schwierig.
Segelflieger können schön erzählen wie sie in unbekanntem Terrain eine GeländeFormation angeflogen haben bei der es 100% aufwärts gehen muss, dort angekommen aber trotzdem eher saufen angesagt ist. Nicht unsonst erfliegen sich angehende Streckenflieger ihre Strecken Stück für Stück.

In Deinem Vorhaben wirst Du lediglich eine allgemeine Thermikprognose implementieren können. Talwindsysteme und regionale Besonderheiten für eine weltweit einigermaßen verlässliche Vorhersage wird niemand schaffen. Die Rechenleistung würde nicht mal in Utah bei der NSA stehen.

Insofern ist die Frage inwieweit Du es bei den grundsätzlichen Daten belässt welche auf dem Markt verfügbar sind.
Verstehe mich nicht falsch. Die Zusammenhänge verstehen zu wollen ist etwas anderes. Das ist allemal interessant.
Nur Rechenmodelle zu erstellen ist eine andere Hausnummer.
Zumal es ja auch einer langwierigen Kontrollphase bedarf um den Service auch als tauglich für den Launch zu werten. Die Gefahr Erwartungen der User zu enttäuschen muss mit kalkuliert werden. Zu schnell wird heute etwas komplett kaputtgeredet, nur weil in einem Teilbereich etwas nicht funktioniert wie gewünscht.
In diesem Sinne, Dein Enthusiasmus wird Dir den Weg zeigen.

Jetzt wieder ran an die Arbeit. Also ich....

hi Raphael,

wenn es um Hangflugwetter (in den Alpen) geht, ist die Thermik-Prognose untergeordnet. Das alles Entscheidende ist das Talwindsystem.

Die Hierarchie der Winde ist: Hangwind (hangaufwärts), wird dominiert vom Talwind (das Tal entlang zu seinem Anfang), wird dominiert von grossräumigen Winden.
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Nehmen wir mal unsere Parsenn, nach SO ausgerichteter 600m-Hang seitlich im Haupttal, ich nenne das mal einen "Seitenhang".
Im Gegensatz zum "Endhang", der dem Talwind im Weg steht, also ist spätestens der Passattel am Talanfang so ein Endhang.

1. Grosswetterlage windstill bzw. schwach windig, bedeckt
nix geht ausser ein paar Zufallsbläschen

2. Grosswetterlage windstill bzw. schwach windig, sonnig
zuerst erwärmt sich der Hang, es gibt schönen Hangwind - bis der Talwind (Hangstreicher) einsetzt und alles kaputtbläst.
Der Talwind ist im Frühling und Herbst schwach, da überlebt der Hangwind bis ca. 12:30 (fliegbar ab 10:00) -> schönste grossräumige F3J-Flüge
Der Hangwind durchdringt selbst starke Inversionen; man kann z.T. recht hoch fliegen.
Im Sommer ist der Hangwind hier nicht nutzbar, der Talwind setzt zu früh ein.
Der Temperaturgradient spielt nur insofern eine Rolle, als er bestimmt, wie schnell der Talwind beschleunigt. Ist der Gradient hoch (labil), bläst es heftig, ist er niedrig (stabil), bläst es erst später.

3 Grosswetterlage Südföhn / Südwestföhn
Dieser Wind ist so stark dass er den Talwind umdrehen kann - bei uns im Bereich Davos (Talachse NO). Föhn ist meistens stabil geschichtet, was elende Hangstreicher bedeutet.

4 Grosswetterlage Westwindwetter / herannahende Front
wie 3. Wir haben aber einen W-Hang (Rinerhorn), bei dem man dann super fliegen kann, während es dort bei mehr südlichem Föhn überhaupt nicht geht.

5 Grosswetterlage Südostföhn
(bei uns meist im Winterhalbjahr, wir nutzen ihn im November oder April)
Wenn es so sauber direkt auf die Parsenn bläst, kann man gewaltig fliegen! F3F mit Ballast. Wenn es wirklich föhnt, kann man Tag und Nacht fliegen, Uhrzeit egal.
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Beispiel 2 das Brämabüel, ein NO-ausgerichteter "Endhang". Es ist ein gewaltiger Riegel, der in das Haupttal hineinragt. Der Talwind prallt direkt auf ihn, muss aber noch 700m aufsteigen um unseren Startplatz zu erreichen. Wie wichtig dafür labile Luftschichtung ist, muss ich hoffentlich nicht erläutern.

Endhänge "gehen" immer, ausser... Die Modifikatoren sind folgende:

verstärkend:
- labile Luftschichtung
- grossräumiger günstiger Wind, in diesem Fall Bise (ein landestypischer N- bis NO-Wind) - oder auch ein mässiger (S)W-Wind, der schiebt den Talwind im Prättigau an.

schwächend:
- stabile Luftschichtung (vor allem im Herbst - da kann der Talwind manchmal erst sehr spät (nach 16°°) aber um so heftiger einsetzen!)
- grossräumiger ungünstiger Wind: alle Richtungen von Ost über Süd bis Nordwest, also alle Föhnsorten (ausser seltener Nordföhn) und auch Westwindwetter machen das Fliegen dann dort unmöglich.
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Das war jetzt eine Bedienungsanleitung für ein komplexes Fluggebiet wie unseres, meine Zusammenfassung aus 10 Jahren hiesiger Flugerfahrung. Bisher habe ich immer auf den Bereich Davos - Berg (1600m - 2200m) geschaut, aber ab diesem Jahr werde ich mir auch regelmässig die Temperaturen in Landquart (500m) am Talende anschauen und versuchen, di Bedeutung des Temperaturunterschiedes zu verstehen.

Vermutlich wird es nicht möglich sein, Hangflugwetter automatisch mit allgemeinen Algorithmen zu prognostizieren. Aber prägnant aufbereitete Temperaturdaten sind immer die wichtigste Schlüsselgrösse. Die Temperaturdifferenz zwischen Hang und ca. 500m darunter, oder auch darüber (oder was eben verfügbar ist) als kleine Tabelle, jeweils um 11°° und 17°°, die letzten 5 Tage, umgerechnet auf °/1000m, fände ich sehr informativ. Man muss den Wert natürlich lesen können: An der Parsenn würde 11°/1000m im Spätherbst vermutlich bedeuten, dass leider mit starkem Talwind zu rechnen ist.

Solche Tabellen helfen dann auch mehr den Vielfliegern/Einheimischen in diesen Gebieten, die nach ein paar Jahren genau wissen, dass sie bei diesem und jenem Wind soundsoviel Grad brauchen, damit sich der Ausflug lohnt.
Trotzdem würde ich mir zutrauen, alleine mit einer Google-Earth-Ansicht (Vegetation! Z.B. Karsthang?!) und ein paar Temperaturen und Winden abschätzen zu können, ob ein bestimmter Hang "geht".

Das alles für Dich nur zum Abschätzen, welchen Service Du anbieten möchtest und welchen Messstationen-Aufwand Du benötigst.

LG
Bertram

Hallo Bertram,

da hast du etwas verwechselt. Winde sind Vektoren und werden immer aus der Richtung bezeichnet aus der sie kommen. Der Talwind strömt vom Tal in Richtung Berg, ist also der Hangaufwind. Anders herum strömt der Bergwind in Richtung Tal. Entsprechend ist es bei der See- und Landwindzirkulation.

Als Meteorologe werde ich das hier gespannt weiterverfolgen.

Gruß Jürgen

8up schrieb:

da hast du etwas verwechselt. Winde sind Vektoren und werden immer aus der Richtung bezeichnet aus der sie kommen. Der Talwind strömt vom Tal in Richtung Berg, ist also der Hangaufwind. Anders herum strömt der Bergwind in Richtung Tal.

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Genau so war das von Bertram auch gemeint. Wenn der Talwind einsetzt, wird der vorher vorherschende, kleinräumig rein solarthermisch getriebene Wind, der die Flanke des Tals hinaufbläst, tangential verblasen. Nix mehr mit Aufwind, wenn der Wind 10° zur Talflanke bläst.

8up schrieb:

Als Meteorologe werde ich das hier gespannt weiterverfolgen.

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Na dann hoffe ich mal nicht allzu viele "Schenkelklopfer" geliefert zu haben.

@Raphael
Der Ansatz von Bertram hat was. Daten zu Verfügung stellen und die Interpretation dem "Hangflugwilligen" überlassen. Auf weiterführenden Seiten können die Interpretationsmöglichkeiten beschrieben werden. Das wäre dann eine Art dynamischer Inhalt.

Es geht ja darum, aus den aufgeführten Parametern eine Tendenz für die zu erwartende Thermik abzulesen bzw. daraus eine Prognose zu erstellen.

Ganz grob:

Um dafür eine praktikable Vohersage zu erstellen, benötigt man Kenntnis über den Zustand der Atmosphäre für den Vorhersagezeitpunkt an einem bestimmten Ort.

Einfach ausgedrückt: Ist die Atmosphäre dort stabil, indifferent oder labil geschichtet. Diese Daten bekommt man, zumindest für den Kurzfristbereich nur durch Messungen, z.B. Radiosonde. Für die Langfrist benötigt man schon hochkomplexe Rechenmodelle.

Da es sich bei den genannten Daten ausschließlich um Bodenwerte handelt, sind sie nicht geeignet.

Ausnahme: Aus der Differenz zwischen dem am Boden gemessenem Taupunkt und der ebenfalls am Boden gemessenen Temperatur, also dem Spread, läßt sich mit einer Formel die Höhe konvektiver Wolken errechnen. Bleibt nur die Frage, woher bekomme ich den aktuellen Taupunkt.

Die gesamte Materie ist schon sehr kompliziert, nur ein paar Bücher lesen wird wohl nicht ausreichen. Nicht umsonst leisten sich die Wetterdienste sündhaft teure Superrechner und eine Schar von Mathematikern.

Obwohl uns alle nur erdenklichen Temps und Vorhersagetemps zur Verfügung stehen, halte ich es wie Bertram. Im Laufe der Zeit sammelt sich einiges an Erfahrung an, ein Blick aus dem Fenster genügt.

Informationen, wie sie von Bertram geliefert wurden, sind natürlich große Klasse. Da kann ich mich der Idee, dynamischer Inhalt, nur anschließen.

Gruß Jürgen

Hallo zusammen,

habe diesen Thread erst jetzt entdeckt, möchte hier auch keine wissenschaftlich fundierten Erkenntnisse zum Besten geben, sondern - ähnlich wie Bertram - meine Erfahrungen aus fast 15 Jahren Alpen-Gleitschirm-Streckenflug hier mit einbringen. Diese können 1:1 auch auf den Modell-Segelflug umgemünzt werden.

Thermiktendenz war von Anfang an auch bei mir das Stichwort. In erster Linie ging es mir immer um Vermeidung von Schneiderfahrten Richtung Alpen, in zweiter Linie einfach um die Vorab-Einschätzung des zu erwartenden Thermik-Tages. Um den "Tag der Tage" schon zeitig zu erkennen kommt man um div. Segelflugwetterberichte und eine Portion Glück allerdings nicht herum, dieser "Tag der Tage" ist für den Modellflugbereich aber nicht relevant.

Gesammelte Erkenntnisse:

1. In Zeiten von Internet läuft man Gefahr, anhand der Fülle von (Wetter-) Daten und Vorhersagen den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr zu sehen.
2. Für eine Einschätzung des Tages-Thermikprofils spielt der überregionale Wind eine durchaus wichtige Rolle.
3. Segelflugwetterberichte liegen oftmals daneben, da die Radiosondenaufstiege bis zum "Flugeinsatz" z.T. schon wieder 12 Stunden alt sind.
4. Es gibt keine zwei gleichen Thermik-Tage

Meine seit vielen Jahren praktizierte Schnell-Einschätzung für den Alpen und Voralpenbereich:

1. Der Abruf der Temperatur- und Winddaten von Hohenpeißenberg und Zugspitze. 12-15 Grad Differenz versprechen gute Thermik. Darunter wirds fad, darüber wirds z.T. sehr sportlich, abhängig auch vom überregionalen Wind.
Gewitterneigung entnehme ich gerne dem Tageswetterbericht, anhand eines dritten Meßwertes und damit des Temps im Bereich von 3000-5000m wäre diese aber ebenfalls auf einen Blick ersichtlich.
2. Der überregionale Wind. Sind hier Werte über 20-30 km/h angesagt, wirkt sich dies mit steigender Windstärke schnell auf die Talwinde aus, wobei N- bis O-Lagen die Talwinde im Nordalpenbereich verstärken und SW- bis NW-Lagen die Talwinde abschwächen. Schwächere Talwinde lassen bessere Thermik im - für Modellflieger interessanten - Talwindbereich erwarten. Darüber siehts natürlich anders aus...
An normalen Sommer-Hoch-Tagen reicht der Talwind oftmals bis auf über 2500m Höhe!

Analog dazu gilt dies auch für die Thermikentwicklung im Voralpengebiet - dem Einzugsbereich des Bayerischen Windes. Dieser verstärkt sich ebenfalls bei N-/O-Lagen, macht damit die Thermik schnell zunichte und bringt bessere Bedingungen bei leichten W-Lagen.

Föhn lass´ ich hier mal außen vor, das ist ein eigenes Thema.


Meiner Meinung nach ist weniger hier mehr. Eine Idee wie für größere Gebiete mittels ein paar Messwerten und dem daraus folgenden Temp eine grobe Einschätzung praktiziert werden könnte ist auch in dieser Abhandlung zu finden: http://www.bergbahnen-werfenweng.com/fileadmin/user_storage/downloads/temperaturgradient.pdf
Ähnliches hatte ich vor ca. 10 Jahren in die Finger bekommen und habe mir damit unterm Strich viel Sucherei im Internet erspart. Arbeitet man regelmäßig damit, bekommt man bereits anhand von diesen wenigen Daten schon sehr schnell ein Gefühl für den aktuellen Tag.

Zurück zu Raphaels Anliegen: Ich würde evtl. nur Temperatur- und Temp-Daten liefern und dem geneigten Leser damit einen gewissen Interpretationsspielraum lassen. Damit muss sich jeder mit der Materie beschäftigen und die Werte selbst deuten lernen - und kommt natürlich immer wieder auf deine Seite zurück um aktuelle Daten zu holen

Und überhaupt - da denke ich wie Jürgen - sagt ein Blick durchs Fenster oft wirklich mehr als eine halbe Stunde am PC...

Viele Grüße
Alfred

Hallo,

Die lokalen Gegebenheiten vorherzusagen ist meiner Meinung nach aus der Ferne nicht möglich.
Aber was gut wäre eine grobe Thermikvorhersage, damit kann man Lokal für sich die Bedingungen ganz gut abschätzen.
Wenn du mal grob von 0,6grad pro 100m ausgehst müsste man doch eine einigermaßen gut Aussage treffen können.
Mal abgesehen von Wetterlagen mit stabiler Schichtung.
Und wenn es mal nicht 100%zutreffend ist, dann ist das meiner Meinung nach auch nicht so schlimm,der Wetterbericht stimmt auch nicht immer.
Wie oft wird der Service eigentlich aktualisiert ?
Ich bin schon gespannt auf das Update. Ich nutze Slople immer wenn ich unterwegs bin.
Was vielleicht noch gut wäre wenn die Modellflugplätze der Umgebung noch angezeigt werden könnten. Ich weiß das weicht etwas vom Ursprungsgedanke ab würde aber bestimmt mehr User bringen.

Gruß Thomas

Hi zusammen

Wollte mich nur kurz melden - vielen Dank für euer Feedback.
Wir sind leider momentan total "zu" mit dem Relaunch, es wird phantastisch - aber noch keine Thermikprognose enthalten, da auch die Temp dafür erst später in diesem Jahr zur Verfügung stehen wird.

In Deine Richtung @laqui gehen meine Gedanken auch, sowas werden wir integrieren - sobald Daten verfügbar.

Viele Grüsse
Raphael