Beschreibung der RASP BLIPMAP Vorhersage-Parameter

RASP = Regional Atmospheric Soaring Predictions
BLIPMAP = Boundary Layer Information Prediction MAP

Anmerkung: Die Grenzschicht (Boundary Layer, BL) ist jener Teil der Atmosphäre, der direkt an die Erdoberfläche grenzt und dessen Luft durch aufsteigende Thermik oder durch turbulente Höhenwinde vertikal durchmischt wird. Diese Grenzschicht ist zugleich der Bereich, in dem Segel-, Drachen- und Gleitschirmflieger üblicherweise unterwegs sind.

Dies ist die deutsche Version der englischen Originalerklärungen, übersetzt von Lucian Haas.

THERMISCHE PARAMETER:
Temperatur (Surface Temperature)
Dies ist die vom Modell berechnete Temperatur, wie sie von Meteorologen standardmäßig gemessen wird: in 2 Meter Höhe über Grund. Die Modellergebnisse lassen sich leicht mit real gemessenen Temperaturwerten von Wetterstationen vergleichen. Sie liefern auf diese Weise auch Hinweise auf die Genauigkeit der aktuellen Modellprognosen. Ist z.B. die real gemessene Temperatur niedriger als die Modellwerte, dann werden i.d.R. auch die thermischen Bedingungen des Tages schlechter ausfallen, als vom Modell prognostiziert.
Absolute Sonneneinstrahlung (Surface Sun)
Die Sonneneinstrahlung, gemessen in W/m², gibt an, wie viel Sonnenenergie den Boden erreicht. Schwankungen der Sonneneinstrahlung an einem Ort entstehen durch unterschiedliche Bewölkung. Ein Teil der Sonneneinstrahlung wird am Boden in Wärmestrahlung umgewandelt, welche die bodennahe Luft erwärmt und somit für Thermik sorgt (vgl. Wärmetransfer Boden/Luft).
Relative Sonneneinstrahlung (Normalized Surface Sun)
Setzt man die vom Modell berechnete absolute Sonneneinstrahlung ins Verhältnis zur maximal möglichen Sonneneinstrahlung (ohne jegliche Bewölkung), so erhält man die relative Sonneneinstrahlung. Dieser Parameter wird in Prozent angegeben. Er liefert Hinweise auf den Grad der Bewölkung quer durch alle Wolkenstockwerke.
Wärmetransfer Boden/Luft (Surface Heating)
Der durch die Sonne erwärmte Boden erhitzt die darüber liegende Luft. Dieser Wärmetransfer vom Boden zur Luft ist die Basis, damit überhaupt Thermikblasen entstehen können. Die Menge der übertragenen Wärme und die Grenzschichtdicke bestimmen maßgeblich die Stärke der Thermik. Weitere Informationen
Dicke der Grenzschicht (Boundary Layer Depth)
Die Grenzschichtdicke ist die vertikale Ausdehnung des thermisch durchmischten Teils der Troposphäre, gemessen vom Boden bis zum Top der Grenzschicht (definiert als die Höhe, bis wohin Thermikblasen unter den herrschenden atmosphärischen Bedingungen trockenadiabatisch aufsteigen können). Für Thermikflieger liefert dieser Parameter Hinweise auf die mögliche Arbeitshöhe über Grund in unterschiedlichen Regionen. Es gelten allerdings die gleichen Einschränkungen wie für die Grenzschichthöhe. Die Dicke der Grenzschicht hat - neben dem Wärmetransfer vom Boden in die Luft - großen Einfluss auf die Stärke der Thermik. Weitere Informationen
Höhe der Grenzschicht (Height of Boundary Layer Top)
Die Obergrenze der Grenzschicht, gemessen in Meter über dem Meeresspiegel (MSL). Sie wird bestimmt durch die Höhe, bis wohin eine Thermikblase unter den lokal herrschenden Atmosphärenbedingungen trockenadiabatisch aufsteigen kann. (Das Modell rechnet hier durchweg mit Blauthermik, ohne Wolken und die damit verbundenen Kondensationsprozesse).
Thermikflieger können die Grenzschichthöhe infolge des Eigensinkens der Geräte nicht voll ausnutzen (vgl. Nutzbare Thermikhöhe). Falls sich Cumulus-Wolken bilden, wird durch Kondensationsprozesse zusätzlich Energie frei, so dass Thermikblasen weiter aufsteigen können (Saugeffekt der Wolken). Die Top-Höhen der Thermik können dann real über der prognostizierten Grenzschichthöhe liegen. Die fliegerisch nutzbare Thermikhöhe wird in diesen Fällen von der Höhe der Wolkenbasis bestimmt (s. Wolkenparameter).
Hinweis: Die Grenzschicht kann auch durch Scherung unterschiedlich starker Höhenwinde und die dadurch erzeugten Turbulenzen hoch reichend durchmischt werden. In solchen Fällen ist der Parameter Grenzschichthöhe für Thermikflieger nutzlos. Weitere Informationen
Nutzbare Thermikhöhe MSL (Height of Critical Updraft Strength, Hcrit)
Dieser Parameter zeigt die Höhe MSL, ab der die Auftriebsgeschwindigkeit einer durchschnittlichen (Blau-)Thermik so weit nachlässt, dass sie unter 1,15 m/s fällt. Thermikfliegern bringt die Thermik dann keinen Gewinn mehr, weil das Eigensinken der Geräte größer ist als der thermische Auftrieb. Allerdings ist in den Modellkarten die saugende Wirkung von möglichen Wolken nicht berücksichtigt.
Die Nutzbare Thermikhöhe liefert für die Flugplanung weitaus realistischere Anhaltspunkte als die Grenzschichthöhe, da bei der Berechnung u.a. auch die thermikstörende Wirkung von Scherungsturbulenzen berücksichtigt wird. In der Praxis führt dies dazu, dass dieser Parameter die real erfliegbare Thermikhöhe häufig etwas unterschätzt.
Achtung: An Tagen mit Wolkenthermik liefern die Prognosen der Wolkenbasis realistischere Maß dafür, wie hoch die Thermik nutzbar ist. Weitere Informationen
Nutzbare Thermikhöhe AGL (Depth of Critical Updraft Strength, Hcrit AGL)
Dieser Parameter zeigt die nutzbare Thermikhöhe über Grund (nutzbare Thermikhöhe MSL minus der Geländekontur). Es gelten die gleichen Einschränkungen wie für Nutzbare Thermikhöhe MSL.
Variabilität der Thermikhöhe (Thermal Height Uncertainty)
Je labiler die Atmosphäre geschichtet ist, desto stärker können kleine Änderungen der Temperatur am Boden zu großen Schwankungen in der maximalen Aufstiegshöhe von Thermiken (s. Grenzschichthöhe) führen. Die Variabilität der Thermikhöhe zeigt dabei an, wie groß dieser Höhenunterschied ausfällt, wenn die Temperatur am Boden um rund 2°C erhöht wird.
Eine große Variabilität bedeutet zum einen, dass die reale Thermikentwicklung über bekannten lokalen Hotspots durchaus besser ausfallen könnte, als es die prognostizierten Thermikwerte vorgeben. Zum anderen zeigt sie aber auch, wie empfindlich sich Fehler in der Temperaturprognose auf andere prognostizierte Parameter auswirken können. Mit anderen Worten: Eine größere Variabilität bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit steigt, dass die realen Bedingungen stärker von den Vorhersagen abweichen.
Ist die berechnete Variabilität der Thermikhöhe eher klein, ist das ein Hinweis auf stabilisierende Schichten in der Atmosphäre (Inversionen), welche den Aufstieg von Thermikblasen wirkungsvoll begrenzen.
Um den Variabilitäts-Parameter sinnvoll nutzen zu können, sollte man weniger auf die absoluten Werte, als auf relative Unterschiede achten. Es empfiehlt sich, durch Beobachtung über längere Zeit die "typische" Variabilität der Thermikhöhe in den Vorhersagen für eine bestimmte Region zu ermitteln. Erst mit diesem Wissen wird man genauere Aussagen darüber treffen können, ob die Prognose eines Tage mehr oder weniger unsicher ist als üblich. Weitere Informationen
Thermikstärke (Thermal Updraft Velocity, W*)
Die Thermikstärke ist die durchschnittliche vertikale Geschwindigkeit einer trockenadiabatisch aufsteigenden Thermikblase, ermittelt etwa in der Mitte der Grenzschicht. Die Angaben erfolgen in cm/s. Um daraus die Steigwerte abzuleiten, wie sie typischerweise von einem Vario angezeigt werden, muss man von der Auftriebsgeschwindigkeit der Thermik das Eigensinken des eigenen Fluggerätes abziehen. Bei der Berechnung der Thermikstärke geht das Modell immer von Blauthermik aus. Treten Konvektionswolken auf, wird durch die Sogwirkung der Wolken der thermische Auftrieb in der Praxis über den Modellwerten liegen. Wie stark der Auftrieb ist, hängt maßgeblich von der Temperatur am Boden und der Grenzschichtdicke ab. Weitere Informationen
Auftriebs-/Scherungsverhältnis A/S (Buoyancy/Shear Ratio, B/S)
Unterschiedlich stark und versetzt wehende Höhenwinde können durch Scherkräfte die aufsteigenden Thermikblasen regelrecht zerreißen. Dieser Zerreißfaktor wird vom Verhältnis der Auftriebsstärke zu Stärke der vorhandenen Scherung bestimmt. Den Erfahrungen nach sind Thermikblasen bei A/S-Werten von 5 oder weniger für Segelflieger nicht mehr nutzbar (zu zerrissen). Sind Thermikwolken am Himmel, wird das A/S-Verhältnis in der Praxis größer sein als vom Modell berechnet, da die Wolken durch ihre Sogwirkung die Auftriebsstärke der Thermik verstärken. Zur besseren Übersicht sind alle hohen A/S-Werte (>20) in der Grafik mit dem Farbwert für A/S=20 dargestellt. Weitere Informationen
Thermikstärke und A/S-Verhältnis (Thermal Updraft Velocity & B/S Ratio)
Diese Grafik zeigt sowohl die farbig konturierte Thermikstärke als auch das Auftriebs-/Scherungsverhältnis, dargestellt durch unterschiedlich dichte Rasterpunkte. Eine dichte Rasterung steht für A/S-Verhältnisse zwischen 0 und 4; das leichte Raster zeigt Werte von 4 bis 7; bei noch höheren Werten ist kein Raster vorhanden. Aus der kombinierten Darstellung ist leicht ersichtlich, wo die Thermik gut und nutzbar oder zu zerrissen ist. Allerdings sollte man bei der Flugplanung stets darauf achten, ob in einer Region auch Thermikwolken prognostiziert sind. Durch die Sogwirkung der Wolken wird das A/S-Verhältnis in der Praxis größer, das Thermikfliegen einfacher.
WIND-PARAMETER:
Bodenwind (Surface Wind)
Die Bodenwind-Grafik zeigt die Geschwindigkeit und die Richtung des Windes in 2 Meter über Grund. Die Geschwindigkeit wird durch unterschiedliche Farben, die Richtung durch Strömungslinien angezeigt.
Durchschnittlicher Grenzschichtwind (Boundary Layer Average Wind)
Die Grafik zeigt die Geschwindigkeit und die Richtung des über die Grenzschicht gemittelten Windes. Dieser Parameter ist allerdings nur dann für die Flugplanung nützlich, wenn der Wind in der gesamten Grenzschicht weitgehend aus der gleichen Richtung bläst. Da die Berechnung auf Basis von Wind-Vektoren geschieht, gibt der durchschnittliche Grenzschichtwind bei deutlichen Richtungsänderungen des Windes in der Höhe die realen Verhältnisse verfälschend wieder (vgl. Windscherung in der Grenzschicht). Weitere Informationen
Grenzschicht-Höhenwind (Wind at the Boundary Layer Top)
Windgeschwindigkeit und -richtung am oberen Ende der Grenzschicht. Die Geschwindigkeit ist durch unterschiedliche Farben, die Richtung durch Strömungslinien dargestellt.
Windscherung in der Grenzschicht (Boundary Layer Wind Shear)
Die Geschwindigkeit und Richtung des Windes ändert sich i.d.R. mit der Höhe. Die Stärke dieser Scherung wird vom Modell anhand der Differenz der Windvektoren des Bodenwindes und des oberen Grenzschichtwindes berechnet. Hohe Scherwerte zeigen dem Piloten, dass er beim Aufsteigen mit dem ständigem Nachzentrieren der unterschiedlich versetzten Thermik rechnen muss.
Achtung: Die vertikalen Scherwerte liefern keine Hinweise auf horizontale Scherzonen von Luftströmungen, den so genannten Konvergenzlinien. Weitere Informationen
Hebung / Konvergenz (BL Max. Up/Down Motion, BL Convergence)
Treffen Windströmungen horizontal aufeinander kommt es an der Grenze zwangsläufig zu einer Hebung von Luftmassen (Konvergenz). In ähnlicher Weise kann ein Auseinanderdriften der Strömungen ein Absinken der Luft verursachen (Divergenz).
Die Grafik zeigt die Maxima der vom Modell berechneten, strömungsbedingten Auf- oder Abwärtsbewegungen. Allerdings werden Konvergenzen auf die gesamte Ausdehnung der von einem Modell- Rasterpunkt beschriebenen Fläche gemittelt. In der Praxis sind Konvergenzen deutlich kleinräumiger, lokal dafür deutlich stärker als die Modellwerte zeigen. Zudem werden nur großräumige und starke Konvergenzen durch das grobe Modellraster erfasst. An einem labilen Tag mit großem CAPE (s. thermische Parameter) können durch die erzwungene Hebung über der Konvergenz Gewitter ausgelöst werden.
In Regionen mit negativer Konvergenz (Divergenz) herrscht ein Absinken der Luft vor. Dort können sich in geringer Höhe Inversionen bilden, welche die Thermikhöhe begrenzen.
Bedingt durch das Modellgitter ist dieser Parameter recht diffus und zeigt starkes Rauschen. Den Erfahrungen nach werden bei einem Modellraster unter 12 km Konvergenzen, die durch die Geländeform hervor gerufen werden, in der Regel vorhergesagt. Bei noch kleineren Rasterbreiten können z.T. sogar Seewindsysteme und deren Konvergenzen in den Prognosen sichtbar werden. Weitere Informationen
WOLKEN-PARAMETER:
Cumulus-Potenzial (Cumulus Potential)
Das Cumulus-Potenzial liefert Hinweise dafür, in welchen Regionen sich kleinere Cumulus-Wolken bilden können. Das Potenzial wird berechnet, in dem die Höhe des zu erwartenden Kondensationsniveaus einer aufsteigenden Thermik (Lifting Condensation Level, LCL) von der berechneten Grenzschichthöhe abgezogen wird. Ist das Ergebnis negativ, liegt das Kondensationsniveau über der Grenzschichthöhe - somit können sich keine Wolken bilden. Je größer das Cumulus-Potenzial ist (>0), desto wahrscheinlicher werden auch Thermikwolken am Himmel auftauchen. Das Cumulus-Potenzial liefert nur ungefähre Anhaltswerte. Unter eher trockenen Atmosphärenbedingungen kann auch bei positiven Werten die Wolkenbildung ausbleiben. Andererseits können auch bei negativen Werten Wolken entstehen, falls die Luft an Geländehindernissen, die in der geglätteten Geländetopographie des Modells nicht markant genug erfasst sind, entsprechend stark gehoben wird. Hier sind also auch regionale Erfahrungswerte gefragt. Weitere Informationen
Cumulus-Wolkenbasis (Sfc. LCL)
Dieser Wert zeigt die prognostizierte Höhe der Wolkenbasis für kleinere Thermikwolken. Berechnet wird sie auf Basis des Wassergehaltes (Feuchtigkeit) eines bodennahen Luftpaketes, das als Thermikblase aufsteigt. Die Kondensation setzt beim so genannten Lifting Condensation Level (LCL) ein, wenn die aufsteigenden Luft soweit abgekühlt ist, dass der Taupunkt innerhalb der Thermikblase erreicht wird.
Die real beobachtete Wolkenbasis wird häufig etwas höher liegen als die prognostizierten Werte. Dies liegt daran, dass die Thermikblase sich beim Aufstieg bereits mit trockenerer Luft durchmischt, weshalb der Taupunkt erst in größerer Höhe erreicht wird. Die prognostizierte Thermikwolkenbasis sollte man darum eher als untere Schätzung verstehen. Weitere Informationen
Wolkenbasis bei Cumulus-Potenzial >0 (Cumulus Cloudbase where Cu Potential>0)
Diese Grafik ist eine Kombination aus Thermikwolkenbasis und Cumulus- Potenzial. Die Höhe der Wolkenbasis wird nur dort farblich dargestellt, wo gemäß des Cumulus-Potenzials auch Wolkenbildung zu erwarten ist. So kann man auf einen Blick Regionen mit keiner oder Blauthermik und solchen mit Wolkenthermik unterscheiden. Allerdings fließen die Unschärfen bei der Berechnung des Cumulus-Potenzials hier mit ein, so dass im Grenzbereich zwischen Blau- und Wolkenthermik häufig schon Wolken prognostiziert werden, die in der Praxis gar nicht auftauchen.
Congestus-Potenzial (Overcast Development Potential)
Dieser Wert gibt Anhaltspunkte dafür, wie groß die Möglichkeit zur Überentwicklung bzw. Ausbreitung größerer Thermikwolken am Top der Grenzschicht ist. Berechnet wird er als Differenz aus der Grenzschichthöhe und dem Grenzschicht-Kondensationsniveau (BL-CL), das anhand der mittleren Feuchtigkeit der gesamten Grenzschicht ermittelt wird. Positive Werte zeigen an, dass die Entwicklung großer Wolken möglich ist, wobei die Wahrscheinlichkeit für Überentwicklungen stark steigt, je größer das Congestus-Potenzial ist. Größere Wolken können auch bei negativem Congestus-Potenzial entstehen, wenn es lokal an Geländeformationen, die vom Modell nicht erfasst werden, zu einer entsprechenden Hebung der Luftmassen kommt. Weitere Informationen
Congestus-Wolkenbasis (Overcast Development Cloudbase, BL CL)
Dieser Wert schätzt die Höhe der Basis großer Konvektionswolken (Cumulus congestus), falls diese überhaupt auftreten. Als Grundlage für die Berechnung der Wolkenbasis dient der Wassergehalt (Feuchtigkeit) der Luft, gemittelt über die gesamte Höhe der Grenzschicht, da nur bei großen Konvektionswolken die gesamten Luftmassen der Grenzschicht an der Wolkenbildung beteiligt sind. Zum Vergleich: Die Berechnung der Basishöhe kleiner Thermikwolken erfolgt allein anhand der Luftfeuchtigkeit in Bodennähe. Weitere Informationen
Congestus-Wolkenbasis bei Congestus-Potenzial >0 (Overcast Development Cloudbase where OD Potential>0)
Diese Grafik kombiniert die zwei vorigen Parameter. Die Höhe der Congestus-Wolkenbasis wird nur dort dargestellt, wo das Überentwicklungs-Potenzial positive Werte hat.
Wolkenbedeckung Grenzschicht (BL Cloud Cover)
Dieser Parameter zeigt, wie stark die Wolkenbildung innerhalb der Grenzschicht ist. Der entsprechende Bedeckungsgrad des Himmels wird in Prozent angezeigt. Die Berechnung beruht auf einem sehr einfachen Zusammenhang zwischen der maximalen relativen Feuchtigkeit innerhalb der Grenzschicht und dem Bedeckungsgrad, weshalb Dr. Jack selbst die Genauigkeit der Prognose in Frage stellt. In Kombination mit anderen Wolkenparametern wie dem Cumulus-Potenzial und dem Congestus-Potenzial kann es dennoch wertvolle Hinweise liefern.
Achtung: Da die Berechnung der o.g. Wolkenparameter auf Basis unterschiedlicher Feuchtewerte erfolgt (bodennahe Feuchtigkeit, durchschnittliche Feuchtigkeit in der Grenzschicht, maximale Feuchtigkeit), können die Prognosen zum Teil unterschiedliche Ergebnisse liefern. Beispielsweise kann das Cumulus-Potenzial auf Wolkenbildung hinweisen, während die Wolkenbedeckung in der Grenzschicht reine Blauthermik vermuten lässt - und umgekehrt.
Taupunkt am Boden (Surface Dew Point Temperature)
Dieser Parameter zeigt die Taupunkt-Temperatur in einer Höhe von 2 Meter über Grund. Dieser Wert ist vergleichbar mit realen Messwerten von Wetterstationen und liefert Hinweise auf die Genauigkeit der Modellergebnisse. Ein Beispiel: Liegt die real gemessene Taupunkttemperatur niedriger als die Prognose, so werden in der Praxis eher weniger Wolken am Himmel auftauchen, als vom Modell vorhergesagt.
CAPE
Convective Available Potential Energy ist ein Maß dafür, wie sehr eine stabil oder labil geschichtete Atmosphäre die Bildung großer Konvektionswolken (Überentwicklungen) fördern kann. Höhere CAPE-Werte deuten auf eine labilere Schichtung hin. Dort wird der Auftrieb innerhalb von hoch reichenden Konvektionswolken verstärkt und die Wahrscheinlichkeit für Überentwicklungen bis hin zu Gewittern nimmt zu.
Achtung: Regionen mit niedrigem CAPE sind nicht automatisch vor Gewittern gefeit. Gewitterwolken können mit dem Wind aus Gegenden mit hohem CAPE heran transportiert werden. Zudem kann es auch in Regionen, wo neben hohen CAPE- auch hohe Konvergenz-Werte prognostiziert werden, zu explosiven Gewitterentwicklungen kommen. Weitere Informationen