Wetter

Definition

Unregelmässige kurzfristige Schwankungen von Windgeschwindigkeit und Windrichtung in einer Luftströmung

Ursachen

mechanisch: durch Reibung verschieden schnell strömender Lufschichten (Windscherung)

thermisch: durch auftriebsbedingte vertikale Umlagerung von Lufpakete (Konvektion)

An der Erdoberfläche wird die Luftbewegung durch die Reibungskraft gebremst.

Die Stärke der Reibungskraft nimmt zu mit ....

.... der Rauhigkeit des Untergrunds

.... der Windgeschwindigkeit

Prandtl-Schicht

untersten 10% der Grenzschicht ein

herrscht ein Kräftegleichgewicht zwischen antreibenden Druckgradient und bremsender turbulenter Reibung.

starke Windzunahme mit der Höhe

Ekmann-Schicht

... erfolgen die Luftbewegungen über grosse Distanzen, so dass die Erdbewegung berücksichtigt werden muss

... herrscht ein Kräftegleichgewicht zwischen dem antreibendem Druckgradientm der ablenkenden Corioliskraft und der bremsenden turbulenter Reibung

Wesentliches Phänomen ist die Winddrehung mit der Höhe (Ekmann-Spiralle)

Empirisch-synoptische Methode

Nummerische-theoretische Methode

Persistenz

Klimatologie

Analogfall

Analyse des dreidimensionalen atmosphärischen Zustands

- Boden- und Höhenkarte

- Radiosondenaufstiege

- Radar- und Satellitenbilder

Synoptische Methode baut auf der bisherigen Entwicklung der Wetterlage auf.

Die nummerische oder mathematisch-physikalische Methode geht von der Grundidee aus, dass die zukünftige Entwicklung der Wetterlage berechnet werden kann. Basisdaten sind ...

... Ausgangszustand der Atmosphäre, physikalische Gesetzmässigkeiten und Gleichungen

Persistenz: wie das Wetter heute, so auch morgen

Klimatologie: langfristige Mittel-und Erfahrungswerte, statistische Kennzahlen

Analogfall-Methode: Vergleich der aktuellen Wetterkarte mit einer vergangenenm suche einem möglichst ähnlichen Tag und postulierem dass sich das Wetter am aktuellen Tag ähnlich entwickelt.

Lokales Modell

(COSMO-2) 2,2 km Maschenweite, 33h Zeitspanne, 8 Läufe/Tag

Regionales Modell

(COSMO-7) 6,6 km Maschenweite, 72h Zeitspanne, 2 Läufe/Tag

Globales Modell

(EZMW) 16 km Maschenweite, 240h Zeitspanne, 2 Läufe/Tag

Wettersystem ist chaotisch (Schmetterlingseffekt)

limitierte Anzahl an Beobachtungen

Beobachtungen nie exakt

Modellfehler

Fehler in den Randbedingungen (Schneebedeckung, Vegetation, Meerestemperatur)

Modellauflösung ist Vereinfachung der Realität

Dabei werden die Anfangsdaten so verändert (möglichst viele) darunter ein "worst case" oder eine "schön" Wettervariante gibt und danach werden sie mit dem zuvor ermittelten Modell verglichen. Durch die Summe der Störung sollen Fehler eleminiert werden.

Nowcasting: Ultrakurzfristprognose, bis zu 2h

Kürzestfrist: bis zu 12h

Kurzfristprognose: bis zu 1-3 Tage

Mittelfristprognose: bis zu 10 Tage

Langfristprognose: Eigentliche Witterungsprognose, allg. Witterungscharakter, keine einzelnen Wetterereignisse

Fehler in den Anfangsbedingungen

vereinfachte und geglättete meteorlogische Analysenfelder

Einfluss der Maschenweite

kleinräumige Prozesse

für den folge Tag: 86%

halbwegs brauchbare Prognosen +7Tage

Hochdrucklage

Flache Druckverteilung

Westwindlage

Föhnlage

Staulage

Bisenlage

Kaltlufttropfen

Tiefdrucklage (Vb)

Schönwetterzonen

die Luft sinkt grossräumig ab (Subsidenz) wird dabei komprimiert und erwärmt sich.

geringe Druckunterschiede, wenig Lufbewegungen

in den Niederung je nach Jahreszeit( Bodennebel im Winter) unterschiedlich, in den Bergen meist sonnig

Über der Grundschicht liegt oft eine Inversion

Hochdruckgebiet liegt nördlich von der Schweiz, Tiefdruckgebiet über dem westlichen Mittelmeer --> Druckgefälle über den Alpen

Druckgefälle erzeugt Ost- bis Nordostströmmung --> Bise

Bise findet Fortsetzung als Mistral im unteren Rhonetal

Kanalsierung des Luftstömung im Mittelland

Feuchte Luft (Nordwind) aus dem Raum Nordsee fliesst zu den Alpen und staut sich am Alpennordhang (Nordstau)

Wolkenschicht nimmt mit zunehmender Entfernung vom Alpenkamm ab.

grösste Niederschläge sind in den zentralen und östlichen Teilen des Alpennordhangs

Alpensüdseite: turbulenten Nordwind

optimale Windrichtung: 300°

Niederschlag: Flachland -> wenig

tritt vorallem im Winterhalbjahr auf -> starker Schneefall

Föhnknie: Isobaren haben eine S-Form

Wichtigste Voraussetzung: süd-südwestliche Höhenströmung

Tief. Zentrum des liegt im Raum Ärmelkanal

... wen das Zentrum eines Tiefs entlang der definierten VB Zugbahn erfolgt.

Die Geschwindigkeit des Tiefs ist langsam

Niederschlagsregionen (CH) ist vorallem am Alpennordhang

es kann (muss nicht) Starkniederschlag verursachen.

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altes und neues System

Ultraschall -> misst die Teilchenbewegung

Gängige Messfehler:

Einfrieren der Instrumente, Defekte Teile, kein geeigneter Ort (Düseneffekt), Trägheit (Reaktionszeit)

Messfehlter

Fehlende oder falsche Kalibrierung, Druck ist abhängig von Temperatur und Höhe.

Messfehler

Fehlende Ventilation, Störquelle in der Nähe ( asphaltierte Strassen, Lüftungsschacht), falsche Distanz zum Boden bzw falsche Referenz.

Messfehler

Fehlende Ventilation, Störquelle in der Nähe ( asphaltierte Strassen, Lüftungsschacht), falsche Distanz zum Boden bzw falsche Referenz.

Haare: blonde Frauenhaare, Pferdehaare

Messfehler: fehlende Ventilation, falscher Ort ( Senke, Bergspitze), Störquelle (asphaltierte Parkplatz, Lüftungsschacht, falsche Distanz zum Boden

• Transmissometer: Distanz 50 bis 75m

Tonini (Urgestein Meteo CH) Niederschlagswippe

Hydrometeore: Alle Formen des Niederschlags

Lithometeore: alle nicht wasserhaltige Luftanteile, zB trockener Dunst , Rauch, Russ, Sand- oder Staubpartikel

Photometeore: HALO Erscheinungen um die Sonne, Mond, Regenbogen

Elektrometeore: Gewitter, Blitz,Donner,Wetterleuchten

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Pollennetz

Phänologisches Beobachtungsnetz (beobachten von Pflanzen)

Kameranetz

CN Netz (Messung von Radioaktivität)

Niederschlagsmessnetz

Flughafenmessnetz

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3 Stationen

Albis, Monte Lema, La Dole, und bald auch .. Plane Morte

3 Gründe für Radar

Niederschlagsübersicht, Gewitterwarnung, Vertikale Dimension

polarumlaufende

geostationäre