Föhnmessungen entlang der Brennersenke

Dieses Projekt ist Teil des internationalen Mesoscale Alpine Programme (MAP). Der Brennpunkt des Interesses ist auf die Föhnströmung im Wipptal nördlich der Brennersenke gerichtet. Mit Hilfe eines dichten Meßnetzes und der Entwicklung und des Einsatzes neuer Meßmethoden soll ein hochwertiger Datensatz im Rahmen der MAP- Feldmeßkampagne und ihrer Vorbereitung erstellt werden. Weiters werden mit eigens angepaßten effizienten Analysemethoden die selbst gemessenen und von anderen beteiligten Gruppen erstellten Daten gesammelt, aufgearbeitet und ausgewertet. Zur Bestimmung der Luftmasse auf der Südseite des Alpenhauptkamms werden während den extra ausgerufenen Intensivphasen (IOPs) Radiosondenaufstiege durchgeführt. Die Strömungsverhältnisse im Wipptal werden erfaßt durch Bodenstationen entlang von Hangprofilen, die auch Information über die vertikale Struktur der Atmosphäre im Wipptal bieten. Die vertikale Windverteilung wird zur Bestimmung des Volumenflusses direkt am Brennerpaß sowie stromabwärts bestimmt. Ergänzt wird das Programm durch mobile Messungen aus dem Auto, Pilotierungen im Wipptal und ein auf einer Seilbahngondel montiertes meteorologisches Meßsystem. Die Feldphase ist abgestimmt und eingebunden in Aktivitäten anderer Gruppen, einschließlich generell 3- bis 6- stündiger Radiosondenaufstiege im Alpenraum, Messungen aus Forschungsflugzeugen, Daten von Routineflügen und der speziellen Untersuchung der Föhnströmung beim Eindringen in das Inntal und der Wechselwirkung mit den Seitentälern des Wipptales. Ziel ist die Verbesserung der Wettervorhersage in Gebirgen bei Föhnsituationen.

Im Herbst 1999 waren Meteorologen aus aller Welt in die Alpen gekommen, um an MAP, der größten jemals durchgeführten Meßkampagne zur Erforschung von Gebirgswetter teilzunehmen. Eine Frage, auf die schon seit eineinhalb Jahrhunderten nach einer Antwort gesucht wurde, war, wie der Föhn wirklich funktioniert. Das wurde entlang der Brennersenke untersucht. Die gesammelten Daten sind einzigartig und die bisherigen Auswertungen kommen der Antwort mit großen Schritten näher. Heutige Föhnforscher haben gegenüber ihren Kollegen aus der Vergangenheit den großen Vorteil, mit ihren Beobachtungen nicht mehr an den Boden gebunden zu sein. Ein internationales Wissenschafterteam aus den USA, Kanada, Großbritannien, Frankreich, Italien, Deutschland und Österreich verwendete Meßgeräte auf beiden Seiten des Brenners, die die Föhnströmung auch oberhalb des Bodens vermessen konnten: Meßflugzeuge, Wetterballons, die Meßdaten zum Boden funkten, während sie in die Höhe stiegen, und "große Brüder" der von der Polizei zur Geschwindigkeitskontrolle verwendeten Laserpistolen, mit denen die Windgeschwindigkeit bis in ca. 10 km Entfernung gemessen werden kann. Aber auch moderne Versionen der traditionellen Bodenwetterstationen wurden entlang des Talbodens und entlang der Hänge bis zu den Gipfeln aufgestellt - 70 an der Zahl. Das Institut für Meteorologie und Geophysik an der Universität Innsbruck koordinierte den Einsatz entlang der Brennersenke und bestritt den Löwenanteil der Messungen und der Betreuung der Meßeinrichtungen. Der Großteil der finanziellen Mittel dafür kam vom FWF (Projekt 13489). Viele Studenten sammelten nicht nur Erfahrung mit den verschiedensten Meßgeräten, sondern arbeiteten auch mit herausragenden Wissenschaftern zusammen, die sie bisher nur aus Artikeln in Fachzeitschriften kannten. Während der 70 Tage dauernden Meßkampagne erregten die Meßflugzeuge das größte Aufsehen. Eines davon fliegt normalerweise in Hurrikans hinein. Wie diese große viermotorige Maschine bis zu 300 m über dem Boden in der turbulenten Föhnluft durch das enge Wipptal manövrierte war beeindruckend. Das bisher wichtigste Ergebnis der Messungen ist ein sehr anschauliches: Föhn entlang der Brennersenke ähnelt stark der Wasserströmung über ein Wehr, wobei die Alpen das Wehr sind. Stromaufwärts liegt die Luft wie ein Fluß aufgestaut da. Die Oberfläche dieser gestauten Luft wird oft von einer Wolkenschicht gebildet. Stürzt die Luft auf der anderen Seite des Wehrs hinunter, lösen sich die Wolken auf und die Luft schießt durch das Tal hinaus. So wie ein Fluß unterschiedlich viel Wasser führen kann, ist auch die aufgestaute Luft unterschiedlich hoch. Ist sie bloß hoch genug, um durch die Einschnitte und Pässe des Alpen"wehrs" fließen zu können, bezeichnet man das als "seichten Föhn". Eine Hochwassersituation, bei der die Luft noch weit oberhalb der höchsten Alpengipfel auf die andere Seite stürzt, wird "hochreichender Föhn" genannt. Die gesammelten Meßdaten helfen den Wissenschaftern nicht nur die Mechanismen des Föhns zu verstehen, sondern haben auch praktische Auswirkungen. Der Flughafen Innsbruck z.B. liegt in der Föhnschneise. Windscherungen, wo der Wind innerhalb einer kurzer Distanz aus oft entgegengesetzten Richtungen wehen kann, sind für Flugzeuge während des Startens und Landens sehr gefährlich. Auch größere Flughäfen, wie z.B. der in Hong Kong liegen in solchen Windschneisen. Die gewonnenen Erkenntnisse sind nicht auf Föhn entlang der Brennersenke beschränkt, sondern lassen sich auf den Rest der Alpen und die anderen Gebirgsketten der Welt anwenden - ein Grund, wieso sich die Teams aus den anderen Ländern an den Messungen beteiligten.