Atlas für NCEP-Reanalyse
oder 3D-Klimatologie für Hängegleiter

Wahrscheinlich hat schon jeder nach Klimadaten von Gebieten irgendwo auf dieser Welt gesucht, wo er gerne mal fliegen würde. Reiseführer erwähnen zwar das Klima der beschriebenen Regionen, geben aber meistens nur Auskunft über Messdaten an der Oberfläche, wie Boden- oder Meerestemperatur und Niederschläge. Interessant vor allem für nicht-fliegende Touristen – 2D-Klimatologie.

Jean Oberson, www.soaringmeteo.ch

Wir Hängegleiterpiloten brauchen aber auch Informationen über die atmosphärischen Parameter in den Höhenlagen, was ich 3D-Klimatologie nennen würde. So kann zum Beispiel eine trockene und warme Periode – die eigentlich zum Hängegleiten ideal wäre – zu windig sein und einen zu schwachen Temperaturgradienten aufweisen. Die Webseite von Meteoschweiz www.meteoschweiz.ch bietet im Menü «Klima» Klimadiagramme etlicher Orte in der Schweiz an – allerdings nur in der Schweiz. Ein Beispiel dazu zeigt die Abbildung 1.

So stellt man fest, dass es in Bern und in unserem Land ganz allgemein, über das ganze Jahr hinweg regelmässig regnet (im Schnitt 50 bis 200 mm pro Monat), und dass es keine trockene Jahreszeit gibt. Auf dem vom Bundesamt für Landestopografie und MeteoSchweiz publizierten klimatologischen Atlas der Schweiz gibt es noch mehr, auch für Piloten interessante statistische Daten, insbesondere über den Wind an verschiedenen Messstationen. Das ist für uns jedoch nicht immer ausreichend, zumal auch da nur Daten aus der Schweiz vorhanden sind. Auf www.weatherbase.com hingegen findet man statistische 2D-Daten aus der ganzen Welt, was einen ersten Einblick ermöglicht.

Vor ein paar Monaten habe ich nun eine hochinteressante, nützliche und vor allem kostenlose Webseite gefunden, die klimatologische Angaben in 3D macht: Eine der Webseiten der berühmten NOAA (National Oceanic & Atmospheric Administration, USA), die «Earth System Research Laboratory» (ESRL), die unter www.cdc.noaa.gov zu finden ist. Auf dieser Homepage muss man zuerst den Links «Products» und dann «Plotting & Analysis» folgen. So kommt man auf eine lange Seite, auf der man ganz hinunter scrollt, um dort «NCEP Reanalysis Atlas» und dann «NCEP Reanalysis Electronic Atlas» anzuklicken. Was ist eine Reanalysis? Ohne zu tief in technische Details zu gehen, kann man sagen, dass eine Reanalysis eine von einem Computer durchgeführte, sehr komplexe mathematische Arbeit ist, welche die Atmosphäre anhand von weltweit gemessenen und über mehrere Jahre archivierten atmosphärischen Daten vereinfacht. So kann man sich ein Bild von der allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre auf ihrer ganzen Höhe im Laufe der Jahreszeiten machen, und auch eine durchschnittliche, statistische Tendenz der physikalischen Werte der Atmosphäre zu einer bestimmten Jahreszeit über einem bestimmten Ort auf der Welt erstellen. NCEP steht in den USA für «National Centers for Environmental Prediction» und ist nichts anderes als das amerikanische Amt für Meteorologie.

Nun sind wir auf der Homepage der ESRL (Abbildung 2). Der rote horizontale Pfeil sollte sich vor «Monthly Longterm Mean (1968–1996)» befinden: Dies ist eine Statistik über fast 30 Jahre! Weiter unten sollte in der Scrollliste «Air Temperature» markiert sein. Wenn nötig, muss man dies einstellen. Dann klickt man «Continue Image Specification» an. Auf der neuen Seite (Abbildung 3) müssen die Optionen «Dimension 1» auf «level» und «Dimension 2» auf «time» eingestellt sein. Dann wieder «Continue Image Specification» anklicken. Abbildung 4 zeigt die letzte Seite vor der Ergebnisseite. Hier mache ich den Vorschlag, folgende Optionen zu wählen: 1. Den höchsten Punkt der zu untersuchenden Schicht auf 500 hPa (ca. 5600 m) einstellen. 2. Den maximalen Zeitabschnitt von Januar bis Dezember einstellen. 3. Einen Ort einstellen, zum Beispiel nördlich der Alpen in der Nähe von Basel (47.5°N und 7.5°E). Das Gitternetz ist zwar mit einem Abstand von 2,5 Grad etwas grob, da wir uns aber für eine Tendenz auf einem Makromassstab interessieren, ist das nicht so schlimm. 4. Für eine erhöhte Lesbarkeit wird das Schlussbild auf eine maximale Grösse (175%) eingestellt. Nun muss man nur noch auf «Create Plot or Subset Data» klicken und erhält das Resultat (Abbildung 5).

Es handelt sich um eine Graphik mit den Monaten auf der X-Achse und der Höhe in Form des Luftdrucks auf der Y-Achse. Die Graphik beinhaltet Isothermen in verschiedenen Farben (je nach Temperatur). Im Juni beträgt die Temperatur z.B. auf 900 hPa (ca. 1000 m) im Schnitt 12,5°C und auf 700 hPa (ca. 3100 m) 0°C. Dies entspricht einem Temperaturgradienten von 0,6 bis 0,7°C/100 m. Die Isothermen sind zwischen April und September am engsten, was den grössten Temperaturgradienten entspricht. Solche Graphiken liefern also eine Tendenz der Temperaturverteilung entsprechend der Höhe und Jahreszeit für die ganze Welt. Je enger die Isothermen, je höher der Temperaturgradient.

Um weitere Parameter zu evaluieren, muss man auf dem Browser bis zu derjenigen Seite zurückklicken, wo man die Parameter neu einstellen kann (Abbildung 2). Hier schlage ich vor, dass wir nacheinander «wspd» für windspeed (Abbildung 6) und «wind vectors» für die Windrichtung (Abbildung 7) auswählen. Man muss jedes Mal die Einstellungen der Abbildungen 3 und 4 ändern, um an die Ergebnisse der Abbildungen 8 und 9 zu gelangen. Hier stellt man fest, dass der Wind auf 700 hPa tendenziell immer aus Westen kommt, was normal ist, da wir uns in unseren Breitengraden in der Westwindzone der allgemeinen Windzirkulation befinden. Weiter ist der Wind im Sommer (Mai bis August) mit einer Stärke von etwa 7,5m/s auf 700 hPa am schwächsten. Der Wind ist in den Höhenlagen selbstverständlich immer stärker als in tieferen Lagen, egal zu welcher Jahreszeit. Die besten Voraussetzungen für Hängegleiterflüge in den Alpen bietet also der Sommer, bei grossen Temperaturgradienten und schwachen Winden. Hier trifft die Theorie auf die Praxis. Schade nur, dass es in dieser Jahreszeit nicht etwas weniger regnet.

Wie sieht es in anderen Regionen der Welt aus? Nehmen wir Bir-Billing, ein indisches Fluggebiet in den Vorbergen des Himalaja, das ich besonders mag. Die praktische Erfahrung zeigt, dass dort die beste Flugzeit zwischen Mitte Oktober und Mitte November ist. Dann finden wir dort fast täglich sehr gute Thermik. Zuvor herrscht der sehr feuchte Monsun, danach Wind und Kälte. Die klassischen 2D-Klimatogramme der Stadt Pathankot (nahe bei Bir; auf www.weatherbase.com verzeichnet) zeigen im Oktober und November kaum Regen, dafür im Juli und August starke Niederschläge (ca. 130 mm pro Monat). Auf den NCEP-Reanalysis-Graphiken unter den Koordinaten 32.5°N und 75.0°E, auf der Pathankot ungefähr liegt, blasen zwischen Juli und November auf 700 hPa schwache NW- bis W-Winde (3 bis 4 m/s), also halb so stark wie bei uns während des Sommers. Weiter sind die Temperaturen und Temperaturgradiente im Oktober und November ähnlich wie in den nördlichen Alpen im Sommer. Diese theoretischen Angaben, dass im Herbst im Himalaja sehr gute Flugbedingungen vorzufinden sind, entsprechen auch der praktischen Erfahrung in Bir-Billing mit den zu dieser Jahreszeit genialen Flugmöglichkeiten.

Jetzt kann man mit dem System spielen, andere Optionen eingeben und eine Vielzahl von 3D-Klima-Evaluationsgraphiken auf der ganzen Welt erstellen. Allgemein lässt sich sagen, dass die südliche Hemisphäre viel windiger ist als die nördliche, vor allem zwischen den 35. und 70. Breitengraden (Westwindzone der allgemeinen Windzirkulation). Befindet man sich jedoch im Inneren eines grossen, gebirgigen Kontinents wie Asien in den tropischen Breitengraden, so gibt es mehr Perioden, die fürs Hängegleiten günstige Bedingungen aufweisen: schwache Winde, trockene Luft, guter Temperaturgradient. Noch eine letzte, wichtige Bemerkung: Die Ergebnisse des Reanalysis-Systems müssen angesichts der Topographie des Fluggebiets interpretiert werden. Man könnte davon ausgehen, dass die allgemeine nordwestliche Tendenz der Hauptwinde in Bir, dessen Sonnenhänge hauptsächlich SO bis NW orientiert sind, dazu führt, dass die Thermik im Lee turbulent und unbeständig ist. Tatsächlich schützen die bereits imposanten Ketten des Vorhimalaja und, im Hintergrund, der noch höhere Himalaja diese Region vor dem Nordwind. Dementsprechend kann sich so etwas wie eine breite Thermikblase vor den Südhängen des Vorhimalajas bilden, wo tendenziell südliche thermische Winde und Konvektionen herrschen und über denen die schwachen bis mässigen nordwestlichen Hauptwinde vorbei blasen (Abbildung 10). Anscheinend wird bei uns die Alpensüdseite – die oft starken Nordwinden ausgesetzt ist – von den tieferen Bergkämmen viel weniger gut und ausgedehnt geschützt.

Abb. 1. .

Abb. 2. .

Abb. 3. .

Abb. 4. .

Abb.5. .

Abb. 6. .

Abb. 7. .

Abb. 8. .

Abb. 9. .

Abb. 10. .

Himalaja. .

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