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Zusammenfassung und Ausblick

Thema dieser Arbeit ist eine Untersuchung von Gebirgswellen durch Auswertung von GPS - Loggerdaten von Segelflügen, sowie eine Analyse der zur Ausbildung von Leewellen notwendigen Wind -und Stabilitätsverhältnisse der Atmosphäre.

Nach einem allgemeinen Teil, der unter anderem grundlegende Aspekte atmosphärischer Bewegungen und die Vertikalstruktur der Atmosphäre beschreibt, wird die Kinematik und die Dynamik der Leewellenströmung behandelt. Im kinematischen Teil werden die Faktoren diskutiert, die die Entstehung und Eigenschaften von Wellen (Wellenlänge, Amplitude und Vertikalgeschwindigkeit) beeinflussen, während im dynamischen Teil ein einfaches Modell von zweidimensionalen, orographisch induzierten Schwerewellen behandelt wird. Dazu erfolgt eine Beschreibung des Modells der Vertically Propagating Waves bzw. der Trapped Waves.

Im daran anschließenden Hauptteil werden die Auswertung der Segelflugdaten bzw. die daraus erhaltenen Ergebnisse diskutiert. Wie am Beispiel vom 27.4.1998 gezeigt wird, ist es im Luv des Dachsteins möglich gewesen, direkt, also ohne Höhenverlust, vom Hangaufwind des Dachsteins in die Leewelle der Niederen Tauern einzusteigen. Dieser luvseitige Einstieg in die (stromaufwärts ausgelöste, sekundäre) Welle über dem Hangaufwind ist nicht nur im Bereich des Dachsteins, sondern auch im Luv des Hochkönigs und des Wilden Kaisers zu mehreren Terminen zu finden.
Alle aus den Segelflugdaten lokalisierten Wellenaufwindgebiete ergeben eine erstmals auf Meßdaten basierende "Wellenklimatologie". (Aufgrund der geringen Datendichte kann von einer klimatologischen Auswertung im eigentlichen Sinn noch nicht gesprochen werden). Neben einer deutlichen Verbesserung bisher vorhandener Aufzeichnungen wird die Erfahrung der Segelflieger bestätigt, dass Wellen bei ähnlichen Wetterlagen (hier: Südföhnlagen) zumeist an gleichen Stellen zu finden sind.
Nachfolgend werden einige Ergebnisse vom Fall des 20.9.99 gezeigt: Neben den im Lee des Großglockners gut ausgeprägten, hochreichenden Wellen, sind die auffallend hohen Vertikalgeschwindigkeiten im Dachstein - Tennengebirgsgebiet über dem Lammertal von bis zu 11 m/s erwähnenswert.

Ein zweiter Schwerpunkt dieser Arbeit liegt darin, die zur Ausbildung von Wellen notwendigen Wind -und Stabilitätsverhältnisse mit dem Scorerparameter zu untersuchen. Aus den insgesamt sechs untersuchten Wetterlagen, bei denen es sich stets um Südföhnlagen handelt, geht hervor, dass die zur Ausbildung von Wellen notwendige Windgeschwindigkeit der 180°-Komponente (also kammsenkrechte Windkomponente der vorwiegend Ost-West-orientierten Alpen in Österreich) etwas unterhalb der in der Literatur geforderten Mindestwindgeschwindigkeit liegt. Weiters wird gezeigt, dass eine Windzunahme mit der Höhe eine günstige, aber nicht unbedingt notwendige Bedingung zur Wellenbildung darstellt. Dazu wird festgestellt, dass ein mit der Höhe leicht abnehmender Wind (180°-Komponente) durch die mit der Höhe abnehmende Stabilität überkompensiert werden kann, sodass nach wie vor Wellen auftreten können. Solange der Scorerparameter eine Abnahme mit der Höhe zeigt, können - bei ausreichender Windgeschwindigkeit - Leewellen erwartet werden. Eine durch eine Windabnahme deutliche Zunahme des Scorerparameters mit der Höhe dürfte dazu führen, dass die Amplitude der Wellen gedämpft wird, wodurch nur Wellen in unteren Atmosphärenschichten erwartet werden, während in der oberen Troposphäre wieder eine horizontale Strömung dominiert. Im Anhang sind die Ergebnisse der Segelflugauswertungen vom 20.9.99 in insgesamt sieben Regionaldarstellungen zu finden.

 

Da Segelflugdaten nur für Südföhnlagen verfügbar waren, beschränkt sich diese Arbeit auf Südströmungslagen. In Zukunft sollte die Tätigkeit auf diesem Gebiet auch auf Nordföhnlagen ausgedehnt werden, um die in dieser Arbeit erstellte Wellenklimatologie weiter ausbauen zu können.

Was die Leewellenbildung bei Nordföhnlagen (zyklonale Jetseite) betrifft, stellt sich die Frage, wie sehr eine feuchtlabile / trockenstabile Schichtung die Ausbildung von Wellen in Südösterreich beeinflußt. Hypothetisch müßte die Luftmasse im Luv feuchtstabil geschichtet sein, da sonst ein leeseitiges Schwingen durch konvektive Umlagerungen verhindert oder zumindest stark beeinträchtigt wird. Ungeklärt bleibt noch, ob im leebegünstigten Süden eine trockenstabile Schichtung ausreicht, da die Luft durch intensive Stauniederschläge an Feuchte verliert und südlich des Alpenhauptkamms schon wesentlich abgetrocknet ist. Während im Lee des Alpenhauptkamms im Falle einer feuchtlabil geschichteten Luft (hoher Feuchtegehalt im Stau auf der Luvseite) noch keine Wellen auftreten, so können durchaus Wellen im Lee der Südalpen (Gurktaler Alpen, Karnische Alpen, Karawanken, Julische Alpen) erwartet werden, da die nun abgetrocknete Luft in einer trockenstabilen Umgebung zu schwingen vermag. Zudem scheint es wesentlich, ob (im Fall einer Nordlage) der Alpenraum von einer hochreichenden oder nur flachen Kaltluft aus Nord bis Nordwest erfaßt wird. Eine flache Kaltluft, die die Alpen nicht überströmen kann, führt dazu, dass die leebegünstigte Alpensüdseite in der Höhe nicht labilisiert und das Übergreifen von Schauern weniger wahrscheinlich ist, die das Schwingungsverhalten der Atmosphäre stören.

Durch zukünftige Arbeiten auf diesem Gebiet und gezielten Untersuchungen sollten die im Rahmen dieser Diplomarbeit gefundenen Erkenntnisse und getroffenen Annahmen, sowie die hier geschilderte Hypothese weiter untersucht bzw. geprüft werden. Da die Zukunft der Vorhersage von Wellen in hochaufgelösten, numerischen Modellen liegt, wäre eine Verifikation der derzeit in der Testphase befindlichen Modelle wichtig, um sie "reif" für die operationelle Anwendung machen zu können.


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              Inhaltsverzeichnis

              7.2 Vorgehensweise für die Vorhersage von Leewellen

              9. Anhang