Erste Ergebnisse des Bannerwolken-Projektes

Erste Ergebnisse des Bannerwolken-Projektes

Jan Schween

6.6.2005

Bannerwolke Matterhorn

http://bergbahnen.zermatt.ch/d/live_fotos/matterhorn.jpeg

3.1.2005 15:00

Bannerwolke ? Bietschhorn

Bietschorn (3934m Berner Alpen 19.10.1989)Foto: Wouter Knap / Henrik Spoon http://isc.astro.cornell.edu/~spoon/gallery/SwissAlps

Bannerwolken Definition

LuvLee

Niedriger Druck

warm, feucht

kalt, trocken

Bannerwolke WatzmannF

oto:

Gis

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Har

tjen

stei

n

Bannerwolke Zugspitze

Foto: Manfred Kristen DWD

Methoden

• Beobachtungen durch Mitarbeiter der Station Zugpsitze des DWD

• Kamera am Gipfel

• Messung von Profilen an den Seilbahnen

• Messung direkt am Grat

• Messkampagne

• Modellierung

Kamera• CMOS 640*480 pixel

• 55°Bildwinkel (42mm KB)

• Alle 5 sec ein Bild

• Bilder werden automatisch gespeichert und zu Filmen geschnitten (Mario)

N

Bild 20.12.2004

Zugspitzeck 2816 m

Schneeferner-scharte 2700m

Schneeferner-kopf 2874m

WSW

Ehrwald1000 m

UFS2656m

Film 31.5.2003

Alle 5 sec ein Bild, abgespielt mit 25 fps 125 facher Zeitraffer

Film 29.7.2003

http://www.meteo.physik.uni-muenchen.de/~hase/Banner/filme/Bannerfilme.html

Seilbahnen Zugspitzevalley station Eibseebahn

990m asl

Zugspitze summit 2962 m asl

Sonn Alpin 2576 m asl.

N

Gletscherbahn 384 m alt. diff.

Eibseebahn 1970 m alt.diff.

pier 1

pier 2

Querschnitt

Eibseebahn

Gletscherbahn

Kiste mit Logger, Akku, Ladeelektronik

AnsteuerelektronikVaisala-Sensor (HMP243)

Hütte mit Vaisala-Feuchtesensor

Hütte mit Temperatursensoren

TF

Eibseebahn 26.10.2004Eibseebahn 26.10.2004

Kiste mit Logger, Akku, Ladeelektronik

Ansteuerelektronik Vaisala

Hütte mit Vaisala-Feuchtesensor

Hütte mit Temperatursensoren

Gletscherbahn 8/9.11.2004Gletscherbahn 8/9.11.2004

Instrumentierung• Druck

– Fischer (±0.15 hPa)

• Temperatur: – Fischer pt100 (±0.3K Din-Kalibrierkurve)– Vaisala HMP243 (±0.13K)

• Feuchte:– Fischer/Honeywell HIH3610 (±2%)– Vaisala HMP234 (±1.5%)

• Der Vaisala Feuchtesensor ist beheizt, trocknet somit schneller ab. Die Fischer-Sensoren sind schneller.

• Damit die Heizung des Vaisala die Temperaturmessung nicht stört wurden die Temperatursensoren in einer eigenen Hütte untergebracht 2 Hütten

• Keine Zwangsbelüftung da – der Fahrtwind belüftet (ca. 10m/s) – Der Energieverbrauch sonst zu hoch ist (Batterieladung nachts)

Messprogramm

• Hütten innerhalb des Trägers an dem die Gondel hängt, aber nicht direkt unter der Laufkatze (Eisabbruch)

• Drucksensor in Kiste, die über ein Rohr mit 10cm gut belüftet ist

• Wenn die Gondel steht: 1 Messung/2 min

• Wenn sie fährt: 1 Messung/2 sec

• Umschaltung wenn |dP/dt| < 0.2 hPa/s

• Bei normalem Betrieb von 7:00-17:00 alle 30min eine Fahrt 20 Fahrten/Tag, je nach Bedarf auch bis zu 70 Fahrten/Tag. Bei extremem Wetter evtl. keine Fahrt

• zeitlicher Verlauf von

•P gegen Zeit

•T gegen Zeit

•RH gegen Zeit

+ Messwerte UFS (Schneefernerhaus)

• Profile von:

• T und RH (gemessene Größen)

• und q (Erhaltungsgrößen)

• Vergleich:

• T: HMP gegen Fischer

• RH: HMP gegen Fischer

Daten-Überblick - z.B. 10.Dez. 2004:

Problem Trägheit

1 cm

Schutzkappe mit Teflonfolie

T-SensorFischer

10.Dez.2004 12:00

16.Dez.2004 12:00

• Durch die Trägheit der Temperatur-sensoren ergeben sich bei einem bestimmten Druckniveau unterschiedliche Werte bei Berg– (up) und Talfahrt (dn = down) (bzw. up und down für die HMP)

• In der ursprünglichen Konfiguration wurde der Fischer-Sensor mit einer Schutzkappe gefahren

• Diese Kappe wurde bei der Eibseebahn am 15.Dez. entfernt

• Allerdings besteht damit das Risiko, daß der Sensor vereist oder mechanisch beschädigt wird ...

Vergleich mit Radiosonden

40km SE;584m90km NNE;489m

16.12.2004 06 zu 00 UTC

Einzelne Profile

• Interessante Profile werden als Tephigramm dargestellt

• Weitere Berechnungen wie Cumulus-, Hebungs-Kondensations-Niveau usw. sind geplant

Ausblick

• Charakterisierung der Luftmassen auf beiden Seiten des Grates

• Aufbau von zwei 9m Masten links und rechts vom Grat

• Experiment September 2005

Keine Bannerwolke ...

Vaisala HMP im Detail

3 cm

5 mm

Radiosonde