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

Abteilung Flugmeteorologie

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Leewellen

© Copyright: Bernhard Mühr


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Arten von atmosphärischen Wellen

• Leewellen– Strömungshindernis ist Berg oder Gebirge

• Scherungswellen– auslenkende Kräfte einer Scherströmung oder

Strömungshindernisse

• thermische Wellen– Hindernis ist thermischer Aufwind


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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)


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......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)


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......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)


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Ideale Leewelle


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Vertikalprofilder

Stabilitätsverteilungeiner

SchwingungsfähigenLuftmasse

a. theoretisches Idealprofil

b. Realprofil


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Vertikalprofilder

Windgeschwindigkeitund ihre Auswirkung

auf dieLuftströmung

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


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Einflussder

Hindernisprofileauf die

Wellenbildung

(nach Wallington)

zu kurz

zu lang

Idealhindernis

zu lang trotz Höhe

ideale Hinderniskette mit Resonanz-verstärkung

= Wellenlänge


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Entstehung kräftiger Rotorenmit schwerer Turbulenz


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Vorhersagemöglichkeiten von Leewellen

• Bodenvorhersagekarte, Höhenvorhersagekarten 500 und 300 hPa

• Lester-Harrison-Nomogramm• Temp-Auswertung:

– Vertikalprofile– Scorerparameter

• Alpenschnitte aus pc_met


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Jahresgangder Föhntage


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Lester-Harrison-Nomogramm zur Leewellenvorhersage

Gebirgssenkrechte Mittelwindkomponente oberhalb des Gebirgsgipfelniviaus

Nor

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und

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Vertikalprofilvon

Windgeschwindigkeitund

Scorerparameterbei einer

schwingungsfähigenLuftmasse

(Temp-Tool von pc_met)


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COSMO-DE Leewellenvorhersagefür den 15.01.2011, 11.00 UTC


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Leewellen am 15.01.2011, 13.00 UTC(METEOSAT SG)


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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!


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LME 7 kmGME 40 km LMK 2.8 km

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


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2,8 Km-Gitter

40 Km-Gitter

DWD - LMK - Modell


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SkyView – LMKdas neue Tool des DWD

mit Leewellenvorhersagen


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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


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Beispiel 26.10.06:

• Harzwelle bis 5000 m

• Mehr als 100 Wellenflüge in Nordwestdeutschland


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Harz

Thüringer Wald

Riesengebirge

W1500m [m/sec]

LMK-Vohersage 26.10.2006 06 UTC für 26.10.2006 12 UTC


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LMK-Vorhersage VertikalgeschwindigkeitLMK-Vorhersage Vertikalgeschwindigkeit

m N

N

Thüringer Wald Erzgebirge


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Beispiel 21.11.06:

• Flughöhen Riesengebirge bis 7000 m

• 500 km Streckenflug von Klix zum Riesengebirge und zurück


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Leewelle (Hohe Woge) am 05.12.07


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Einige Beispielrechnungen


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Vertikalschnitt Riesengebirge 16.11.07


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AlpenschnittPte. De Valoney – Vevey

Mont Blanc Gebiet

Leewellenbildungbei

Südwest-Föhn


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


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


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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


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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


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RASP Modell Niedersachsen

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

7 km Gitterpunktsweite


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LMK-Vorhersage VertikalgeschwindigkeitLMK-Vorhersage Vertikalgeschwindigkeit

m N

N

Thüringer Wald Erzgebirge


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