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

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Leewellen

© Copyright: Bernhard Mühr

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Arten von atmosphärischen Wellen

• Leewellen– Strömungshindernis ist Berg oder Gebirge

• Scherungswellen– auslenkende Kräfte einer Scherströmung oder

Strömungshindernisse

• thermische Wellen– Hindernis ist thermischer Aufwind

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

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)

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

......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)

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

......Voraussetzung für die Bildung von Leewellen

• Synoptische Wetterbedingungen

Höhenwetterkarten– Antizyklonale Strahlstromseite– Mit der Höhe ab Bergniveau gleichbleibende Windrichtung– Windgeschwindigkeit in 500 hPa: 60-115 km/h– Windgeschwindigkeit in 300 hPa: 80-150 km/h– schmaler Höhentrog (SW-Strömung auf der Vorderseite eines

Höhentroges)

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Ideale Leewelle

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Vertikalprofilder

Stabilitätsverteilungeiner

SchwingungsfähigenLuftmasse

a. theoretisches Idealprofil

b. Realprofil

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Vertikalprofilder

Windgeschwindigkeitund ihre Auswirkung

auf dieLuftströmung

a. laminare Strömungb. stehender Wirbelc. Leewellenströmungd. Rotorenströmunge. Rotorenströmung

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Einflussder

Hindernisprofileauf die

Wellenbildung

(nach Wallington)

zu kurz

zu lang

Idealhindernis

zu lang trotz Höhe

ideale Hinderniskette mit Resonanz-verstärkung

= Wellenlänge

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Entstehung kräftiger Rotorenmit schwerer Turbulenz

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Vorhersagemöglichkeiten von Leewellen

• Bodenvorhersagekarte, Höhenvorhersagekarten 500 und 300 hPa

• Lester-Harrison-Nomogramm• Temp-Auswertung:

– Vertikalprofile– Scorerparameter

• Alpenschnitte aus pc_met

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Jahresgangder Föhntage

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Lester-Harrison-Nomogramm zur Leewellenvorhersage

Gebirgssenkrechte Mittelwindkomponente oberhalb des Gebirgsgipfelniviaus

Nor

mie

rte

Dru

ckdi

ffe

renz

zw

isch

en L

uv-

und

Lees

eite

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Vertikalprofilvon

Windgeschwindigkeitund

Scorerparameterbei einer

schwingungsfähigenLuftmasse

(Temp-Tool von pc_met)

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

COSMO-DE Leewellenvorhersagefür den 15.01.2011, 11.00 UTC

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Leewellen am 15.01.2011, 13.00 UTC(METEOSAT SG)

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

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 ein 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!

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

LME 7 kmGME 40 km LMK 2.8 km

Die operationelle Modellkette des DWD, bestehend aus GME, LME und LMK (ab April 2007)

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

2,8 Km-Gitter

40 Km-Gitter

DWD - LMK - Modell

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

SkyView – LMKdas neue Tool des DWD

mit Leewellenvorhersagen

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

SkyView (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 FL180

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Beispiel 26.10.06:

• Harzwelle bis 5000 m

• Mehr als 100 Wellenflüge in Nordwestdeutschland

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Harz

Thüringer Wald

Riesengebirge

W1500m [m/sec]

LMK-Vohersage 26.10.2006 06 UTC für 26.10.2006 12 UTC

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

LMK-Vorhersage VertikalgeschwindigkeitLMK-Vorhersage Vertikalgeschwindigkeit

m N

N

Thüringer Wald Erzgebirge

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Beispiel 21.11.06:

• Flughöhen Riesengebirge bis 7000 m

• 500 km Streckenflug von Klix zum Riesengebirge und zurück

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Leewelle (Hohe Woge) am 05.12.07

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Einige Beispielrechnungen

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Vertikalschnitt Riesengebirge 16.11.07

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

AlpenschnittPte. De Valoney – Vevey

Mont Blanc Gebiet

Leewellenbildungbei

Südwest-Föhn

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Vertikalschnitt Riesengebirge 16.11.07

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Weather Situation 4th September 2006 00 UTCWeather Situation 4th September 2006 00 UTC

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Weather Situation 3th September 2006 18 UTCWeather Situation 3th September 2006 18 UTC

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Forecasted mountain waves (700 hPa) in a

north westerly air stream

LMK-Forecast of 3rd September 2006 12 UTC for 4th September 2006 03 UTC

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

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

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

RASP Modell Niedersachsen

lineare Interpolation (Gitterpunktsweite 1,44 km) auf der Basis des US-Modells von Dr. Jack mit

7 km Gitterpunktsweite

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

LMK-Vorhersage VertikalgeschwindigkeitLMK-Vorhersage Vertikalgeschwindigkeit

m N

N

Thüringer Wald Erzgebirge

Abteilung Flugmeteorologie

02 - 2009© DWD

Vertikalschnitt Riesengebirge 16.11.07