Werbung

Auswertung Sondierung Payerne

Grundlagen und Expertenwissen.
Benutzeravatar
knight
Moderator
 
Beiträge: 1315
Registriert: Fr 29. Jul 2005, 21:58
Wohnort: 1786 Sugiez

Auswertung Sondierung Payerne

Beitragvon knight » Mi 9. Feb 2011, 18:35

Hallo zusammen

Am Sturmforumstreffen vom 1. Mai 2010 präsentierte ich einige Auswertungen über die Sondierungen in Payerne. Ich kündete damals an, dass ich meine endgültigen Ergebnisse ins Forum stellen werde, das hole ich jetzt Posting für Posting nach.

Mein Ziel war es, etwas über die Entwicklung der Stärke der Gewitter in den Monaten Mai, Juni, Juli und August auszusagen. Kann man mit Hilfe der Daten überhaupt Aussagen machen? Bei statistischen Erhebungen ist es manchmal schwierig, wertvolle Daten herauszulesen und zu interpretieren. Ralph Ricklis Beispiel wiederspiegelt auch das Problem, das ich angetroffen habe: Wenn ich bei einem Gebäck doppelt so viel Backpulver hinzugebe, wird das Gebäck nicht doppelt so gross, evt. kommt auch ein Fladen heraus... Im übertragenen Sinne heisst dies zum Beispiel: Wenn die Temperaturen zunehmen, bedeutet dies nicht, dass die Intensität der Gewitter zunimmt. Ein weiteres Problem besteht darin, dass man die Daten nicht isoliert betrachten sollte. Für Gewitter braucht es ein gutes Zusammenspiel zwischen Hebung, Feuchte und Labilität. Trotzdem betrachte ich zuerst einzelne Komponente isoliert und versuche dann, einzelne Mosaiksteine zusammenzuführen.
So machte ich mich einmal daran, die Daten der Sondierungen zu erfassen und einfach objektiv zu schauen, was man herauslesen kann. Im Internet finden wir auf http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html alle Daten über die Ballonaufstiege, so auch die von Payerne ab dem Jahre 1973. Die Erfassung auf eine exceltaugliche Formatierung erwies sich als sehr zeitaufwendig. Vor allem machte mir zu schaffen, dass nicht immer alle 12 Stunden ein Ballon von Payerne aufstieg oder die Datenübermittlung fehlerhaft war. Fast 9000 Ballonaufstiege in Payerne nahm ich unter die Lupe. Mein Ordner mit all den Daten und Auswertungen umfasst jetzt etwas weniger als ein GB. Pro Sondierung untersuchte ich folgende Kriterien:
Datensätze bei 850 hPa/700 hPa/500 hPa/300 hPa, CAPE und LI.

Als erstes möchte ich einmal auf die Temperaturen eingehen:
In allen Schichten haben wir eine Erwärmung. Am stärksten fällt diese für den Monat Mai bzw. Juni aus.

Bild
Blaue Kurve: Durchschnittstemperatur vom Mai des jeweiligen Jahres
Rote Gerade: Regressionsgerade
Gelbe/grüne Gerade: Untere bzw. obere einfache Standardabweichung

Es wird hier ersichtlich, dass die Erwärmung signifikant ist!

Untenstehend finden wir die Erwärmung der Monate Mai, Juni, Juli und August auf den jeweiligen Niveaus pro 10 Jahre gerechnet:

Mai:
850 hPa; 0.83°K/10y
700 hPa: 0.75°K/10y
500 hPa: 0.81°K/10y

Juni:
850 hPa: 0.86°K/10y
700 hPa: 0.72°K/10y
500 hPa: 0.81°K/10y

Juli:
850 hPa: 0.44°K/10y
700 hPa: 0.32°K/10y
500 hPa: 0.45°K/10y

August:
850 hPa: 0.36°K/10y
700 hPa: 0.27°K/10y
500 hPa: 0.44°K/10y

Was mich am meisten überrascht, ist die Tatsache, dass die Erwärmung auf 850hPa gleich stark ist wie auf 500hPa. Die Labilität scheint in den letzten 37 Jahren im Schnitt zwischen 850hPa und 500hPa gleich geblieben zu sein! Bei allen vier Monaten hat sich jedoch die Luftmasse auf dem 700hPa-Niveau weniger stark erwärmt. Ist die Luftmasse in den untersten Schichten labiler geschichtet und weiter oben wird sie stabiler? Dies ist eine Tendenz, die man im Auge haben sollte, aber sie ist nicht signifikant.

Um ganz sicher zu sein, dass die „Startbedingungen“ für Gewitter gleich geblieben sind, habe ich die zehn grössten Temperaturdifferenzen zwischen 850hPa und 500hPa pro Monat genommen. Das Resultat (stellvertretend der Monat Juni):

Bild
Blaue Kurve: Mittelwert der zehn grössten Temperaturdifferenzen 850hPa und 500hPa vom Monat Juni
Rote Gerade: Regressionsgerade
Gelbe/grüne Gerade: Untere bzw. obere einfache Standardabweichung

Im Schnitt haben wir keine Zu- bzw. Abnahme, die nennenswert ist. Ich betrachtete zusätzlich die Differenz zwischen 700hPa und 850hPa bei diesen 10 Werten. Im Mai, Juni und Juli nahm die Differenz in den letzten 37 Jahren und 0.5°K/0.6°K zu. Wie bereits erwähnt, ist dies nicht signifikant, doch sicherlich erwähnenswert.

Bild
Blaue Kurve: Mittelwert der zehn grössten Temperaturdifferenzen 850hPa und 700hPa vom Monat Juli
Rote Gerade: Regressionsgerade
Gelbe/grüne Gerade: Untere bzw. obere einfache Standardabweichung


Aufgefallen:
1973.05.03 12z 850hPa: 10.2°C / 500hPa: -28.3°C. An diesem Tag haben wir eine SW-Strömung und sind auf der Vorderseite eines Troges. Es wäre spannend zu wissen, ob sich an diesem Tag etwas getan hat. Vielleicht waren auch die Bedingungen zu ideal...
1983.07.23 12z 850hPa: 25.2°C / 500hPa: -12.1°C. Vom Sommer 1983 weiss ich nur noch, dass wir extrem hohe Temperaturen hatten...

Ausblick:
Neben den jeweiligen Durchschnittswerten nehme ich die zehn „Top of“-Werte unter die Lupe (gespannt bin ich, ob sich aus diesen zehn Einzelteilen ein ganzes Mosaik bilden lässt). Beim nächsten Posting werde ich über die Taupunkte berichten. Um eines vorweg zunehmen, diese Werte haben es in sich...

Liebe Grüsse
Dominic
Sugiez - Mont Vully - Seeland

Benutzeravatar
Alfred
 
Beiträge: 10469
Registriert: Mo 21. Jul 2003, 16:23
Wohnort: 8037 Zürich

Re: Auswertung Sondierung Payerne

Beitragvon Alfred » Mi 9. Feb 2011, 23:45

Sali @Dominic

Wirklich interessant die -28,3°C am 03.05.1973 12Z (ganz rechts):
Bild

Bin sehr gespannt auf die Fortsetzung :up:
aber auch einwenig :down: wegen den Grafiken ;)

Gruss, Alfred

Benutzeravatar
Willi
Administrator
 
Beiträge: 6190
Registriert: Fr 10. Aug 2001, 16:16
Wohnort: 8143 Sellenbüren

Re: Auswertung Sondierung Payerne

Beitragvon Willi » Do 10. Feb 2011, 07:25

Tolle Auswertung, Kompliment!

Muss halt doch aus meiner Sicht etwas motzen, ich glaube, die Auswertung kann mit kleinen Aenderungen noch aussagekräftiger werden.

- Wärs möglich, die horizontale Achse mit dem jeweiligen Jahr anzuschreiben? Die Umrechnung aus der Zahl 1...37 ist doch etwas umständlich.
- Du schreibst von der "einfachen" Standardabweichung, aber du zeichnest die Grenzen schräg ein. Hast du da die "Standardabweichung(Mittelwert über alles)" oder die "Standardabweichung(Jahreswert minus Prognose)"
genommen? Die 2. Variante würde ich vorziehen.
- Es ist wohl nicht ganz einfach, Signifikanz aus den Grafiken allein zu erkennen, auch wenn es manchmal klarer, manchmal weniger klar aussieht. Warum nicht den P-Wert des Testes angeben, der die Signifikanz der Steigung gegenüber der Horizontalen angibt?

Bin auch sehr gespannt auf die Auswertung der Taupunkte. Aber vergewissere Dich, wie die Feuchte gemessen wurde, und ob es in der Reihe Aenderungen der Messtechnik gab. Ich erinnere mich nur, dass die Feuchtemessung der Sonde als problematischer eingestuft wird als die Temperatur.
Ref:
http://www.zymurgy.org/tim/hewison/Jean ... l_2004.pdf
http://www.meteolabor.ch/aktuell/news/n ... 5d5033573b

Gruss Willi
Zuletzt geändert von Willi am Do 10. Feb 2011, 07:42, insgesamt 2-mal geändert.

lukasm
 
Beiträge: 635
Registriert: Fr 3. Jul 2009, 17:52

Re: Auswertung Sondierung Payerne

Beitragvon lukasm » Fr 11. Feb 2011, 22:24

Hallo zusammen

Hier ergänzend noch die 2 weiteren Soundings, diewoh nicht ubnedingt Messfehler sind (zumindest das Zweite) und deren Temperaturdifferent T500-T850>38°C ist:

Bild
Bild
Bemerkenswert: Die 26.2°C auf 850 hPa ist die zweithöchste gemessene Temperatur in Payerne. (siehe auch http://www.meteoschweiz.admin.ch/web/de ... /ab212.pdf - ca. Seite 53). Die wärmste Temperatur war am 27.12.1999 mit 27.4°C

Off Topic
Wenn jemand Interesse hat, kann ich gerne auch meine komplette Datenbank (z.B. als .csv) schicken. Grösse: 10MB.
Parameter: Temperatur, Taupunkt, Windrichtung, Windgeschwindigkeit
Höhenstufen: Boden, 850 hPa, 700 hPa, 500 hPa, 400 hPa, 300 hPa, 250 hPa, 200 hPa, 150 hPa und 100 hPa
Zeitraum: 01.01.1973-31.01.2011, 2-4 Messungen pro Tag, mit Lücken.
Total Datensätze: 44897.


Viele Grüsse

Lukas
Zuletzt geändert von lukasm am Sa 12. Feb 2011, 12:52, insgesamt 2-mal geändert.
Der Donner erschüttert die heitere Bläue des Himmels,
Weil hochfliegende Wolken im Äther einander sich stoßen,
Wenn in der Mitte sie stehn von entgegengerichteten Winden.

aus "De rerum natura", 1. Jh. v. Chr. (Titus Lucretius Carus, Lukrez)

Benutzeravatar
Severestorms
Administrator
 
Beiträge: 5893
Registriert: Mo 20. Aug 2001, 17:21
Wohnort: Zürich

Re: Auswertung Sondierung Payerne

Beitragvon Severestorms » Fr 27. Jun 2014, 11:42

Jetzt mal eine ganz dumme Frage:
Ein Wetterballon wird ja je nach Windrichtung und -stärke Dutzende oder gar Hunderte von Kilometern abgetrieben. Wie repräsentativ sind denn die gemessenen Daten für die Luftmasse direkt über dem Startort? Ich meine, je höher der Ballon steigt, desto grösser ist doch das Potential, dass Daten von einer Luftmasse gemessen werden, welche weit weg vom Ursprungsort liegt. Und luftmassentechnisch können 200 km doch schon einen Unterschied machen.
Wäre es nicht toll, wenn es eine Grafik gäbe, in welcher man den Weg jedes Sondenaufstiegs auf einer Karte dargestellt sehen könnte (Trajektorien)?

Gruss,
Chris
Founder, Owner and Operator of SSWD - Engaged in Science & Research since 1997.
Follow @SturmarchivCH on Twitter to get accurate information about severe, extreme or unusual weather events in Switzerland - fast and reliable.

Benutzeravatar
Federwolke
Moderator
 
Beiträge: 5906
Registriert: Mo 20. Aug 2001, 23:47
Wohnort: 3074 Muri bei Bern

Re: Auswertung Sondierung Payerne

Beitragvon Federwolke » Fr 27. Jun 2014, 12:46

Gar keine dumme Frage. Dieses Abtreiben in andere Luftmassen führt mitunter zu fatalen Fehlprognosen (schon selbst erfahren müssen).

Michael (Gränichen)
 
Beiträge: 245
Registriert: Mi 12. Mai 2004, 16:44
Wohnort: Zürich

Re: Auswertung Sondierung Payerne

Beitragvon Michael (Gränichen) » Fr 27. Jun 2014, 13:01

Im Netz gibt es eine Gruppe? von Leuten die die Sonden abhören und die Landepunkte festhalten. Hier am Beispiel von Payerne: http://www.radiosonde.eu/RS00-D/RS02E-D.html Allerdings ist der Landeort wegen dem Fallschirm natürlich nochmals verschoben.
Für die Wettervorhersage werden die Daten natürlich von der jeweiligen Position der Sonde verwendet, und nicht über dem Startort. Aber wenn man Soundings anschaut und sich dabei alles als gerade Säule vorstellt kann das schon zu Fehlern führen.

Cedric
 
Beiträge: 1592
Registriert: Fr 28. Jun 2013, 21:08

Re: Auswertung Sondierung Payerne

Beitragvon Cedric » Fr 27. Jun 2014, 14:21

Der Website entnehme ich, dass (vorherrschend ist ja meist Südwestwind) die Sondenaufstiege meist ein Profil von Payerne in Richtung Zürich zeigen, also geschätzt 50% oder mehr einem Sounding vom Mittelland entsprechen...
Allschwil

Benutzeravatar
Alfred
 
Beiträge: 10469
Registriert: Mo 21. Jul 2003, 16:23
Wohnort: 8037 Zürich

Re: Auswertung Sondierung Payerne

Beitragvon Alfred » Fr 27. Jun 2014, 16:39

Severestorms hat geschrieben:Jetzt mal eine ganz dumme Frage:
Ein Wetterballon wird ja je nach Windrichtung und -stärke Dutzende oder gar Hunderte von Kilometern abgetrieben. Wie repräsentativ sind denn die gemessenen Daten für die Luftmasse direkt über dem Startort? Ich meine, je höher der Ballon steigt, desto grösser ist doch das Potential, dass Daten von einer Luftmasse gemessen werden, welche weit weg vom Ursprungsort liegt. Und luftmassentechnisch können 200 km doch schon einen Unterschied machen.
Wäre es nicht toll, wenn es eine Grafik gäbe, in welcher man den Weg jedes Sondenaufstiegs auf einer Karte dargestellt sehen könnte (Trajektorien)?

Hoi

Vor dem grossen Relaunch vor Jahren der MeteoSwiss Webseiten gab es das auf der Welschen!
Der grosse Fortschritt ist, dass man jetzt auf Modelle angewiesen ist :fluchen: !
(University of Wyoming, Upper Air, Polar, Balloon trajektory forecast)

Gruss, Alfred

Benutzeravatar
knight
Moderator
 
Beiträge: 1315
Registriert: Fr 29. Jul 2005, 21:58
Wohnort: 1786 Sugiez

Re: Auswertung Sondierung Payerne

Beitragvon knight » Sa 11. Feb 2017, 23:02

Hallo zusammen

An dieser Stelle ein ganz dickes Dankeschön an Matt. Er hat Daten von der Sondierung in Payerne für mich aufgearbeitet, so dass ich nun über das ganze Jahr einen Vergleich machen kann!
Mit Hilfe eines Programms, das er selber geschrieben hat, zapft er die Daten von NOAA ab. Zu meinen Auswertungen mit den Datensätzen von Wyoming (ich wertete bis jetzt die Monate Mai bis August aus) ergeben sich folgende Unterschiede:
- Einzelne Sondierungen fehlen im Archiv von Wyoming, tauchen aber beim Archiv von NOAA auf. Dieser Sachverhalt tritt auch umgekehrt zu!
- Windrichtungen in Wyoming gehen von 0° bis < 360°. Bei NOAA von 0°< bis 360°. Warum ist diese Tatsache wichtig? Bei meinen Auswertungen unterscheide ich zwischen Winden aus NE (0°-90°), SE (90°-180°), SW (180°-270°) und NW (270°-360°). 0° war bei meiner Einteilung ein Wind aus NE. Dieser Wert taucht jetzt nicht mehr auf; dafür 360°, was einem Wind aus NW entspricht. Wer einen Vergleich zu meinen alten Postings machen will, muss diese Tatsache beachten!
Für heute stelle ich Temperaturveränderungen ins Netz. Auf den Grafiken sehen wir, wie sich die Durchschnittstemperaturen der jeweiligen Monate auf den verschiedenen Geopotentialen in den letzten 44 Jahren verändert haben. Ins Auge stechen Februar, April und September!

Bild

Bild

Bild

Bild

Der April könnte sich zu einem Gewittermonat mausern, wie wir dann bei weiteren Auswertungen noch sehen werden. Der Juli gefällt mir! Der August hingegen wird immer stabiler. Kommen die Fronten immer wie seichter herein? Einzelne Monate werde ich noch genauer unter die Lupe nehmen!

Bild

Negative Werte bedeuten eine grössere Labilität!

Ohne Matt wäre solche eine Auswertung nicht möglich gewesen!

Bis gli
Dominic
Sugiez - Mont Vully - Seeland


Zurück zu Wissenswertes

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder