| Schwerpunktthema: Flugmeteorologie
(Fortsetzung von Heft
3/2001)
Titelbild:
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In den letzten Jahren hat die Wirbelschleppenproblematik
ein zunehmendes Interesse gefunden, nicht nur im Bereich der Luftfahrt, sondern
auch in der Öffentlichkeit. Insbesondere ist diese Fragestellung in
Bezug auf Kapazitäts- und Sicherheitsprobleme für Flugsicherungen
und Flughafenbetreiber wichtig, die bei zunehmender Verkehrsdichte und einer
starken Mischung unterschiedlicher Flugzeugtypen die Flugzeugstaffelung verdichten
müssen, ohne die Sicherheit zu reduzieren. Nach den ICAO-Richtlinien
(Internationale Zivile Luftfahrtorganisation) sind Mindestabstände zwischen
landenden Flugzeugen einzuhalten.
Europäische Aktivitäten
Entsprechend der zuvor angegebenen Untergliederung wurden folgende Projekte eingerichtet:
Das C-Wake-Programm umfasst u.a.
Weitere Aktivitäten im Hinblick auf die Wirbelschleppenproblematik sind u.a. auf den Flughafen Frankfurt konzentriert, da hier zu erwartende Kapazitätsengpässe drängen. Die DFS hat zusammen mit der DLR (Inst. f. Phys. der Atmosph., Weßling) für den Flughafen Frankfurt u.a. ein statistisches Wirbelschleppenvorhersageverfahren für den bodennahen Bereich (untere 80 m ü. Gr.) als Wirbelschleppenwarnsystem (WSWS) weiterentwickelt. Grundlage sind Winddaten (Ultraschallanemometer) mehrerer Jahre. Der neue Algorithmus berechnet Vorhersagen der Windrichtung und -stärke. Mit dem Verlagerungsmodell werden in einem letzten Schritt die "Nichtgefährdungszeiten" ermittelt (J. Konopka, DFS). Um den gesamten Anflugbereich auch mit den größeren Höhen zu erfassen wird derzeit für den Flughafen Frankfurt ein Windprofiler angeschafft (pers. Mitt., Th. Hauf, Univ. Hannover). Neben zuvor beschriebenen Forschungsaktivitäten und praktischen Entwicklungen wird derzeit für den Flughafen Frankfurt ein neues Landeanflugsystem HALS/DTOP (High Approach Landing System/Dual Threshold Operation) eingesetzt, welches in Projektträgerschaft der FRAPORT AG sowie der DFS zur Praxisreife entwickelt wurde. Es wird im nachfolgenden Artikel beschrieben. (zusammengestellt nach versch. Quellen, s. Ende des HALS/DTOP-Artikels) S. Theunert, Wittlich
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HALS/DTOP - Ein neues Landeanflugsystem für den Flughafen Frankfurt/MainDie Zunahme der Flugbewegungen in Europa erfordert eine optimale Nutzung der vorhandenen Einrichtungen auf Flughäfen wie Frankfurt am Main. Dieser Flughafen ist mit 3 Landebahnen von jeweils 4000 m Länge ausgestattet. Während eine Rollbahn nur für Starts in einer Richtung genutzt werden kann, stehen die zwei parallelen Bahnen für Starts und Landungen in beiden Richtungen zur Verfügung. Wegen des relativ geringen Abstandes dieser Bahnen von 518 m ist es nach der ICAO Annex 14 nicht gestattet, die Landebahnen unabhängig voneinander zu nutzen. Nach den ICAO-Richt-linien ist ein Mindestabstand von 5 nautischen Meilen zwischen einem Flugzeug der Gewichtsklasse Medium und einem vorausfliegenden Flugzeug der Klasse Heavy wegen der Wirbelschleppenproblematik einzuhalten. Zur
Verbesserung der Kapazitätsauslastung wurde für den Flughafen Frankfurt
das HALS/DTOP- Anflugsystem (High Approach Landing System/Dual Threshold Operation)
entwickelt und derzeit an den zwei parallelen Landebahnen erprobt. Wichtig ist
hierbei auch die Einbindung der Piloten:
Nach den ICAO-Richtlinien sind bei Landung auf diesen Rollbahnen Mindestabstände einzuhalten, die sich einerseits nach der Radarverfolgung (Radarstaffelung, derzeit mind. 2.5 nautische Meilen), andererseits nach den Wirbelschleppen (Wirbelschleppenstaffelung bis zu 5 nautischen Meilen) richten. Mit dem Betrieb des HALS/DTOP-Anflugsystems soll der notwendige Abstand bei der Wirbelschleppenstaffelung auf den notwendigen Mindestabstand zur Radarverfolgung reduziert werden. Voraussetzung für das HALS/DTOP-System ist, dass auf der südlichen Landebahn (Südbahn, 25L/07R) zusätzlich zu den vorhandenen Landeschwellen (Aufsetzpunkt bei Landung) eine weitere Schwelle mit der Bezeichnung 26 L in einem Abstand von 1500 m versetzt zur Landeschwelle 25 L eingerichtet wurde. Diese zweite Landeschwelle wurde mit einem besonderen Beleuchtungs-, Markierungs- und Instrumentierungssystem ausgerüstet und ist ausschließlich für Landeanflüge mit einem höchstzulässigen Startgewicht von 136 t (Wirbelschleppenkategorie Medium oder Light) vorgesehen. Die verfügbare Restlandebahnlänge beträgt noch 2500 m. Bei nasser Bahn wird die Landeschwelle 26 L nicht betrieben, ebenso darf nur jeweils eine Schwelle je Piste benutzt werden. Durch den Versatz der Landeschwelle ergibt sich bei den zugehörigen Gleitwegen (Einflugschneisen der Flugzeuge) eine Höhendifferenz von etwa 80 m und ein Abstand von 2.5 nautischen Meilen. Forschungsarbeiten der Universität Leipzig belegen, dass die Wirbelschleppen eine maximale Höhe von 70 m ü. Gr. erreichen. Auf dieser Grundlage folgt das leichtere Flugzeug 80 m oberhalb der Flugroute des schwereren Flugzeugs. Während des HALS-Betriebes ist es unbedingt erforderlich, dass alle Luftfahrzeuge während des Anflugs den Landekurs und den Gleitweg genau einhalten, damit die Sicherheit gewährleistet ist. Im Verlauf der betrieblichen Erprobung konnten Einschränkungen des Betriebes hinsichtlich des Wetters aufgehoben und das Betriebsverfahren angepasst werden. Die derzeit gültigen meteorologischen Bedingungen für den HALS-Flugbetrieb sind:
Die Stufe 1 der Erprobung von HALS/DTOP wurde im Sommer 2001 erfolgreich abgeschlossen. Ihr Ziel war der Nachweis der Realisierbarkeit des Verfahrens im täglichen Flugbetrieb, zunächst unter Beibehaltung der ICAO-Staffelwerte sowie Gewöhnung der Piloten sowie der Fluglotsen an das veränderte Verkehrsbild. Seitdem befindet sich das Verfahren in der Stufe 2 der Erprobung. Dabei sollen im wesentlichen die Anwendbarkeit des HALS-Verfahrens bei zulässigen Wetterbedingungen unter Anwendung der reduzierten Staffelwerte sowie die erwarteten positiven Auswirkungen auf die Anflugkapazität unter IMC-Bedingungen (Instrumentenwetterbedingungen) nachgewiesen werden. Es ist geplant, im Laufe des Jahres 2002 den HALS-Regelbetrieb aufzunehmen. Voraussetzung hierfür ist eine erfolgreiche Durchführung der Stufe 2 der Erprobung. Die gleichzeitige Nutzung von zwei Landeschwellen auf der Südpiste wird für eine zukünftige Phase von HALS/DTOP untersucht. Quellen zur Wirbelschleppenproblematik (beide Artikel):
dmg-sekretariat@t-online.de |
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Welche innovativen Ansätze lassen sich
nun aus dem Segelflug-sport für die Meteorologie erhoffen?
Literatur
Rene.Heise@t-online.de |
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Die Europäische Meteorologische Gesellschaft - Erstes Jahrestreffen und weitere Entwicklung Es ist schon verwirrend, nicht wahr? Da schließen
sich die Meteorologischen Gesellschaften aus ganz Europa 1999 zur EMS zusammen
- nachdem nur 10 Jahre zuvor oftmals nicht einmal allen die Existenz der anderen
bekannt gewesen war - und dann nimmt die Sache einen so rasanten Verlauf. Beinahe
vollständig sind die Gesellschaften aus den Ländern der WMO-Region
VI zusammengeschlossen, Serbien und die ehemalige jugoslawische Republik Mazedonien
kommen gerade hinzu, und es gibt darüber hinaus 15 Assoziierte Mitglieder,
die aus den Reihen von europäischer Organisationen, Wetterdiensten, Geräteherstellern
und Dienstleistern kommen. Besuchen Sie doch gelegentlich die Webseiten der EMS http://www.emetsoc.org und
dort insbesondere die Europakarte und die"Firmenschilder".
Arne Spekat
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Grundlagenkatalog
Das Komitee wird nicht direkt in die Arbeit der Tagungsorganisation einbezogen sein, aber dafür Sorge tragen, dass die entsprechenden Wissenschaftskomitees eng mit den Veranstaltern zusammenarbeiten. Es wird auch Aspekte wie die Realisiertbarbeit und die Finanzen erücksichtigen. Das Komitee dient als Informationsquelle für die EMS-Community, insbesondere werden Konferenzseiten innerhalb der EMS-Webseiten erstellt und aktuell gehalten. Geschäftsordnung
In folgender Zusammensetzung wird das Komitee seine Arbeit aufnehmen:
Arne Spekat
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Das EMS-Komitee für Medienfragen Welche
Wissenschaft ist schon in der privilegierten Lage, täglich im Kontakt mit
der Öffentlichkeit zu sein? Und dabei noch unter ihrer gespannter Aufmerksamkeit.
Auch wenn an der Schnittstelle Medien und Wissenschaft ein immens breites Spektrum
an Vermittlungstechniken zum Einsatz kommt, so gilt es doch, ein sorgfältig
bemessenes Quantum an Ernsthaftigkeit und Wissenschaftlichkeit zu bewahren. Der
bunten Medienlandschaft daraufhin lernend und lehrend und koordinierend zu begegnen
ist Anliegen eines Komitees der EMS. Es wurde im September 2001 in Budapest aus
der Taufe gehoben. Aus ihrem Grundlagenkatalog sei hier zitiert.
Das EMS-Komitee für Medienfragen soll
Tanja Cegnar: Terms of Reference (Einleitung und Übersetzung: Arne Spekat) Arne Spekat
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EMS-Komitee für Fragen der fachlichen Eignung berufstätiger Meteorologen Qualitätskontrolle
und verbindliche Richtlinien zur Anerkennung als beratender Meteorologe oder
als Vorhersagemeteorologe sind seit jeher ein wichtiges Feld, auf dem eine meteorologische
Gesellschaft Expertise und Leumund einbringen kann. Es gibt in den verschiedenen
Ländern recht unterschiedliche Modelle, wobei das Spektrum vom "staatlich
anerkannten" Status, vergleichbar dem Zertifikat einer Handelskammer bis zur
Anerkennung nach dem Beweis des Augenscheins - etwa nach dem Prinzip "wenn die
Akademie der Wissenschaften jemanden aufnimmt, dann muss er/sie ja wohl etwas
taugen" geht. Die Harmonisierung bestehender Anerkennungsverfahren ist somit
ein nicht von Dornen freies Unterfangen - genau das Richtige für die EMS,
denn sie hat sich zur Aufgabe gesetzt, Themen wie dieses nationen-übergreifend
anzupacken.
In Budapest wurde 2001 ein entsprechendes EMS-Komitee ins Leben gerufen, aus dessen Grundsatzkatalog hier zitiert wird. Das Komitee soll
Das Komitee soll aus Repräsentanten jeder interessierten Gesellschaft bestehen, wobei mindestens ein Ratsmitglied der EMS Mitglied sein soll. Zunächst soll der Vorsitz des Komitees für eine zweijährige Amtszeit vom Rat der EMS einberufen werden. Verlängerungen für weitere zweijährige Perioden sind auf Ratsbeschluss hin möglich. Das Komitee wird seine Aktivität in der Regel auf dem Korrespondenzwege (hauptsächlich per e-mail) durchführen. Der Vorsitzende, David Axford (Royal Meteorological Society) ist dem Rat der EMS gegenüber berichtspflichtig. Für die DMG wird Prof. Lutz Hasse dem Komitee angehören. David Axford, Arne Spekat. Auszüge aus den Terms of Reference for an EMS Committee on Accreditation and Professional Practices (Übersetzung Arne Spekat) Arne Spekat
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Die meteorologischen Gesellschaften Europas
versuchen mit der Einrichtung eines EMS Komitees für Bildungsfragen
eine gemeinsame Vorgehensweise zu entwickeln, welches in vielen Einzelländern
schwierig ist. Das Komitee sollte nicht selbst Aktionen ausführen, sondern
Information zusammentragen, gemeinsam befinden, welche EMS-Aktionen durchführbar
sind, und dann Plankonzepte beim Rat der EMS zur Beratung und zu Beschlüssen
vorlegen. Das Komitee sollte auch nicht zu groß sein. Komiteemitglieder
können persönlich an EMS-Aktionen beteiligt sein.
(b) Auswahl möglicher Beteiligter und Einrichtungen, die verant-wortlich für die Durchführung der Aufgaben des Komitees sein sollen; (c) Einbinden von Einrichtungen, Einzelpersonen und Programmen, bei denen meteorologische Bildung, ein Dialog über Meteorologie oder ihre Anwendungen vorkommt oder vorkommen könnte; (d) Entwicklung eines Strategieplans während des ersten Jahres des Komitees mit Zeitmarken und wichtigen Zielen, aus dem ersichtlich wird, wie (a) bis (c) erreicht werden können; (e) Erstellen eines Ständigen Plans, der in zweijährigem Abstand zu evaluieren ist und in dem der Fortschritt herausgearbeitet wird.
- Mittel- und Oberschule; - Universitäten und gleichartige akademische Bildungseinrichtungen; - Berufliche Weiterbildung in staatlichen Wetterdiensten und privaten Wetterfirmen; - Bildung der Öffentlichkeit.
- Kees Floor (Niederlande) - Marina Gric (Kroatien) - Tomas Halenka (Tschechische Republik) - Lucka Kajfez-Bogataj (Slowenien) - Pal Kirkeby Hansen (Norwegen) - Vincent Pircher (Frankreich) - Nikos Prezerakos (Griechenland) - Ross Reynolds (Großbritannien) - Arne Spekat (Sekretär, EMS) - Carola Sundius (Finnland) - Jon Wieringa (Vorsitzender, Niederlande) - Christian Zick (Deutschland) - Sabino Palmieri (Kontakt zu den italienischen Gesellschaften) Jon Wieringa, Komitee-Vorsitzender (Übersetzung: Arne Spekat) Arne Spekat
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G. Tetzlaff, DMG-Zeitschriftenbeauftragter,
Leipzig
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Arne Spekat
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Stellungnahme der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft zum Erhalt langjähriger Klimamessreihen Zusammenfassung
Text der Stellungnahme
Diese Aussage ist mit einer Reihe von Unsicherheiten
verbunden, die nicht nur den tatsächlichen Grad der menschlichen Einflussnahme
auf das Klima, sondern insbesondere auch die regionale Ausprägung der
globalen Klimaänderungen betreffen. Diese Unsicherheiten beruhen zu
einem nicht unerheblichen Teil auf der mangelnden Kenntnis und dem noch unzureichenden
Verständnis der natürlichen Variabilität des Klimas. Als gesichert
gilt, dass das Klima Schwankungen im Bereich von Jahrzehnten, Jahrhunderten
und vielen Jahrtausenden aufweist, die einerseits von außen wie z.B.
durch die Änderung des Energieflusses von der Sonne angeregt, aber auch
durch interne Wechselwirkungsprozesse zwischen Atmosphäre, Ozean und
Biosphäre erzeugt worden sind.
Martin Claußen, Potsdam
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Zusammenfassung
Einleitung
Das Klimasystem
Solare Variabilität
Verschiedene Forschergruppen
bemühen sich, aus den Sonnenflecken und verschiedenen anderen Parametern
(Länge des Sonnenfleckenzykluss, Anzahl der Sonnenflecken, Durchmesserveränderungen
der Sonne, Vergleich mit sonnenähnlichen Sternen) sowie mittels solar-dynamischer
Modelle die historische und zukünftige Sonnenintensitätsschwankung
zu bestimmen. Abb. 1 zeigt das Ergebnis einer Rekonstruktion der Solarintensitätsschwankung
von verschiedenen Forschergruppen für die letzten 1000 Jahre. Leider
ergeben sich, je weiter man in der Zeit zurück geht, deutliche Unterschiede,
sogar unterschiedliche Vorzeichen.
Derzeitiges Klima (1980-2000)
Das Klima der letzten 150 Jahre
Die Sonnenstrahlungsvariationen des 80-jährigen Gleissberg-Zykluss führen zu einer Variabilität der an der Erdoberfläche absorbierten Sonneneinstrahlung von 0,5-0,75 W/m2. Diese Zahl muss man im Vergleich zu der Abschätzung des Strahlungsantriebs durch das Anwachsen der anthropogenen Treibhausgase von der vorindustriellen Zeit (1850) bis heute von ungefähr 2,4 W/m2 (Abb. 2) sehen.
Berechnungen mit Klima-Modellen zeigen, dass solche Änderungen im Strahlungsantrieb Oberflächentemperaturänderungen in der Größenordnung von einigen Zehntel Grad erzeugen können. Es wird allerdings aus diesen Rechnungen auch deutlich, dass die solar induzierten Änderungen nicht hinreichen, die beobachteten Erwärmungen zu reproduzieren, sondern nur etwa 20-30% erklären. Den besten Erfolg hat man, wenn man sowohl Sonnenvariabilität, Vulkanismus und den anthropogenen Einfluss mit berücksichtigt (Abb. 3).
Eine weitere Möglichkeit festzustellen, inwieweit die beobachtete Klimaänderung anthropogenen oder solaren Ursprunges ist, bietet die "Fingerabdruck"-Methode. Sie bedient sich des Umstandes, dass der Treibhauseffekt ein etwas anderes Erwärmungsmuster in der Horizontalen und der Vertikalen erzeugt als eine vermehrte Sonneneinstrahlung. Auch hier zeigt es sich deutlich, dass in den letzten Jahrzehnten das anthropogene Muster überwog. So kommt das IPCC zu der Schlussfolgerung: "The balance of evidence suggests a discernible human influence on global climate" und "In the light of new evidence and taking into account the remaining uncertainties, most of the observed warming over the last 50 years is likely to have been due to the increase in greenhouse gas concentrations". Das Klima der letzten 1000 Jahre
Diese Antriebsdaten
werden in dem Projekt KIHZ (Klimaänderungen in historischen Zeiten)
der Helmholtzgesellschaft unter Federführung der GKSS und mit Beteiligung
des MPI's für Meteorologie genutzt, um ein volles 3-dimensionales Klima-Modell
anzutreiben. Hier ist man u. a. in der Lage, die europäische Temperaturverteilung
während des Endes des Maunder-Minimums realistisch zu simulieren. Eine
wesentliche Ursache dieser kleinen Eiszeit scheint in dem Wechselspiel zwischen
Solarvariabilität, Vulkanismus und Atmosphäre-Ozean-Meereis-Kopplung
zu liegen.
Paläo-Klimaveränderungen
Zukünftige Klimaänderungen
Schlussbemerkung
Ulrich Cubasch, Hamburg |
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Susanne
Crewell
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Da sitzen wir nun, die Studenten des Instituts
für Meteorologie der FU Berlin, und verstehen die Welt nicht mehr. Seit
1908 wird in Dahlem das Wetter beobachtet. Nun soll die Station automatisiert
werden, obwohl in unmittelbarer Nachbarschaft zum Klimagarten Dutzende von
wetterbegeisterten Studenten bereit wären, die Wetterbeobachtung fort
zu führen. Die Entscheidung bedeutet das Ende einer über 50-jährigen
Reihe von 24-stündiger Wetterbeobachtung. Vor allem aber stößt
sie die Studierenden, die bisher motiviert die Klimareihe betreut haben,
vor den Kopf. Worauf kommt es in der heutigen Meteorologie an? Die möglichst
weitreichende Automatisierung von Beobachtung, Analyse und Vorhersage? Vielleicht
auch noch des Verständnisses?
Christoph
Gatzen
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Technologie als Selbstzweck? Technologie und
ihre Fortentwicklung ist in zunehmendem Maße nicht nur Lehr- und Lernstoff
(ich lerne etwas über Technologie) sondern kann auch als Werkzeug (ich
lerne etwas mit Hilfe von Technologie) eingesetzt werden, um Wissen zu vermitteln.
Es dreht sich jedoch nicht notwendigerweise nur um technologisches Wissen;
vielmehr geht es im Grunde um alle Bereiche, in denen Wissen zu vermitteln
ist. Zwischen den Wissensanbietern und den Werkzeuganbietern besteht ein
hoher Bedarf, den Informationsfluss rege zu halten - die Lösung heißt:
Messen und Kongresse veranstalten/besuchen.
Als sollte unterstrichen
werden, welche Dimension das Marktsegment Lernen/Technologie hat, fand die
Messe über mehrere große Hallen verteilt statt, wobei am Schnittpunkt
Wirtschaft und Weiterbildung ein sehr reiches Spektrum vorzufinden war. Es
umfasste Angebote von eLearning-Kursen, die im Namen von Universitäten,
Volkshochschulen, Handelskammern, Verwaltungen und großen Firmen durchgeführt
werden und die der Weiterbildung und auch der Zertifizierung dienen. Ein
weiterer Schwerpunkt lag bei Firmen, die Werkzeuge zur Erstellung oder Effizienzsteigerung
von interaktiven Unterrichtseinheiten produzieren oder vermarkten. Interessanterweise
kam auch die ehrwürdige Buchdruckerkunst zur Geltung, und das keineswegs
nur mit Büchern über Datenverarbeitung, die von den namhaften Verlagen
vorgestellt wurden. "Grossisten", wie die Europäische Kommission oder
das Bundesministerium für Bildung und Forschung waren selbstverständlich
auch vertreten. Eher dem Umfeld zuzurechnen sind Organisationen wie die Bundeszentrale
für politische Bildung oder die Aktion Barrierefreies Internet. In einer
kleinen, aber feinen Spezialgruppe stellten sich Initiativen und Produkte
vor, die in den Universitäten, in der Regel von Studenten entwickelt
wurden.
Arne
Spekat
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Stand: 15. April 2002, Webimplementierung: A. Spekat