Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 1 http://www.rebay.at/fliegen/met_pcr_08.pdf Inhalt Stunden 1. Geschichte, Entwicklung und Problemstellung der Meteorologie 2. Die Atmosphäre 1 2.1. Aufbau und Zusammensetzung 2.2. Temperatur 2.2.1. Einstrahlung. Erwärmung, Ausstrahlung 2.2.2. Schwankungen der Temperatur 2.2.3. Vertikaler Temperaturgradient, Isothermie, Inversion 2.2.4. Radiosonde 2.2~5. Messung,. Maßeinheiten 2.3. Feuchtigkeit 2.3.1. Dampfdruck 2.3.2. Relative, spezifische. absolute Feuchte, Mischungsverhältnis, Taupunkt 2.3.3. Messung, Maßeinheiten 2.4. Luftdruck 2 2.4.1. Messung, Maßeinheiten 2.4.2. Schwankungen des Luftdruckes durch Temperaturänderungen 2.4.3. Druckänderung als Funktion der Höhe 2.4.4.. Der vertikale Abstand zweier Druckflächen als Funktion der Temperatur, relative Topographie 2.4.5. Terminologie der Drucksysteme in Boden- und Höhenwetterkarte, Topographie der Druckflächen 2.5. Die Standard-Atmosphäre (ISA) 2.5.1. Definition 2.5.2. Standard-Druckflächen (Bezeichnung Druck-Höhe-Temperatur) 2.6. Der Höhenmesser 2.6.1. Prinzip des Höhenmessers 2.6.2. Einstellungsarten (QFE, QNH, QNE) 2.6.3. Transition Altitude, Transition Level 2.6.4. Fehlanzeigen des Höhenmessers aufgrund von Druck- und Temperaturunterschieden 3. Der Wind 3.1. Messung, Maßeinheiten, Darstellung 3.2. Der geostrophische Wind 3.2,1. Druckqradient 3.2.2. Corioliskraft 3.3. Der ageostrophische Wind 2 3.3.1. Einfluss der Zentrifugalkraft 3.3.2. Einfluss der Reibung 3.3.3. Zirkulation in Hoch- und Tiefdruckgebieten 3.3.4. Windablenkung in Konvergenz- und Divergenzzonen 3.4. Orographisch beeinflusste Winde (Föhn) 3.5. Globale Windströmungen (Monsun) 3.6. Der Jet - Stream 3.6.1. Definition 3.6.2. Lage in Bezug auf Front 3.7. Lokalwinde 3.7.1. Land- Seewind 3.7.2. Berg- Talwind 4. Die Turbulenz 4.1. Arten der Turbulenz 4.1.1. Mechanische Turbulenz 4.1.2. Thermische Turbulenz 4.1.3. Windscherung 4.1.4. Turbulente Nachströmung hinter Großraumflugzeugen (wake turbulence) 5. Thermodynamik 5.1. Zustandsänderungen des Wassers 5.1.1. Latente Schmelz-, Verdunstungs- und Sublimationswärme 5.2. Adiabatische Zustandsänderungen 2 Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 2 5.2.1. Trockenadiabatischer Gradient 5.2.2. Feuchtadiabatischer Gradient 5.2.3. Thermodynamische Erklärung des Föhneffekts 5.2.4. Stabile und instabile Schichtung 5.2.5. Subsidenz 6. Die Wolken 6.1. Bildung der Quellbewölkung 6.1.1. Unter- und Obergrenze anhand des Temp 6.1.2. Stabile Zwischenschicht 6.2. Bildung der Schichtbewölkung 6.2.1. Hebung (Front, Stau) 6.2.2. Mischung (Stratus) 6.3. Beschreibung der Wolken 6.3.1. Gattung und Arten 6.3.2. Beobachtung und Messung 7. Die Niederschläge 7.1. Entstehung 1.1.1. Koaleszenz 7.1.2. Bergeron – Findeisen - Prozess 7.2. Beschreibung der Niederschläge 8. Die Vereisung 8.1. Voraussetzungen 1 8.2. Vereisungsarten 8.3. Intensität 8.4. Vereisungszonen 8.5. Vereisung durch gefrierenden Regen 9. Die Gewitter 9.1. Aufbau, Reife und Auflösung einer Gewitterzelle 9.2. Markante Erscheinungen bei einem Gewitter 9.2.1. Turbulenz 9.2.2. Niederschläge 9.2.3. Elektrische Erscheinungen 9.2,4. Windänderungen 9.3. Gewitterarten 9.4. Gewittervorhersage 9.5.. Flugtaktik bei Gewittern l0. Die Luftmassen. Definition, Ursprungsgebiete, Beschreibung 11 Die Fronten 11.1. Definition 11.2. Die Frontenentwicklung an der Polarfront 2 11.2.1. Wellenbildung an der Polarfront, Aufschaukelung 11.2.2. Verhalten der meteorologischen Elemente vor/an/hinter einer Front 11.2.3. Veränderung der Wetterwirksamkeit von Fronten durch die Orographie 11.2.4. Höhenfronten 11.2.5. Stationäre Fronten 11.2.6. Troglinien, Konvergenzen 12. Fronten und Druckgebiete 12.1. Die Tiefdruckgebiete 12.1.1. Das orographische Tief 12.1.2. Das Wärmetief 12.1.3. Das Instabilitätstief (Hurrikan/Taifun, Tornado) 12.2. Die Hochdruckgebiete 12.2.1. Der Zusammenhang zwischen Warmluft und Hochdruck 12.2.2. Das Zwischenhoch 13. Nebelbildung 13.1 Advektionsnebel 13.2 Mischungsnebel 13.3 Strahlungsnebel 14. Typische Wetterlagen im Alpenraum 14.1. Südföhn, Südstau 14.2. Nordföhn, Nordstau 14.3. Winterliche Hochnebellagen 14.4. Westwindlage Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 3 14.5. Rückseitenwetter 14.6. Flache Druckverteilung in Sommer 14.7. Vb - Lage 14.8. Kaltlufttropfen 15. Organisation, Arbeitsweise und Unterlagen des österreichischen Flugwetterdienstes 13 15.1. Flugwetterbeobachtungsnetz 15.1.1. Bodenwetterbeobachtungen auf den Flughäfen und an 4 Synop - Stationen 15.1.2. Radar, Satelliten 15.2. Flugwetterberatungsstellen, Beschaffung met. Informationen 15.3. Die Prognosenkarten 15.3.1. SIG-CHART 15.3.2. Höhenwind- und Höhentemperaturvorhersagekarten 15.4. METAR, TREND, Pistenzustand, TAF 15.5. SIGMET AIRMET 15.6. Die Vorhersage besonderer Gefahren für die Luftfahrt Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 4 1. Geschichte, Entwicklung und Problemstellung der Meteorologie Meteorologie - Physik der Atmosphäre, Versuch, mittels mathematisch - physikalischer Methoden Wettervorgänge zu beschreiben und vorherzusagen. Kontinuierliche Wetterbeobachtung und -aufzeichnung erst seit knapp l00 Jahren. 2. Die Atmosphäre 2.l. Aufbau und Zusammensetzung kompressibles Gasgemisch - fixe Bestandteile; 78% Stickstoff, 21% Sauerstoff, 1% Edelgase und Gasspuren diese prozentuelle Zusammensetzung ist nahezu überall und bis in eine Höhe Von ca. 80km gleich. - variable Bestandteile: H2O und CO2 km >800->l0000 EXOSPHÄRE l00 THERMOSPHÄRE 80 IONOSPHÄRE RADIOWELLEN -------------------- MESOPAUSE MESOSPHÄRE 50 -------------------- STRATOPAUSE STRATOSPHÄRE OZONSCHICHT (25km) 8-18 -------------------- TROPOPAUSE TROPOSPHÄRE hier passiert unser Wetter ------------------------------------------------2.2. Temperatur Die zur Erwärmung der Erdatmosphäre erforderliche Energie kommt von der Sonne. 2.2.1. Einstrahlung, Erwärmung, Ausstrahlung Einstrahlung abhängig von - geographischer Breite - Jahreszeit - Tageszeit - Hangneigung - Absorptionsvermögen: die einfallende kurzwellige Strahlung wird je nach Bodenbeschaffenheit verschieden stark absorbiert (dunkle Flächen absorbieren mehr als helle Flächen). Einen weiteren Einfluss auf die Bodenerwärmung hat die Wärmeleitung und die Wärmekapazität - Ausstrahlung: Die vom Erdboden abgestrahlte Wärmestrahlung (Ausstrahlung) wird von der darüber liegenden Luftschicht je nach Wasserdampf- und CO2 Gehalt der Atmosphäre wieder teilweise absorbiert und als „Gegenstrahlung“ zur Erdoberfläche zuruckgestrahlt, der Rest geht als effektive Ausstrahlung in den Weltraum. - Die Erwärmung der Erdatmosphäre: Die verschieden stark erwärmte Erdoberfläche gibt durch konvektiven Luftaustausch die Wärme an die darüber liegenden Luftschichten ab; die vom Boden abgestrahlte langwellige Wärmestrahlung (Ausstrahlung) wird von der darüber liegenden Luftschicht absorbiert, wobei dieser Strahlungseffekt mit zunehmender Höhe abnimmt. Diese beiden Effekte führen zu einer Temperaturabnahme mit der Höhe. 2.2.2. Schwankungen der Temperatur Tagesgang (je größer die Gegenstrahlung, desto geringer ausgeprägt) Jahresgang (Dämpfung in von den Ozeanen beeinflussten Klimaten) 2.2.3. Vertikaler Temperaturgradient: Isothermie, Inversion Die durchschnittliche vertikale Temperaturabnahme beträgt etwa o,6-o,7 Grad/100m, das sind etwa 2 Grad/l000ft. Oft kommen jedoch Isothermie (keine Temperaturänderung mit der Höhe), Zwischenschichten oder Inversionen (Temperaturzunahme mit der Höhe) Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 5 vor. Die Entstehung dieser Schichten wird im Kapitel Thermodynamik behandelt. 2.2.4. Radiosonde Ballon mit Messsonde (Temperatur, Feuchte, Luftdruck). Radarverfolgung gibt Aufschluss über vertikale Temperatur- und Feuchteverteilung sowie die Höhenwindverhältnisse. 2.2.5. Messung, Maßeinheiten Quecksilberthermometer, Widerstandsthermometer, Thermofühler. Grad Kelvin (0°C=273°K), Celsius (bezogen auf den Schmelzpunkt von Eis / Siedetemperatur Wasser bei 1013,2 hP, Teilung 100, Fahrenheit (32°F=0°C, 100°F=37,7°C, 212°F=100°C) 2.3. Feuchtigkeit 2.3.1. Dampfdruck Partialdruck des in der Atmosphäre vorhandenen Wasserdampfes Sättigungsdampfdruck: max. möglicher Dampfdruck bei bestimmter Temperatur - je wärmer die Luft, desto mehr Wasserdampf kann sie aufnehmen. 2.3.2. Relative Feuchte Verhältnis Dampfdruck/Sättigungsdampfdruck in Prozent - Sättigung bei 100% Absolute Feuchte: in 1m3 Luft enthaltene Wasserdampfmenge in g Spezifische Feuchte in 1kg feuchter Luft enthaltene Wasserdampfmenge in g Mischungsverhältnis in 1kg trockener Luft enthaltene Wasserdampfmenge in g Taupunkt Temperaturwert, auf den sich die Luft abkühlen muß, damit ihr Wasserdampf zu kondensieren beginnt 2.3.3. Messung Haarhygrometer, Feuchtthermometer (Aspiration), Widerstandsmessung 2.4. Luftdruck 2.4.1 Messung, Maßeinheiten Quecksilberbarometer, Dosenbarometer (luftleere Dose, Feder überträgt mechanische Veränderungen der Dose durch Luftdruckänderungen auf Zeiger) mm Hg (Torr) - Zoll (inches), hPa = 1N/m2 = mB Luftdruck: Gewicht der Luftsäule, bezogen auf eine Flächeneinheit (cm2) Spezifisch schwerere Luft (kältere Luft) erhöht den Bodenluftdruck im Vergleich zu spezifisch leichterer Luft (wärmere Luft). exponentielle Luftdruckabnahme mit der Höhe (Abb.3) Grund: die Luft ist ein kompressibles Medium, daher Massen(Dichte) Anhäufung in unteren Schichten; halbes Gewicht (halber Druck der Atmosphäre in etwa 55oo m Höhe. Isobare: Linie gleichen Luftdrucks Isohypse: Linie gleicher Höhe (einer Druckfläche – Flugfläche) Einteilung in Hauptdruckflächen 200 hPa (F390) 250 hPa (F340) 300 hPa (F300) 400 hPa (F240) 500 hPa (F180) 700 hPa (F100) 850 hpa (F050) am Boden etwa 8m / hPa oder 27 feet / hPa Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 6 Der Abstand zweier Druckflächen ist abhängig von der Temperatur der Zwischenschicht (relative Tropographie)= Tropographie (Höhe) einer Druckfläche höherer Luftdruck als Umgebung = Hoch tieferer Luftdruck als Umgebung - Tief Druckabnahme in kälterer Luftmasse mit zunehmender Höhe rascher als in wärmerer Luftmasse . 2.5. Die Internationale Standardatmosphäre (ISA) um Höhenmesser eichen zu können, Einführung einer durchschnittlichen, idealisierten Normalatmosphäre. 2.5.1. Definition Basisdruck Meereshöhe 1013,25 HPa Temperatur Meereshöhe +15 Grad C vertikaler Temperaturgradient bis 11km Höhe (FL 36o) 0,65 Grad C / 100m oder 2 Grad C / 1000 feet Temperatur konstant von 1l-20 km (Tropopause) Luft trocken 2.5.2. Standard-Druckflächen) - Beziehung Druck-Höhe-Temperatur Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 7 2.6. Der Höhenmesser 2.6.1. Prinzip des Höhenmessers Höhenmesser u Dosenbarometer mit Höhenskala (direkte Zuordnung Druck – Höhe) 2.6.2. Einstellungsarten QFE ..... tatsächlicher gemessener Luftdruck an Station. Ein Höhenmesser, der auf der Piste des Flugplatzes auf QFE gestellt wird, zeigt Null (Höhe über Grund) QNH ..... auf Meeresniveau reduziertes QFE QNE ..... Höhe, die der Höhenmesser, auf 1013 hPa eingestellt, auf der Piste des Flugplatzes anzeigt (Standardhöhe des Flugplatzes) 2.6.3. Transition altitude, transition level: Übergangshöhe Umstellung des Höhenmessers von QNH auf 1013 (Transition altitude) bzw. von 1013 auf QNH (Transition level) 2.6.4. Fehlanzeigen des Höhenmessers aufgrund von Druck- und Temperaturunterschieden Druckunterschiede : Wird der Luftdruck niedriger, dann zeigt der Höhenmesser eine größere Höhe an. Fliegt der Pilot nach der unkorrigierten Anzeige, dann fliegt das Flugzeug zu niedrig ! („vom Hoch ins Tief geht’s schief“) Bei höherem Luftdruck zeigt der Höhenmesser zu wenig an. Weil dann bei unkorrigierter Anzeige der Pilot höher fliegt, ist das nicht so gefährlich. Temperaturunterschiede : Wird die Luft kälter, dann wird sie dichter und die Druckfläche sinkt ab – unkorrigiert fliegt das Flugzeug zu tief. („von warm zu kalt : es knallt“) Gute Höhenmesser sollten also auch temperaturkompensiert sein. Aber geeicht werden alle Höhenmesser nach der Standardatmosphäre, die wahre Höhe zeigen sie daher fast nie ! Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 8 3. Der Wind 3.1. Messung, Maßeinheiten, Darstellung Messung: Schalenkreuzanemometer mit Windfahne, Radiosonde bzw. Pilotballon; 1 kt = o,5 m/s = 1.85 km/h Maßeinheit: kt, m/sec, km/h Richtung in Zehnergraden von geogr. Nord nach rechts Darstellung: Windpfeil (Längsstrich = Richtung, Querstrich = Knoten) Isohypsen = gleiche Druckflächen, Isotachen = gleiche Windgeschwindigkeiten 3.2. Der geostrophische Wind - das barische Windgesetz 3.2.1. Druckgradient Die Luft hat das Bestreben, sich von Gebieten mit hohem Druck zu solchen mit tiefem Druck hin in Bewegung zu setzen. Druckkraft (wirkt senkrecht zu den Isobaren) entlang des Druckgefälles (Druckgradient). 3.2.2. Corioliskraft Durch die Erdrotation wirkt jedoch zusätzliche Kraft: Corioliskraft sie wirkt senkrecht zur Bewegungsrichtung und führt auf der NHK zu Rechts1auf, der SHK zu Linksablenkung von bewegten Körpern. Erklärung der Corioliskraft Die Ebene unseres Horizontes dreht sich um eine zur Erdoberfläche senkrecht stehende Achse. Die maximale Drehgeschwindigkeit findet sich mit 15 Grad/Std. an den Polen und wird gegen den Äquator hin kleiner (am Äquator = 0). Bewegt sich nun ein Körper auf der NHK von A nach B, so wird durch die Erdrotation ein Beobachter an B bereits bei B’ sein, wenn der Körper bei B ankommt. Es hat also für den mit dem rotierenden System verbundenen Beobachter den Anschein, als würde der Körper durch eine Kraft (Corioliskraft) nach rechts abgelenkt. Bei einer geradlinigen und gleichförmig verlaufenden Windströmung wird die Resultierende der Kräfte auf ein Luftteilchen gleich Null (Druckkraft und Corioliskraft wirken entgegengesetzt). Da aber C senkrecht auf die Bewegungsrichtung steht, werden sich die Luftteilchen parallel zu den Isobaren bewegen (= barisches Windgesetz), wobei die Windgeschwindigkeit umso höher ist, je weniger der Abstand der Isobaren ist. Der so errechnete Wind Vg in der geradlinigen Bewegung heißt „geostrophischer Wind". Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 9 3.3. Der ageostrophische Wind (Abweichungen vorn barischen Windgesetz) 3.3.1. Einfluß der Zentrifugalkraft Wenn die Isobaren eine Krümmung aufweisen, wirkt als zusätzliche Kraft die Zentrifugalkraft. Bei zyklonaler Krümmung addiert sich die Zentrifugalkraft Z zur Corioliskraft C, bei antizyklonaler Krümmung addiert sich die Zentrifugalkraft Z zur Druckkraft P. Bei gleicher Druckkraft P (also auch gleichem Isobarenabstand) ist - um Gleichgewicht zu erhalten - bei zyklonaler Krümmung C kleiner als bei antizyklonaler Krümmung. Daraus folgt ein kleineres V bei zyklonaler und ein größeres V bei antizyklonaler Krümmung. V bezeichnet man als „Gradientwind". Daher auf der Nordhalbkugel Linksdrehung um ein Tiefdruckzentrum und Rechtsdrehung um ein Hochdruckzentrum. 3.3.2. Einfluss der Reibung Durch die Reibung wird der Wind in unteren Schichten gebremst (über Land oft nur 50%. Über Meer 90% des Gradientwindes). Vom Erdboden weg erfährt der Wind nicht nur eine Zunahme, sondern auch eine Rechtsdrehung (durch zunehmendes V erhöht sich auch die Corioliskraft C, dies führt zur Rechtsab1enkung mit zunehmender Höhe, bis sich an der Obergrenze der Reibungsschicht, etwa l000l500m, der Wind dem Gradientwind nähert. 3.3.3. Zirkulation in Hoch- und Tiefdruckgebieten 3.3.4. Windablenkung in Konvergenz- und Divergenzzonen Bei ununterbrochenem Einströmen von Luft (= Konvergenz) in einem Tiefdruckgebiet muss, damit der Luftdruck nicht unaufhörlich steigt, eine Aufwärtsbewegung im Bodenzentrum und ein Ausströmen (Divergenz) in der Höhe auftreten. Im Hochdruckgebiet dominieren dagegen durch Divergenz am Boden und Konvergenz in der Höhe die Absinkvorgänge. Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 10 Wind in der Reibungs-Schicht 3.4. Orographisch beeinflusste Winde - Föhn (thermodynamische Erklärung unter 5.2.) Leewellenbildung in Lee von Gebirgen - Mountain waves (MTW) Windstößen In Tälern (Düseneffekt) Bora 3.5. Globale Windströmungen (Monsun) Durch die ungleiche Sonneneinstrahlung in Abhängigkeit von der geographischen Breite und Jahreszeit und dem Wirken der ablenkenden Kraft der Erdrotation, deren Einfluss in äquatorialen Breiten gering ist und mit zunehmender Breite zunimmt, kommt es zur Ausbildung mehr oder weniger breitenparalleler Zirkulationsbänder. Um den Äquator befindet sich wegen der dort durchschnittlich höheren Temperaturen eine Tiefdruckrinne (ET), an der sich in etwa 30 Grad Breite der subtropische Hochdruckgürtel anschließt (STH). In etwa 60 Grad befindet sich wieder eine Tiefdruckrinne (subpolare Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 11 Tiefdruckrinne, SOT) und über den Polarkalotten ein Hoch. Diese Druckverteilung bedingt folgende Windsysteme: In der ET die Schwachwindzone der Mallungen, zwischen EI und STH die Passate (NE - Passat auf der Nordhalbkugel. SE - Passat auf der Südhalbkugel). Im Bereiche des SIH der Schwachwindzone der Rossbreiten, daran anschließend die Westwindzone der gemäßigten Breiten und nördlich der SPT die Zone der polaren Ostwinde. Dieses System der zonalen Windgürtel rückt im Nordhemisphärensommer nach Norden und im Winter nach Süden. Die Westwindzone der gemäßigten Breiten weist eine große Veränderlichkeit von Wind und Wetter im Zusammenhang mit wandernden Tiefdruckgebieten im Bereiche der SPT auf. Eine großräumige Störung dieser zonalen Windbänder tritt durch den Einfluss der ungleichen Erwärmung von Ozeanen und Kontinenten im Wechsel der Jahreszeiten auf und ist unter dem Begriff "MONSUN" bekannt. Der typische Vertreter ist der indische Monsun am Südrand des asiatischen Kontinentes. 3.6. Der Jet - Stream In der Höhe sind die Verhältnisse durch mehrere konzentrierte Starkwindbänder gekennzeichnet, die im wesentlichen zonal verlaufen, die sogenannten Jetstreams. Die für uns wichtigsten sind der Subtropenjet in einer Höhe von etwa 12km und einer Breite von 30-4O Grad. Nördlich davon befindet sich - durch größere Veränderlichkeit charakterisiert - der Polarfrontjet in einer Höhe von 9km. 3.6.1. Definition Jet = Starkwindband von über 6okt Der Jet - Stream (JTST) wird sich unterhalb der warmen Tropopause und oberhalb der kalten Tropopause befinden 3.6.2. Lage in Bezug auf Front (Fronten unter Kap. 11) vor der Warmfront und hinter der Kaltfront Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 12 3.7. Lokalwinde 3.7.1. Land- Seewindsystem 3.7.2. Berg- Talwindsystem 4. Die Turbulenz = Flugunruhe durch jähe Änderungen des Auftriebs 4.1 Arten der Turbulenz 4.1.1 Mechanische Turbulenz Verwirbelung an Hindernissen (Bauwerke, natürliche Hindernisse wie Berge, Hügel usw. – Rotoren !) 4.1.2 Thermische Turbulenz Auf – und absteigende Luftmassen durch unterschiedliche Erwärmung der Bodenluftschicht (Thermik, Sonnenböigkeit) 4.1.3. Windscherung Rasche Windstärke- und Windrichtungsänderungen auf kurzer Distanz führt zu Turbulenz (Windscherung in Bodennähe bei starkem Wind, im Bereich von Jet - streams) CAT - clear air turbulence: definiert als Turbulenz in klarer Luft. also außerhalb von Wolken und oberhalb FL200. 4.1.4. Turbulente Nachströmung hinter Großraumflugzeugen Wake turbulence: Wirbelschleppen hinter Flugzeugen; Wirbelradius wird allmählich größer, Rotationsgeschwindigkeit kleiner, Wirbel sinken allmählich zum Boden ab, Vorgang dauert oft mehrere Minuten (Grund für größere Staffelung von Widebody – Jets). Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 13 5. Thermodynamik Wasser: 3 Aggregatzustände (fest. flüssig, gasförmig) fest: Eiskristalle, Eis flüssig: Tropfen gasförmig: Dampf 5.l. Zustandsänderungen des Wassers Kondensation: gasförmig – flüssig Energie wird abgegeben Verdunstung: flüssig - gasförmig Energie muss zugeführt werden Kristallisation: flüssig - fest Energie wird abgegeben Schmelzen: fest – flüssig Energie muss zugeführt werden Sublimation: fest - gasförmig, gasförmig – fest {auch Kristallisation) 5.1.1. Latente Schmelz - Verdunstungs- und Sublimationswärme Latente Schmelzwärme: 80 cal/g Latente Verdunstungswärme: 600 cal/g Latente Sublimationswärme: 80 + 600 = 680 cal/g 5.2. Adiabatische Zustandsänderungen Ohne externe Zu – oder Abfuhr von Energie Aufsteigen - Expansion - Abkühlung Absinken - Kompression - Erwärmung 5.2.1. Trockenadiabatischer Gradient Die vertikale Verschiebung eines Luftpakets führt - solange keine Kondensation auftritt - zu einer Temperaturänderung von 1 Grad pro l00 m = trockenadiabatischer Temperaturgradient) 5.2.2. Feuchtadiabatischer Gradient Bei Kondensation werden 6oo cal/g frei; damit verringert sich der Temperaturgradient innerhalb der Wolke auf etwa 0,6 Grad pro 100m (= feuchtadiabatischer Temperaturgradient) 5.2.3. Thermodynamische Erklärung des Föhneffekts 5.2.4. Stabile und instabile Schichtung Die Schichtung ist umso stabiler, je geringer die Temperaturabnahme mit der Höhe ist. Erwärmung am Boden oder Abkühlung in der Höhe führen daher zu einer Labilisierung (Erhöhung des vertikalen Temperaturgradienten). Stabile Schichtung: dem Luftpaket ist es nicht möglich aufzusteigen, es bleibt in seiner Lage bzw. wird soweit absinken, bis es in einen G1eichgewichtszustand ist. Labile Schichtung: das Luftpaket steigt beschleunigt auf, bis es durch eine stabile Schicht abgebremst wird und somit in einen Gleichgewichtszustand kommt. 5.2.5. Subsidenz Mit Subsidenz ist das Absinken der Luft gemeint. Dieses Absinken führt zu einer Erwärmung des absinkenden Luftpakets und damit zur Ausbildung von Inversionen (Absinkinversion) Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 14 6. Die Wolken Die Wolken sind nichts anderes als mit dem Einsetzen von Kondensation sichtbar gewordener Wasserdampf. 6.1. Bildung der Quellbewölkung Das Luftpaket steigt vom Boden weg unter Abkühlung von 1 Grad/l00m auf. Beim Erreichen des Kondensationsniveaus (vollständige Sättigung des Luftpakets) wird Kondensationswärme frei: von nun an kühlt sich das Luftpaket nur mehr um 0,6 Grad/l00 m ab und kann je nach der vertikalen Temperaturschichtung mehr oder minder große Höhen erreichen. Ab dem Kondensationsniveau ist der kondensierte Wasserdampf als "Wolke“ sichtbar. 6.1.1. Unter- und Obergrenze anhand des TEMP 6.1.2. Stabile Zwischenschicht 6.2. Bildung der Schichtbewölkung Beim Aufgleiten warmer Luft auf kalte Luft (typisch für eine Warmfront) bildet sich durch die erzwungene Hebung eine Schichtbewölkung. (stabile Schichtung) Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 15 6.2.1. Hebung ( Front, Stau ) 6.2.2. Mischung (Stratus) Stratus am Boden durch Inversion Low Stratus, Inversionsschicht 6.3. Beschreibung der Wolken Wir unterscheiden prinzipiell zwischen Quellbewölkung (CU = cumuliforme Bewölkung) und Schichtbewölkung (ST) = stratiforme Bewölkung) und - von der Höhe der Wolkenbasis her betrachtet zwischen tiefer, mittelhoher und hoher Bewölkung. 6.3.1 Gattung und Arten Quellbewölkung: Cumulus (CU), Altocumulus (AC), Cirrocumulus (CC), Cumulonimbus (CB). Schichtbewölkung: Stratus (ST), Altostratus (As) Cirrostratus (CS), Cirrus (CI), Nimbostratus (NS). Mischform: Stratocumulus (SC), 6.3.2. Beobachtung und Messung Der Bedeckungsgrad des Himmels, die Wolkenart und die Höhe der Wolkenbasis werden von einem autorisierten Wetterbeobachter festgestellt. Unterhalb etwa 5000ft über GND. wird die Höhe der Basis mit Geräten (Ceilometer), die auf dem Prinzip der Laufzeitmessung arbeiten, oder einem Wolkenscheinwerfer (trigonometrisch), gemessen. 7. Die Niederschläge 7.1. Entstehung 7.1.1. Koaleszenz Die bei der Kondensation entstehenden kleinen Wolkentröpfchen lagern sich an größere an, bis sie so schwer werden, dass sie ausfallen und zum Boden gelangen können. 7.1.2. Bergeron - Findeisen - Prozess In Quellbewölkung finden wir oft weit oberhalb der Nullgradgrenze (bis etwa –15 Grad C) unterkühltes Wasser. Bei weiterem Aufsteigen der Luft bilden sich Eiskristalle durch das allmähliche Gefrieren der unterkühlten Wassertröpfchen. Fallen nun diese Eiskristalle in die Zone der unterkühlten Wassertröpfchen, so lagert sich sprunghaft das restliche unterkühlte Wasser an und fällt aus (plötzlich einsetzender Schauer). 7.2. Beschreibung der Niederschläge Wir unterscheiden zwischen Schauerniederschlag (aus cumuliformer Bewölkung) und gleichmäßigem Niederschlag (aus stratiformer Bewölkung). Von der Beschaffenheit der Niederschlagsteilchen her betrachtet, lassen sich folgende Niederschlagstypen unterscheiden: Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 16 Regen - Niederschlag aus Wasserteilchen mit einem Durchmesser von mehr als o,5 mm Nieseln - Niederschlag aus Wasserteilchen mit einem Durchmesser von weniger als o,5 mm Schnee - Niederschlag aus verzweigten Eiskristallen, die agglomerieren (zusammenbacken) Schneegriesel - Niederschlag aus weißen, undurchsichtigen Eiskörnchen (Durchmesser weniger als 1 mm) Reifgraupel - Niederschlag aus weißen, undurchsichtigen Eiskörnchen (Durchmesser 2 - 5 mm) Frostgraupel -. Niederschlag aus durchscheinenden Eiskügelchen (Durchmesser weniger als 5 mm) Hagel - Niederschlag aus Eiskugeln (Durchmesser 5 - 5o mm) Eisprismen - Niederschlag aus nichtverzweigten Eiskristallen (Nadeln) Säulen, Plättchen - diese sind sehr klein und schweben meist in der Luft) 8. Die Vereisung Vereisung = Eisansatz am Flugzeug 8.1. Voraussetzungen Das Flugzeug muss mit Wasser in Berührung kommen, wenn gleichzeitig die Lufttemperatur weniger als 0 Grad C beträgt. Unterkühltes Wasser kommt bis etwa -15 C vor; daher ist der Bereich von 0 C bis -15 Grad C am gefährlichsten. Darüber wandelt sich die Wolke in eine reine Eiswolke um. Die Eigengeschwindigkeit des Flugzeuges spielt eine wesentliche Rolle: Durch die Reibung und die kinetische Energie beim Aufprall der Tröpfchen bzw. der Luft an den Vorderkanten des Flugzeuges, erhöht sich dort die Temperatur; daher können auch Lufttemperaturen von unter –15 Grad C schnellen Flugzeugen gefährlich werden, weil durch diese relative Temperaturerhöhung das Flugzeug in den kritischen Temperaturbereich kommt. 8.2. Vereisungsarten Rauheis (Rime Ice) Wie Rauhreif an festen Körpern am Boden, porös, große Mengen Luft eingeschlossen, wenig Gewicht, wächst gegen Luftstrom auf Kanten in Form von Höckern, Gefahr der Veränderung der aerodynamischen Profile, besonders durch leichtes Abspringen Gefahr des Verschließens der Öffnungen für Instrumente und ~Triebwerk; bei niederen Temperaturen und bei kleinen Tropfen. Klareis (Clear Ice) Wie Rauhfrost oder Glatteis, durchsichtig, mit glasiger Oberfläche, wenig Luft eingeschlossen, weil Tropfen sich noch im flüssigen Zustand vereinigen, bevor sie gefrieren; breitet sich auch nach hinten aus und fließt zurück; ergibt Rippeln, haftet fest, wenn jedoch Stücke ausbrechen, dann führt es zu Umwucht und Vibration; bei Temperaturen gegen 0 Grad C und bei großen Tropfen oder unterkühltem Regen. Dazwischen gibt es alle Übergangsformen, besondere Formen sind noch: Packed Snow, das sind Eiskristalle oder Schnee auf nassen Flächen gepreßt Reif (hoar frost) aus Sublimationsprozeß, eventuell Sichtverminderung bei Windschutzscheiben. 8.3. Intensität Intensität - Stärke des Eisansatzes in der Zeiteinheit bis 5 mm/min: leicht oder mäßig mehr als 5 mm/min: stark Extremwerte: 25 mm/min sehr vom Flugzeug abhängig! Andere Definition: (besser) leicht - keine Richtungs- oder Höhenänderung notwendig mäßig - Richtungs- oder Höhenänderung erscheint wünschenswert Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 17 stark - sofortige Richtungs- oder Höhenänderung unbedingt notwendig 8.4. Vereisungszonen Die gefährlichste Vereisungszone liegt zwischen 0 C und –8 Grad C (Häufigkeitsmaximum um –5 Grad C); unter –12 Grad C sinkt die Vereisungswahrscheinlichkeit auf unter 30%. Ausnahmen: TCU/CB, Staubewölkung Durch die erwähnte relative Temperaturerhöhung (kinetische Energie, Reibung) liegen die Vereisungszonen für schnellere Flugzeuge höher als für langsame. 8.5. Vereisung durch gefrierenden Regen Gefrierender Regen wird zu schlagartiger Vereisung am Flugzeug (Klareisbildung), - besonders gefährlich beim Start bzw. beim Landeanflug. Kommt unter Warmfrontbewölkung vor. 9. Die Gewitter 9.1. Wir unterscheiden drei Stadien: 1. Aufbaustadium - allgemeines Aufsteigen der Luft im CU, später TCU (towering cumulus); die entstehenden Wassertröpfchen steigen mit. 2. Reifestadium - Das Reifestadium wird etwa l0 bis 15 Minuten, nachdem der TCU die Nullgradgrenze überschritten hat, erreicht. Die Wassertropfen bzw. die Eiskristalle sind zu schwer geworden und fallen aus. In der Niederschlagszone setzen Abwinde ein, während in der übrigen Wolke der Aufwind weiter bestehen bleibt (stärkste Aufwinde zu Beginn des Reifestadiums: etwa 30 m/sec, 5500 ft/min.) Die kalte Luft in den Abwinden führt am Boden zu den Gewitterböen Die durch den Niederschlag einsetzende Ladungstrennung trägt zum Aufbau eines Spannungsfeldes innerhalb der Wolke bzw. zwischen Teilen der Wolke und der Erdoberfläche bei - Blitzentladungen. 3. Auflösungsstadium - Die Abwindzone hat sich auf die ganze Wolke ausgedehnt; der CB regnet aus; nur mehr wenige Blitzentladungen, Restwolke als AC – „schichtet aus“ Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 18 9.2. Markante Erscheinungen bei einem Gewitter 9.2.16 Turbulenz - vor allem bei Beginn des Reifestadiums durch Auf- und Abwindschläuche 9.2.2.- Niederschläge - häufig Starkniederschlag (Regen, Schnee) oder örtlich Hagel (Regentropfen, die mehrmals über die Nullgradgrenze gehoben wurden und dort zusammenfroren) - Vereisungsgefahr 9.2.3. Elektrische Erscheinungen - Blitze (Gefahr für Geräte und Blendwirkung), St. Elmsfeuer (Spitzenentladungen) 9.2.4 Windänderungen - abrupter Windsprung durch die am Boden ausfließende Kaltluft; Windscherung in Gewitternähe (Gefahr bei Start oder Landung) Differenz oft 60 kt, Microbursts 9.3. Gewitterarten Luftmassengewitter - Wärmegewitter (nachmittags und abends im Sommer, besonders über dem Bergland; nachts- bzw. in den Morgenstunden an den Küsten und über dem Meer, Land-, Seewindsystem !) Orographische Gewitter als Folge erzwungener dynamischer Hebung einer labil geschichteten Luftmasse (z.B. im Stau von Gebirgen) Frontgewitter - an Kaltfronten, Okklusionen, Höhenfronten (oft schwer zu umfliegen, da beachtliche Längserstreckung) 9.4 Gewittervorhersage Die Luftmasse muss labil geschichtet sein, damit sich Gewitter bilden können (Erwärmung im unteren Schichten bzw. Abkühlung in großen Hohen Labilisierung). Aufschluß darüber, ob Gewitter zu erwarten sind oder nicht, gibt das TEMP - Diagramm. 9.5. Flugtaktik bei Gewittern Eine sehr wertvolle Hilfe beim Flug durch ein Gewittergebiet ist das Wetterradar an Bord des Flugzeuges: man vermeidet beim Durchflug die stärksten Echos und bevorzugt die Zonen mit geringer EchoIntensität. Hat man kein Bordradar zur Verfügung, und besteht keine Möglichkeit zur Umkehr, empfiehlt es sich, die Gewitterfront abzufliegen, um bei der augenscheinlich dünnsten Stelle die Gewitterfront auf kürzestem Wege zu durchfliegen. Ist ein Unterfliegen unter - VMC aufgrund von Hindernissen (Gebirge etc.) nicht möglich, so sollte beim Flug innerhalb der Wolke eine Höhe unterhalb der Nullgradgrenze gewählt werden. Wenn es das Flugzeug erlaubt, wäre ein Durchfliegen zwischen den einzelnen CB-Türmen bzw. ein Überfliegen die beste Lösung. Eine große Gefahr bi1den eingebettete Gewitter: Die einzelnen CB sind in Schichtbewölkung eingebettet und daher schwer als CB zu identifizieren. 10. Die Luftmassen Luftmasse = bestimmtes Volumen der Atmosphäre, dessen physikalische Eigenschaften homogen sind. Wir unterscheiden Warm- und Kaltluftmassen sowie kontinentale und maritime Luftmassen: Die Ursprungsgebiete der in Europa vorkommenden Luftmassen sind der Arktische Ozean (Arktikluft), die kalten Gebiete hoher und mittlerer Breite (Polarluft), der subtropische Hochdruckgürtel (Tropikluft) und die äquatorialen Zonen (äquatoriale Luft, diese Luftmasse erreicht jedoch Europa nicht). Jede Luftmasse wird durch das von ihr überquerte Gebiet modifiziert (Abtrocknen über dem Kontinent, Anfeuchten über dem Meer). 11. Die Fronten 11.1. Definition Front = Luftmassengrenze. Trennfläche zwischen zwei Luftmassen. Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 19 11.2. Die Frontenentwicklung an der Polarfront 11.2.1. Wellenbildung an der Polarfront, Aufschaukelung 11.2.2. Verhalten der meteorologischen Elemente vor/an/hinter einer Front Druck: regelmäßiger Druckfall vor der Warmfront, dann kurzer Anstieg, aber erneut rascher (stärkerer) Druckfall vor der Kaltfront, hinter der Kaltfront meist starker Druckanstieg, eventuell erneuter Druckfall vor Durchgang des Troges. Temperatur: allmählicher Temperaturanstieg im Bereich der Warmfront, mit Kaltfront abrupter Temperaturrückgang. Wind: An beiden Fronten Windwechsel, an Kaltfront jedoch meist markanter als an Warmfront, nach rechts drehend. Wolken und Niederschläge: vor der Warmfront allmähliche Bewölkungs- Verdichtung und Einsetzen von meist gleichmäßigem Niederschlag. Im Bereich der Kaltfront starke Bewölkung und Niederschläge meist in Schauerform. 11.2.3 Veränderung der Wetterwirksamkeit von Fronten durch die Orographie Alle beschriebenen Wettermerkmale der Fronten sind idealisiert und kommen in dieser Form meist nur über dem Meer vor. Durch den Einfluss des Kontinents wird die Wetterwirksamkeit der Fronten auf der einen Seite abgeschwächt (Abtrocknen über dem Festland), andererseits kann die Wetterwirksamkeit einer Front durch Gebirge verstärkt werden (z.B. Stau). Die Wetterwirksamkeit einer Front ist darüber hinaus von der Schichtung der einzelnen Luftmassen sowie von ihrem Temperaturgegensatz abhängig. Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 20 11.2.4. Höhenfronten Im Gegensatz zu den (Boden)Fronten ist bei den Höhenfronten die wetterwirksame Luftmassengrenze nur in der Höhe ausgeprägt. 11.2.5 Stationäre Fronten Der südliche Teil einer Kaltfront kann stationär werden, er „hängt nach", „schleift“. In diesem Bereich setzt oft eine Wellenbildung ein, so dass dieser Kaltfrontteil Warmfrontcharakter mit länger dauerndem Niederschlag annehmen kann. 11.2.6. Troglinien, Konvergenzen Troglinien: hinter der Kaltfront (oft einige Kilometer dahinter) findet sich der sogenannte Trog. wichtig: vor und hinter der Troglinie (Trogachse) ist die Luftmasse die gleiche (Kaltluftmasse). Im Bereich der Trogachse führt die Höhenkaltluft zu stärkerer Labilisierung und damit zu großer Wetterwirksamkeit. Knapp vor der Trogachse kommt es zu dynamischer Hebung und damit oft zu Niederschlägen. Konvergenzen: das "Zusammenströmen" von Luft in unteren Schichten, wodurch eine Aufwärtsbewegung resultiert (in der Höhe findet man hier Divergenz). 12. Fronten und Druckgebiete 12.1. Die Tiefdruckgebiete 12.1.1.. Das orographische Tief Wie hinter Brückenpfeilern Wirbel entstehen, bilden sich hinter Gebirgsketten Leetiefs (Luftdruckfall von 5 - lo hPa) 12.1.2. Das Wärmetief Bei Bodenüberhitzung entsteht ein flaches thermisches Tief (Gegensatz: Kaltluftsee = thermisches Hoch) 12.1.3, Das Instabilitäts - Tief (Hurrikan, Taifun, Tornado) Hurrikan/Taifun: Aufschaukelung einer Tiefdruckwelle, die Energie wird teils aus der freiwerdenden Kondensationswärme, teils von der warmen Meeresoberfläche (mindestens 27 Grad C) genommen. Tornado: Im Bereich von scharfen Luftmassengrenzen (relativ häufig im amerikanischen Mittelwesten) kommt es sehr oft in Zusammenhang mit heftigen Gewittern zur Ausbildung von TrichterWolken (tunnel clouds). Im Bereich dieser Trichterwolken treten sehr hohe Windgeschwindigkeiten auf. 12.2. Die Hochdruckgebiete 12.2.1. Der Zusammenhang zwischen Warmluft und Hochdruck Die Druckabnahme in der Warmluft ist geringer als in der Kaltluft (vgl. 2.4.4), deshalb bildet sich mit zunehmender Höhe in der Warmluft ein Hoch und in der Kaltluft ein Tief. Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 21 12.2.2. Das Zwischenhoch Das rasche Eindringen von Kaltluft (spezifisch schwerere Luft) führt zu Absinken der Luftbewegung in unteren Schichten und zum Aufbau eines "Zwischenhochs" (kaltes Hoch). Vor allem im Winter kommt es beim Aufbau eines Zwischenhochs zu rascher Wolkenauflösung. 13. Nebel Von Nebel spricht der Meteorologe, wenn die Sichtweite unter 1000 Meter fällt. Wenn Nebel nicht bis zum Boden reicht, spricht man auch von Hochnebel. Der Übergang zu niedrigem Stratus ist nicht definiert, doch kann man ab einer Höhe von etwa 200 Fuß über Grund schon eher von „low Stratus“ sprechen 13 Nebelbildung Abhängig von der Entstehungsart unterscheidet man im wesentlichen drei Arten von Nebel: 13.1. Advektionsnebel Streicht feuchte wärmere Luft über einen kalten Untergrund, dann wird die bodennahe Luft bis zum Taupunkt abgekühlt und der enthaltene Wasserdampf kann kondensieren. Es entsteht am Boden eine Nebelschicht. Für diesen Vorgang ist Wind notwendig, der die Luft über den kalten Boden transportiert. 13.2. Mischungsnebel Wird feuchte wärmere Luft durch Wind mit kalter Luft gemischt, so kann die gemischte Luft bis zum Taupunkt abgekühlt werden, es entsteht Mischungsnebel. Kann sowohl als Hochnebel als auch als Nebel vom Boden weg auftreten. Auch für diesen Vorgang ist Wind notwendig 13.3. Strahlungsnebel Wird bei klarer Nacht durch die Wärmeabstrahlung in den Weltraum der Boden unter den Taupunkt der darüber lagernden Luft abgekühlt, dann tritt beginnend in Bodennähe Kondensation ein. Zur Bildung von Strahlungsnebel braucht es wolkenfreien Himmel bei Nacht, feuchte Luft über dem Boden und Windstille. 14. Typische Wetterlagen im Alpenraum 14.1. Südföhn und Südstau Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 22 14.2 Nordföhn und Nordstau 14.3. Winterliche Hochnebellagen wenn Temperatur in Stratusschicht unter 0 Grad C hohe Vereisungsgefahr ! 14.4. Westwindlage Aufheiterung am Alpenostrand (Wiener Becken, Burgenland, Oststeiermark) Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 23 14.5. Rückseitenwetter In der einströmenden Kaltluft kommt es an der "Ruckseite" der Kaltfront zu stark wechselnder cumuliformer Bewölkung und abhängig von der Labilität der Luftmasse - manchmal zu Schauern oder Gewittern. 14.6. Flache Druckverteilung im Sommer Keine großen Druckunterschiede am Boden - windschwach - hohe Gewitterneigung bei labiler Schichtung. 13.7. Vb-Lage Höhentrog über Mitteleuropa die ins Mittelmeer eindringende Höhenkaltluft induziert ein Bodentief, das dann unter der südwestlichen Höhenströmung am Alpenostrand nordostwärts zieht – Dauerniederschläge 14.8. Kaltlufttropfen Ein abgeschnürter Trog mit homogener Höhenkaltluft unterschiedlicher und schwer vorhersagbarer Wettercharakter (vom Schauer bis zum Dauerniederschlag). 15. Organisation, Arbeitsweise und Unterlagen des österreichischen Flugwetterdienstes 13 15.1. Flugwetterbeobachtungsnetz 15.1.1. Bodenwetterbeobachtungen auf den Flughäfen und an 4 Synop – Stationen Auf Flughäfen, einigen Flugplätzen und auf ausgewählten (wettermäßig wichtigen) Platzen sind Beobachtungsstationen eingerichtet, die möglichst gleichzeitig (Synop) durch geschulte Beobachter oder Automaten Wettermeldungen erstellen. Diese werden in das weltweite Wetterdatennetz eingespeist. 15.1.2. Radar, Satelliten Die Wetterdienste stellen auch Radarbilder (Niederschlagsmengen bzw. Wassergehalt der Wolken) zur Verfügung. Ergibt Hinweise auf Vereisung, Gewitterzonen und Niederschlagszonen. Satellitenbilder können im sichtbaren Licht (Wolkenbedeckung) oder im Infrarotbereich (Wärme !) erstell sein. Bei den üblichen Infrarotbildern ist zu beachten, dass hochreichende Wolken, weil kalt, deutlicher sind als niedrige Wolken, Nebel gar nicht dargestellt wird, weil ähnliche Temperatur wie der Untergrund. 15.2. Flugwetterberatungsstellen, Beschaffung met. Informationen Alle Meldestellen für Flugsicherungsdienste stellen Wetterunterlagen zur Verfügung. Im Internet ( z. B. www.austrocontrol.at) stehen alle erforderlichen Unterlagen aktuell bereit. Peter Rebay Meteorologie 11/08 Seite 24 15.3. Die Prognosekarten Die Karten werden für einen bestimmten Vorhersagezeitraum oder eine bestimmte Vorhersagezeit erstellt 15.3.1. High Level SIG-CHART In der Significant Weather Chart finden sich die Höhe der Tropopause, Angaben über Wolkensysteme mit Angaben über Vereisung und Turbulenz. Jetstreams, Clear Air Turbulence und Nullgradgrenze werden ebenfalls dargestellt. Die Karte gilt erst ab FL100, sagt also wenig über den Zustand in Bodennähe aus. Low Level SIG-CHART In der Low Level Significant Weather Chart finden sich Angaben über Wolkensysteme mit Angaben über Vereisung und Turbulenz. Fronten und Nullgradgrenze werden ebenfalls dargestellt. Die Karte gilt vom Boden bis FL100. 15.3.2. Höhenwind- und Höhentemperaturvorhersagekarten Diese Karten bringen nur Aussagen über Wind und Temperatur in der jeweiligen Flugfläche (Isohypsen). 15.3.3 GAFOR und ALPFOR Für die Allgemeine Luftfahrt im Sichtflugbereich sind diese Karten bestimmt und gelten nur zwischen BCMT und ECET. GAFOR bezieht sich auf Strecken mit Referenzhöhen, drei Zeiträume zu je zwei Stunden. Zusatzinformationen im GAMET für drei Bereiche in Österreich. ALPFOR ist eine globale Übersicht im Alpenraum 15.4. METAR, TREND, Pistenzustand, TAF Strukturierte Formen für Datensätze. METAR aktuelles Wetter, eventuell mit kurzfristigem Trend, wenn nötig Pistenzustand (SNOWTAM). TAF ist Vorhersage in ähnlichem Datenformat. 15.5. SIGMET AIRMET SIGMET Warnungen vor Gefahren für die Luftfahrt, AIRMET für die allgemeine Luftfahrt. 15.6. Die Vorhersage besonderer Gefahren für die Luftfahrt Vorhersage von Gewittern und Vereisung. Durch die weltweit verbreiteten Daten können auch Wirbelstürme mit ihren Zugbahnen recht gut vorhergesagt werden. Im Anhang sind Muster der Wetterinformationen zusammengestellt.