Wissenschaftsdisziplinen
Geowissenschaften (100%)
Keywords
-
Mountain Meteorology,
Hydraulics,
Gap Flow,
Field Experiment,
Rotor
Sturmwinde findet man im Lee von praktisch allen Gebirgszügen der Erde. Manche treten so häufig auf, dass sie eigene Namen haben, wie Föhn (Alpen), Bora (Dinarische Alpen), Chinook (Rocky Mountains). Durch die regelmäßige und relativ glatte Form und den starken Höhenabfall von nahezu 3 km ist die Sierra Nevada im westlichen Teil der USA eines der idealsten Gebiete zur Untersuchung solcher Föhnwinde. Luft, die über die Sierra Nevada ins Owens Valley strömt, hat starke Ähnlichkeit mit Wasser, das ein Wehr hinunterstürzt, sich dabei beschleunigt und am Fuß starke Wirbel bildet. Diese Wirbel ("Rotoren") stellen eine große Gefahr für die Fliegerei dar. Besonders über trockenen Gebieten fehlen sichtbare Anzeichen (Wolken), die den Piloten vor der Gefahr warnen könnten. Besonders während des Landens und Startens und ganz generell für kleine Flugzeuge besteht ein hohes Risiko. Eine Boeing 747 verlor ein Triebwerk in einem Rotor im Lee einer Gebirgskette in Alaska. Ein Segelkunstflugzeug zerbrach in der Luft über dem Owens Valley nachdem es in einem Rotor dem geschätzten 14fachen der Erdbeschleunigung ausgesetzt war. Eine internationales Messprojekt wird die für das Auftreten von Rotoren nötigen Bedingungen und Mechanismen untersuchen. Resultate daraus sollen zur Verbesserung der Vorhersage von solchen Bedingungen verwendet werden. Unser Beitrag, die Austrian contribution to the Terrain-induced Rotor EXperiment (A-TREX), unterstützt Messungen und Auswertungen von diesen Föhnwinden und Rotoren. A-TREX setzt ein instrumentiertes (Miet)auto ("Wetterstation auf Rädern") ein, um die "Fußabdrücke" des Föhns zu messen. Es finnanziert auch den Einsatz eines Dopplerlasergeräts der deutschen Forschungseinrichtung DLR mit. Es kann Windgeschwindigkeit analog zu den Lasergeräten der Polizei für Fahrzeuggeschwindigkeiten messen. Zum ersten Mal in der Geschichte der Gebirgsmeteorologie werden mehrere Dopplerlasergeräte gleichzeitig die Strömung messen, womit man das komplette Windfeld (nicht nur den Anteil in Richtung des Laserstrahls) bestimmen kann. Unser Projekt wird die dazu nötigen Auswertealgorithmen mitentwickeln. Wir werden einige der auftretenden Föhnfälle mit allen von der internationalen Forschergemeinde gemessenen Daten näher untersuchen. Diese Daten werden auch für die Feinabstimmung eines Computermodels verwendet, das atmosphärische Strömungen simulieren kann. Diese Simulationen liefern dann Strömungsdetails in den Gebieten und zu den Zeiten, wo keine Messungen gemacht werden konnten. Damit kann man auch die Mechanismen herausfiltern, die für die Föhnstürme und Rotoren wichtig sind.
Sturmwinde findet man im Lee von praktisch allen Gebirgszügen der Erde. Manche treten so häufig auf, dass sie eigene Namen haben, wie Föhn (Alpen), Bora (Dinarische Alpen), Chinook (Rocky Mountains). Durch die regelmäßige und relativ glatte Form und den starken Höhenabfall von nahezu 3 km ist die Sierra Nevada im westlichen Teil der USA eines der idealsten Gebiete zur Untersuchung solcher Föhnwinde. Luft, die über die Sierra Nevada ins Owens Valley strömt, hat starke Ähnlichkeit mit Wasser, das ein Wehr hinunterstürzt, sich dabei beschleunigt und am Fuß starke Wirbel bildet. Diese Wirbel ("Rotoren") stellen eine große Gefahr für die Fliegerei dar. Besonders über trockenen Gebieten fehlen sichtbare Anzeichen (Wolken), die den Piloten vor der Gefahr warnen könnten. Besonders während des Landens und Startens und ganz generell für kleine Flugzeuge besteht ein hohes Risiko. Eine Boeing 747 verlor ein Triebwerk in einem Rotor im Lee einer Gebirgskette in Alaska. Ein Segelkunstflugzeug zerbrach in der Luft über dem Owens Valley nachdem es in einem Rotor dem geschätzten 14fachen der Erdbeschleunigung ausgesetzt war. Eine internationales Messprojekt wird die für das Auftreten von Rotoren nötigen Bedingungen und Mechanismen untersuchen. Resultate daraus sollen zur Verbesserung der Vorhersage von solchen Bedingungen verwendet werden. Unser Beitrag, die Austrian contribution to the Terrain-induced Rotor EXperiment (A-TREX), unterstützt Messungen und Auswertungen von diesen Föhnwinden und Rotoren. A-TREX setzt ein instrumentiertes (Miet)auto ("Wetterstation auf Rädern") ein, um die "Fußabdrücke" des Föhns zu messen. Es finnanziert auch den Einsatz eines Dopplerlasergeräts der deutschen Forschungseinrichtung DLR mit. Es kann Windgeschwindigkeit analog zu den Lasergeräten der Polizei für Fahrzeuggeschwindigkeiten messen. Zum ersten Mal in der Geschichte der Gebirgsmeteorologie werden mehrere Dopplerlasergeräte gleichzeitig die Strömung messen, womit man das komplette Windfeld (nicht nur den Anteil in Richtung des Laserstrahls) bestimmen kann. Unser Projekt wird die dazu nötigen Auswertealgorithmen mitentwickeln. Wir werden einige der auftretenden Föhnfälle mit allen von der internationalen Forschergemeinde gemessenen Daten näher untersuchen. Diese Daten werden auch für die Feinabstimmung eines Computermodels verwendet, das atmosphärische Strömungen simulieren kann. Diese Simulationen liefern dann Strömungsdetails in den Gebieten und zu den Zeiten, wo keine Messungen gemacht werden konnten. Damit kann man auch die Mechanismen herausfiltern, die für die Föhnstürme und Rotoren wichtig sind.
- Universität Innsbruck - 100%
- Laurence Armi, University of California San Diego - Vereinigte Staaten von Amerika
Research Output
- 207 Zitationen
- 9 Publikationen
-
2015
Titel Virtual and Real Topography for Flows across Mountain Ranges DOI 10.1175/jamc-d-14-0231.1 Typ Journal Article Autor Armi L Journal Journal of Applied Meteorology and Climatology Seiten 723-731 Link Publikation -
2011
Titel The Descending Stratified Flow and Internal Hydraulic Jump in the Lee of the Sierras DOI 10.1175/jamc-d-10-05005.1 Typ Journal Article Autor Armi L Journal Journal of Applied Meteorology and Climatology Seiten 1995-2011 Link Publikation -
2012
Titel High-Resolution Simulations of Lee Waves and Downslope Winds over the Sierra Nevada during T-REX IOP 6 DOI 10.1175/jamc-d-11-0207.1 Typ Journal Article Autor Sheridan P Journal Journal of Applied Meteorology and Climatology Seiten 1333-1352 Link Publikation -
2009
Titel Three-Dimensional Wind Retrieval: Application of MUSCAT to Dual-Doppler Lidar DOI 10.1175/2008jtecha1115.1 Typ Journal Article Autor Drechsel S Journal Journal of Atmospheric and Oceanic Technology Seiten 635-646 Link Publikation -
2008
Titel Hydraulic Interpretation of the Footprints of Sierra Nevada Windstorms Tracked with an Automobile Measurement System DOI 10.1175/2008jamc1675.1 Typ Journal Article Autor Raab T Journal Journal of Applied Meteorology and Climatology Seiten 2581-2599 Link Publikation -
2010
Titel Coplanar Doppler Lidar Retrieval of Rotors from T-REX DOI 10.1175/2009jas3016.1 Typ Journal Article Autor Hill M Journal Journal of the Atmospheric Sciences Seiten 713-729 Link Publikation -
2010
Titel The Influence of Downstream Diurnal Heating on the Descent of Flow across the Sierras DOI 10.1175/2010jamc2516.1 Typ Journal Article Autor Mayr G Journal Journal of Applied Meteorology and Climatology Seiten 1906-1912 Link Publikation -
2011
Titel Probabilistic Forecasts Using Analogs in the Idealized Lorenz96 Setting DOI 10.1175/2010mwr3542.1 Typ Journal Article Autor Messner J Journal Monthly Weather Review Seiten 1960-1971 Link Publikation -
2010
Titel Volume Scanning Strategies for 3D Wind Retrieval from Dual-Doppler Lidar Measurements DOI 10.1175/2010jtecha1495.1 Typ Journal Article Autor Drechsel S Journal Journal of Atmospheric and Oceanic Technology Seiten 1881-1892 Link Publikation