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Einführung in die Meteorologie (met210) - Teil VII: Synoptik

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Einführung in die Meteorologie (met210) - Teil VII: Synoptik. Clemens Simmer. V.1 Allgemeines zur Synoptik. Definition und Grundlagen Definition wissenschaftliche und technische Grundlagen Geschichte Darstellung synoptischer Felder Bodenkarten Höhenkarten Stationsmodell

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Presentation Transcript
v 1 allgemeines zur synoptik
V.1 Allgemeines zur Synoptik
  • Definition und Grundlagen
      • Definition
      • wissenschaftliche und technische Grundlagen
      • Geschichte
  • Darstellung synoptischer Felder
      • Bodenkarten
      • Höhenkarten
      • Stationsmodell
  • Thermische Verknüpfung von Boden- und Höhenwetterkarten
      • thermischer Wind
      • Barotrope und barokline Felder
vii 1 2 darstellung synoptischer felder wetterkarten
VII.1.2 Darstellung synoptischer Felder (Wetterkarten)
  • Kodierung synoptischer Beobachtungen
  • Aufbau des „Stationsmodells“
  • Bodenwetterkarten
  • Höhenkarten
  • Relative Topographie
slide4

ddff

a

N

W

h

NL

TdTd

Aufbau des

Stationssymbols

Beispiel:

22°C Lufttemperatur, 18°C Taupunkt, 1021,2 hPa Luftdruck, um 0,5 hPa in den letzten 3 Stunden gestiegen, 2/8 Bewölkung, nur niedrige Wolken (2/8) der Unterkantenklasse 4 (<600 m), Cumulus, 3 mm Niederschlag in letzten 6 Std.,Wind aus Ostsüdost mit 10 Knoten (langer Strich), die Sichtweite ist gering (kodiert), es gibt und ab keine signifikanten Wettererscheinungen,…

1 kn = 1 sm/h = 1,852 km/h = 0,514 m/s

synoptische wetterbeobachtung
synoptische Wetterbeobachtung (?)
  • IIiiiNddffVVwwW PPPTT NLCLhCMCHTdTdapp 7RRTnTn 7RRTxTx
  • 81020 ccccc 12754 4cccc 55+06 7cc57 7cc51 6 UTC 18 UTC
  • II Zonenbezeichnung
  • iii Stationskennung
  • N Bedeckungsgrad
  • dd Windrichtung in Dekagrad
  • ff Windgeschwindigkeit in Knoten (1 kn =ca. 0,5 m/s)
  • VV Sichtweite (kodiert)
  • ww Wetter zum Beobachtungszeitpunkt
  • W Wetter seit letztem Haupttermin (6 oder 3 Stunden)
  • PPP Luftdruck ohne 100er, reduziert, in 10tel hPa
  • TT Lufttemperatur in°C
  • NL Bedeckungsgrad der tiefen Wolken
  • CL,M,H Art der tiefen, mittelhohe, hohen Wolken (kodiert)
  • h Unterkantenhöhe der tiefsten Wolken (kodiert)
  • TD Taupunkttemperatur in °C
  • a Verlauf der Barographenkurve
  • pp Luftdruckänderung in 10tel hPa der letzten 3 Stunden
  • RR Niederschlag der vergangenen 12 Stunden (kodiert)
  • Tn,x Minimum bzw. Maximumtemperatur
synoptische wetterbeobachtung1
synoptische Wetterbeobachtung (!)
  • II i iiiRixhVVNddff 00fff 1sTTT 2sTTT 3PPPP 4PPPP 5appp 6RRRt 7wwWW
  • 11ccc 81020 10272 20198 30014 40117 52016 60011 7cccc
  • IIZonenbezeichnung
  • iii Stationskennung
  • iR Regenkennung
  • ixStationstyp und Wetterkennung
  • h Unterkantenhöhe der tiefsten Wolken (kodiert)
  • VV Sichtweite (kodiert)
  • NBedeckungsgrad in Achtel
  • dd Windrichtung in Dekagrad
  • ff Windgeschwindigkeit in Knoten (1 kn =ca. 0,5 m/s)
  • 00fff optional für Windgeschwindigkeiten größer als 100
  • 1sTTTLufttemperatur in 0.1°C mit Vorzeichen
  • 2sTTTTaupunkttemperatur in 0.1°C mit Vorzeichen
  • 3PPPP Luftdruck ohne 1000er, gemessen, in 10tel hPa
  • 4PPPP Luftdruck ohne 1000er, reduziert, in 10tel hPa
  • 5appp Verlauf der Barographenkurve, Luftdruckänderung in 10tel hPa (3h)
  • 6RRRt Niederschlag (kodiert 001=1mm) mit Meßzeitraum t (kodiert 1=6h)
  • ww Wetter zum Beobachtungszeitpunkt
  • WW Wetter seit letztem Haupttermin (6 oder 3 Stunden)
charakteristika der bodendruckkarte
Charakteristika der Bodendruckkarte
  • Die Linien stellen den auf Meeresniveau reduzierten Druck dar im Abstand von 5 hPa dar.
  • Winde sind parallel zu Isobaren mit dem niedrigeren Druck links und einer Richtungstendenz zum niedrigeren Druck.
  • Je enger die Isobaren, desto stärker ist der Wind.
  • In Tiefs ist die Strömung links herum (zyklonal) in Hochs rechts herum (antizyklonal).
  • 1-3 folgen aus der geostrophischen Windrelation (Ausgleich von Druckgradient und Coriolisbeschleunigung).
  • Fronten als Grenzen zwischen Kalt- und Warmluft sind durch dicke Linien mit Symbolen gekennzeichnet, welche Charakter und Zugrichtung der Fronten andeuten.
  • Tiefs haben Frontalzonen (Warm- und Kaltfronten), an denen die Isobaren (und der Wind) einen zyklonalen Sprung aufweisen (Margulessche Grenzflächenneigung).
  • In Tiefs – besonders an Fronten – tritt vermehrt Bewölkung und Niederschlag auf (folgt u.a. aus Konvergenz (=Zusammenströmen) der Luftströmung verbunden mit Aufsteigen) (Aufgleiten, Querzirkulation).
h henkarten
Höhenkarten
  • sind Topographien von isobaren Flächen, angegeben in geopotentiellen Metern (gpm) h=(g/g0)z
    • absolute Topographien, z.B. 850 hPa, 700 hPa, 500 hPa, 300 hPa, … enthalten
      • h850, h700, … als Isolinien (sog. Isohypsen) in gpd(eka)m
      • Isothermen
      • relevante Messwerteintragungen (Radiosonden, Flugzeuge, Satellit) als reduziertes Stationsmodell
    • relative Topographien, z.B. h300 – h700
      • geben Informationen über die mittlere virtuelle Temperatur in den Schichten (niedrige Höhendifferenz = kalt, große Höhendifferenz = warm, siehe später)
beispiel einer 500 hpa h henkarte oben ohne stationseintragungen mit bodenkarte
Beispiel einer 500 hPa Höhenkarte (oben, ohne Stationseintragungen) mit Bodenkarte
  • Kennzeichen:
  • Isohypsen in gpm (~550 gpm bei 500 hPa)
  • kaum abgeschlossene Isohypsen
  • Drängung der Isohypsen im Bereich der Polarfront
  • keine eingezeichnete Fronten
  • Tröge gegenüber Bodentiefs am Boden nach Westen oder Nordwesten verschoben
  • Rückenzentren gegenüber Bodenhochs nach Westen oder Südwesten verschoben
  • Frontenneigung durch Vergleich mit Bodenkarte erkennbar.
zusammenhang isobaren isohypsen

z+Δz

Δp=-ρgΔz

z

Δx

p-Δp

p

Zusammenhang Isobaren - Isohypsen
  • Beim Übergang zu Isohypsen vereinfacht sich die Gleichung für den geostrophischen Wind weil die Dichte entfällt.
  • Dadurch entsprechen der gleichen Isohypsendrängung der gleiche geostrophische Wind – und zwar unabhängig von der Höhe.
zusammenhang relative topographie mittlere virtuelle schichttemperatur
Zusammenhang Relative Topographie – mittlere virtuelle Schichttemperatur

Die (geopotentielle) Dicke einer Schicht zwischen zwei festen Druckflächen ist direkt proportional zur mittleren virtuellen Temperatur der Schicht.

wetterkarten gibt es u a unter
Wetterkarten gibt es u.a. unter
  • http://www.dwd.de/bvbw/appmanager/bvbw/dwdwwwDesktop?_nfpb=true&_pageLabel=_dwdwww_spezielle_nutzer_hobbymeteorologen_karten&activePage=&_nfls=false
  • http://profi.wetteronline.de/
  • http://www.wetter3.de/
bungen zu vii 1 2
Übungen zu VII.1.2
  • Wievielen geopotenziellen Metern entsprechen 5000 geometrischen Metern in 45° Breite?
  • Wieviele geopotenzielle Meter dick ist die relative Topographie 500/1000 hPa bei einer isothermen Atmosphäre von Tv=-10°C? Um wieviele geopotenzielle Meter ändert sie sich, wenn sich die Temperatur um 10°C verändert?
  • Um welches Mittel (arithmetisch, geometrisch,…) der virtuellen Temperatur handelt es sich in

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