Die Thermikcheckliste

Es ist ein strahlender Tag mitten im Frühling. Die Sonne steigt hoch über den Horizont. Unten ist’s schon kräftig grün, auf den Bergen trotzt noch der letzte Schnee dieser schmelzenden Kraft. Du schaust zum Fenster raus und denkst: Das ist DER Tag.

Flugschüler sind einfach glücklich, dass heute wieder geflogen wird, Fortgeschrittene sehen sich schon hoch über dem Startplatz kreisen und CCC-Freaks rechnen mit vielen Kilometern. Doch dann kommt alles anders. Trotz starker Sonneneinstrahlung entwickelt sich nur schwache Thermik, und die Schläuche sind eng und zerrissen.
Die Thermik wird zwar von der Sonne angetrieben, diese ist aber nicht das einzige beeinflussende Wetterelement. Wichtig ist auch der vertikale Temperaturverlauf und die Wasserdampfverteilung, die beide im Emagramm dargestellt werden. Damit kann man zwar Inversionen erkennen und die Wolkenbasis bestimmen, doch ob die Thermik grossflächig, konstant und für uns Hängegleiterpiloten als schön empfunden wird, ist damit immer noch nicht beantwortet. Hier hilft die Thermikcheckliste weiter. Sie trennt die guten von den schlechten Thermiktagen und bildet so eine wesentliche Informationsquelle bei der Prognose der Thermikgüte.
Ich arbeite seit vier Jahren mit der Thermikcheckliste. Bei dieser Vorgehensweise können alle wichtigen Wetterelemente kontrolliert werden. Die Checkliste stammt aus dem Buch von Manfred Kreipl: Das Thermik Handbuch (1996) ISBN: 3-613-01267-7. Wegen meinen positiven Erfahrungen mit dieser Checkliste will ich sie anhand von zwei konkreten Beispielen vorstellen. Einige wenige Internetseiten bilden die Datengrundlage für die relativ einfache Auswertung. Die Checkliste erfasst, wie viele meteorologische Erscheinungen für bzw. gegen einen guten Thermiktag sprechen. Sie basiert auf Erfahrungen aus der Segelfliegerei, kann aber auch für den Hängegleitersport gut eingesetzt werden.

Wie entsteht so eine Checkliste?
Die mässigen und guten vergangenen Thermiktage werden auf verschiedene Wetterelemente (Wind, Luftdruck, Bewölkung, Sicht, Niederschlag usw.) untersucht. Dabei stellt sich heraus, dass an guten und auch an mässigen Tagen eine bestimmte Anzahl von Wetterelementen übereingestimmt haben. Die Grenzwerte werden so gewählt, dass die notwendigen Werte der mässigen und guten Lagen zum grössten Teil eingeschlossen sind. Die Grenzwerte definieren sozusagen die für einen Flugtag nötigen Bedingungen bezüglich der einzelnen Wetterelemente. Folglich sind gute Thermikbedingungen zu erwarten, wenn es keine Nein-Aussagen gibt. Sind einzelne Punkte der Checkliste nicht erfüllt, ist je nach Anzahl der Minuspunkte mit weniger guten oder sogar ungünstigen Verhältnissen zu rechnen.

Wann kann die Checkliste ausgefüllt werden?
Obwohl man dies am liebsten am Vortag tun möchte, sollte die Radiosondierung von 00 UTC (2 Uhr MESZ) abgewartet werden, da einige Punkte nur mit Hilfe der Daten dieses Sondenaufstiegs stichhaltig beantwortet werden können. Sollten einmal keine Daten von der Sonde in Payerne zur Verfügung stehen, kann auch mit den Daten von Stuttgart oder Lyon gearbeitet werden. Bei der Auswahl der Wetterkarten habe ich mich für das AVN-Modell entschieden. Da dieses Modell mit einem reduzierten Dateninput arbeitet, ist der Rechenaufwand kleiner und die Karten werden darum häufiger aktualisiert (je nach Kartenhersteller jeweils zwischen 5 und 9 Uhr MEZ). Daher ist es am besten, wenn man diesen Zeitpunkt abwarten kann. Sonst muss halt mit den Karten vom Vortag mit einer Prognose von 24 h oder 36 h gearbeitet werden. Bei meiner Auswahl der Internetseiten waren Aktualität und Übersichtlichkeit massgebend.

Für welche Region ist die Checkliste gültig?
Es existieren zwei Checklisten. Eine für das Mittelland/Mittelgebirge und eine für die Alpen. Einfachheitshalber gehe ich im Folgenden nur auf die Alpenversion ein. Wird mit der Radiosonde von Payerne gearbeitet, können die Aussagen der Checkliste auf die westlichen bis zentralen Landesteile übertragen werden. Alle, die auf der Alpensüdseite die Thermik prognostizieren möchten, sind mit den Daten von Milano am besten bedient, und die Ostschweizer sollten sich zusätzlich auf die Stuttgart-Daten abstützen.

Das Ausfüllen der Checkliste: Beispiel vom 28.4.2002
In Abbildung 1 ist die Checkliste mit den 16 Checkpunkten, den Bedingungen, Gewichtungen und Internetseiten dargestellt. An diesem Sonntag scheint morgens die Sonne in praktisch allen Gebieten der Schweiz. Was verraten aber die Meteodaten bezüglich Flug- und Thermikbedingungen?
Isohypsenkrümmung: Isohypsen sind Linien gleicher Höhe und können wie Isobaren interpretiert werden: Grosse Höhe entspricht Hochdruck, geringe Höhe bedeutet Tiefdruck. Der Wind weht parallel zu den Isohypsen im Uhrzeigersinn um ein Hochdruckgebiet und im Gegenuhrzeigersinn um ein Tiefdruckgebiet.
Die ersten drei Checkpunkte verlangen auf den drei Druckflächen 850, 700 und 500 hPa, dass die Isohypsen nicht zyklonal, das heisst nicht um ein Tiefdruckgebiet gekrümmt sind. Luftmassen, die sich entlang so einer Isohypse bewegen und nach links (zyklonal bzw. um ein Tief) abgelenkt werden, sind nämlich von diesem Tief beeinflusst. Diese Eigenschaft ist negativ für die Thermikgüte. In Abbildung 2 und 3 sind die Isohypsen der 850 und 700 hPa Druckfläche in Weiss dargestellt. Die Beschriftung der Isohypsen geben die Höhe der 850 bzw. 700 hPa Druckfläche in Dekametern an. An diesem Tag befindet sich die 850 hPa Druckfläche auf 1400 bis 1440 Meter über der Schweiz. Aber wichtiger als die effektive Höhe ist die Krümmung der Isohypsen. Bei beiden Karten krümmen sich diese Linien um das Tiefdruckgebiet mit Zentrum nordwestlich von England. Das ergibt je einen Minuspunkt, und für die 500 hPa Fläche (nicht abgebildet) einen weiteren Minuspunkt.
Wind: Die folgenden fünf Checkpunkte betreffen die Windrichtung und die Windstärke auf verschiedenen Niveaus (850, 700, 500 hPa). Kommt der Wind aus nördlichen Richtungen (West über Nord bis Ost) ist dies günstig für die Thermikentwicklung, denn so wird fortlaufend relativ kalte Luft über die warme Erdoberfläche geführt, und die Labilität bleibt erhalten. Zusätzlich darf die Windgeschwindigkeit in den verschiedenen Höhen gewisse Grenzwerte nicht überschreiten. Diese fünf Fragen lassen sich am besten mit den Messdaten der Radiosonde beantworten. In Abbildung 4 sind die Messdaten der Radiosonde vom 28. April 2002 tabellarisch aufgelistet. Überall, wo der Wert rot eingekreist ist, sind die Werte zu hoch bzw. ungünstig, das heisst der Checkpunkt muss negativ gewertet werden. Nur im 500 hPa Niveau ist die Windrichtung knapp im positiven Sektor. Der letzte Windcheckpunkt betrifft die Windstärke im Mittelgebirge. Hier ist es sinnvoll, die Werte von freistehenden ANETZ-(Automatische Messnetz der SMA)-Messstationen in den Voralpen der eigenen Flugregion zu verwenden. Für das Berner Oberland ist zum Beispiel der Napf geeignet, für die westlichen Landesteile der Moléson und für die östlichen Landesteile das Hörnli. Da diese Wertung ein besonders wichtiger Indikator für die Thermikgüte darstellt, wird dieser Checkpunkt dreifach gewichtet. In Abbildung 5 sind die Daten für den Sonntagmorgen um 9.10 Uhr MESZ dargestellt. Jetzt muss zuerst kräftig umgerechnet werden: Nehmen wir einmal die 5 m/s vom Napf. Multipliziert mit 3.6 erhalten wir 18 km/h. Jetzt noch geteilt durch 1.8 ergibt genau 10 Knoten. Da dieser Wert kleiner als 15 Knoten sein muss, ist die Bedingung erfüllt.
Die Grenzwerte von 15 Knoten in den unteren Schichten erscheinen auf den ersten Blick für den Hängegleitersport zu hoch. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass die Daten der Radiosonde in der freien Atmosphäre gemessen werden, während die Windgeschwindigkeiten in den Bergen (Reibung) oft schwächer sind. Geschwindigkeiten bis 10 Knoten sind sicherlich günstiger als solche zwischen 10 und 15 Knoten. Dies kann subjektiv bei der Auswertung berücksichtigt werden.
Gewitter: Damit die Gefahr der Überentwicklung nicht besteht oder nur sehr klein bleibt, muss die Temperaturkurve der Radiosonde zwischen 2000 und 3000 Metern Höhe eine Inversion oder Isothermie aufweisen. Die Gefahr wird auch durch besonders trockene Luft in dieser Höhe verkleinert, was sich in einem Spread (Temperatur minus Taupunkt) von über 10 Kelvin bemerkbar macht. Aber auch wenn sich eine Isothermie, Inversion oder trockene Luft in den folgenden 1000 Höhenmetern befindet, ist dies positiv zu werten. Ein Blick auf das Emagramm zeigt, dass die Luft zwischen 2000 und 3500 Meter Höhe sehr trocken ist (nicht abgebildet). Ein weiterer Pluspunkt.
Luftdruck: Der Luftdruck hat nicht nur einen grossen Einfluss auf den allgemeinen Wettercharakter, sondern auch auf die Thermik. Ist der Luftdruck zu hoch, dominiert die Subsidenz (absinkende Luftmassen). Ist der Luftdruck zu tief, ist die Gefahr von aufsteigenden Luftmassen in Verbindung mit zyklonaler Aktivität und daraus resultierender erzwungener Wolkenbildung vorhanden, was ebenfalls keinen positiven Einfluss auf die Thermik hat. Der ideale Bereich liegt zwischen 1016 und 1023 hPa. Ist diese Bedingung erfüllt, gibt es gleich drei Pluspunkte, sonst gleich drei Minuspunkte. Ein Blick auf die Druckwerte der automatischen Messstationen zeigt sofort, ob wir in diesem Bereich liegen. Am 28.4.2002 (Abbildung 6) ist der Luftdruck auf der gesamten Alpennordseite zu tief. Nur das südlichste Tessin kommt knapp in den grünen Bereich. Und spätestens bei dieser Karte (tiefer Luftdruck und schönes Wetter) sollten die Alarmglocken läuten: Föhn! Über den zentralen Alpenpässen (Comprovasco – Altdorf) herrscht zum Messzeitpunkt das grösste Druckgefälle (4.8 hPa). Im Reusstal müssen damit die letzten fliegerischen Hoffnungen begraben werden. Grosse Vorsicht ist sicher im Rheintal, im Aaretal und im Rhonetal angebracht, denn der Tagesverlauf der Druckdifferenz in diesen Tälern wird entscheiden, ob der Föhn einsetzt oder nicht. Kleiner Exkurs zu diesem Tag: Zwischen 10 und 11 Uhr bricht der Föhn bis zum Vierwaldstättersee durch und erfasst auch das obere bis mittlere Wallis. Etwas nach 12 Uhr greift der Föhn bis ins untere Rheintal durch, und am späteren Nachmittag zwischen 16 und 17 Uhr wird der Brienzersee und Interlaken von der Föhnströmung erfasst.

Elf Minuspunkte
Übungshalber die Thermikcheckliste weiter ausfüllen? Wieso nicht. Druckänderung Bergstation um 6 UTC. Leider wird der Druckverlauf von Gipfelstationen nirgends im Internet veröffentlicht. Abgesehen davon kann man hier durchaus mit den Luftdruckkurven der Tal- bzw. Mittellandstationen arbeiten. Meteotest hat hier zwei Grafiken: Druckverlauf Bern oder Interlaken mit Comprovasco. Der letztere ist in Abbildung 7 gezeigt. Die Druckänderung innerhalb der letzten drei Stunden sollte kleiner sein als 1 hPa. Diese Bedingung ist klar nicht erfüllt. Und: Das Auseinanderklaffen der beiden Kurven sollte eine weitere Mahnung an die Flieger und Fliegerinnen der Alpennordseite sein.
Sicht und Niederschlag: Die folgenden zwei Checkpunkte betreffen die Sicht und die Gesamtbewölkung am Morgen um 6 UTC (= 8 Uhr MESZ). Hier helfen die Videobilder von Topin und/oder Satellitenbilder weiter. Da diese Bedingungen ebenfalls eine bedeutende Rolle spielen, erhalten sie doppeltes Gewicht. Trotz der vielen Minuspunkte für diesen Sonntag gibt es hier weitere 4 Pluspunkte. Und da am Vortag kein verbreiteter Niederschlag fiel und der Himmel auch in der Nacht sternenklar blieb, kommt es zu keinen weiteren Minuspunkten.
Bilanz: Elf Minuspunkte. Bei weniger als 6 Minuspunkten kann mit guten thermischen Verhältnissen gerechnet werden. Je weniger Minuspunkte, desto besser. Föhngefahr plus elf Minuspunkte: Ein doppelter Grund, einen erholsamen Tag auf Erden zu geniessen. Gibt es denn Tage, an denen alle diese Bedingungen erfüllt sind? Wie sind dann die Verhältnisse? Wer am Ostermontag in der Luft war, kann diesen Tag als Mustertag nehmen für wenige bis keine Minuspunkte.

Die Checkliste vom Ostermontag, 1.4.2002
Auch ein strahlend schöner Tag, aber mit ganz anderen Vorzeichen. Flache Druckverteilung vom Boden bis hinauf in grosse Höhen. Die Frage nach der Isohypsenkrümmung lässt sich nicht für alle drei Druckflächen (850, 700 und 500 hPa) stichhaltig beantworten, denn zum Teil liegen die Isohypsen weit auseinander, was jedoch grundsätzlich positiv interpretiert und gewertet werden kann.
Wind: Statt die Zahlenwerte der Radiosonde aus der Tabelle herauszulesen, kann auch der rechte Bereich des Emagramm verwendet werden. Hier sind Windstärke und Windrichtung über alle Höhen graphisch wiedergegeben (Abbildung 8). Die um 00 UTC gemessenen Windstärken liegen in allen wesentlichen Höhen unter den Schwellwerten und die Windrichtung auf 500 hPa ist deutlich, diejenige auf dem 850 hPa Niveau knapp im positiven Sektor. Der Wind im Mittelgebirge ist ebenfalls bei allen Voralpenstationen schwach. Moléson, Napf und Hörnli registrieren nur 2 m/s (Abbildung 9). Bis hier also noch keine Minuspunkte.
Gewitter, Luftdruck, Sicht, Bewölkung, Niederschlag Vortag und Nacht: Da die Luft oberhalb von 2500 Meter markant trockener wird (Abstand der beiden roten Kurven in Abbildung 8), ist die Gefahr von Gewittern ausgeschlossen. Der Luftdruck in der ganzen Schweiz liegt ziemlich genau in der Mitte des grünen Bereichs zwischen 1016 und 1023 hPa (Abbildung 10). Vom Bodensee bis zum Genfersee überall rund 1020 hPa. Auf der Alpennordseite etwas höher als im Süden. Zudem sind die Druckschwankungen der Morgenstunden kleiner als 1 hPa pro drei Stunden. An diesem Morgen sind keine Wolken zu sehen, und die Sicht ist viel besser als 20 km. Da auch am Ostersonntag sonniges Wetter herrschte und weder am Tag noch in der Nacht irgendwo Niederschlag registriert wurde, gibt es an diesem Tag keinen einzigen Minuspunkt!
Das Ausfüllen der Checkliste braucht beim ersten Mal ein bisschen Geduld. Um eure Arbeit zu erleichtern habe ich alle notwendigen Links in Abbildung 11 zusammengefasst. Ausserdem gibt es auf der birdland-Wetterseite (www.birdland.li) rechts unten ein Linkprogramm, das euch die nötigen Seiten automatisch herunterlädt. Mit etwas Übung lässt sich die Checkliste in weniger als 15 Minuten ausfüllen. Wer sich diese Zeit nimmt, erhält dadurch einen guten Überblick über den Zustand in der Atmosphäre und wird das Wettergeschehen besser verstehen.

Micha Schultze

Internetadressen für eine chronologische Auswertung der Thermikcheckliste.
Isohypsenkrümmungen
http://imkpc3.physik.uni-karlsruhe.de/wz/pics/Rtavn122.gif
http://imkpc3.physik.uni-karlsruhe.de/wz/pics/Rtavn126.gif
http://imkpc3.physik.uni-karlsruhe.de/wz/pics/Rtavn121.gif
Radiosondierung Payerne & Wind
http://www.meteoschweiz.ch/data/sondierungen/PAY_00.shtml
http://www.meteoschweiz.ch/data/sondierungen/PAY_00.gif
http://www.meteoschweiz.ch/data/datapool/aviatik/ballonprognose/wind_anetz.gif
Luftdruck
http://www.meteoschweiz.ch/data/wetterkarten/luftdruck.gif
http://www.meteotest.ch/prog/pp_int_com.html
Sicht & Bewölkung
http://www.topin.ch/deutsch/kamerawahl.php?id_land=7
https://www.nemoc.navy.mil/sat/most_recent/met7_vis_naples.jpg
https://www.nemoc.navy.mil/sat/most_recent/met7_normir_naples.jpg

Checkpunkt Bedingung +ja –nein Internetseite Isohypsenkrümmung 850 hPa nicht zyklonal p p www.westwind.ch Isohypsenkrümmung 700 hPa nicht zyklonal p p www.westwind.ch Isohypsenkrümmung 500 hPa nicht zyklonal p p www.westwind.ch Windrichtung 850 hPa W-N-E oder variabel p p www.sma.ch Radiosondierung Payerne, Stuttgart oder Lyon: OO UTC Windstärke 850 hPa < 15 Knoten p p www.sma.ch Radiosondierung Payerne, Stuttgart oder Lyon: OO UTC Windstärke 700 hPa < 15 Knoten p p www.sma.ch Radiosondierung Payerne, Stuttgart oder Lyon: OO UTC Windstärke 500 hPa W-N-E p p www.sma.ch Radiosondierung Payerne, Stuttgart oder Lyon: OO UTC Windstärke 500 hPa < 25 Knoten p p www.sma.ch Radiosondierung Payerne, Stuttgart oder Lyon: OO UTC W-N-E-Wind im Mittelgebirge 06 UTC < 15 Knoten 3xp p www.sma.ch ANETZ Windkarte Radiosonde Payerne zwischen 2000 und 3000 Meter Höhe Inversion, Isothermie oder Spread > 10 K 3xp p www.sma.ch ANETZ Windkarte Druck (QFF oder QNH) 1016 bis 1023 hPa 3xp p www.sma.ch Druckkarte Schweiz Druckänderung Bergstat. 06 UTC < 1 hPa / 3 Std p p www.meteotest.ch Druckkurven von Bern, Interlaken, Comprovasco Sicht an Bergstation 06 UTC > 20 km 2xp p www.topin.ch Topin, Satellitenbilder Gesamtbewölkung Bergstation 06 < 4 Oktas 2xp p www.topin.ch Topin, Satellitenbilder Niederschlag Vortag (06-18 UTC) kein verbreiteter N. p p Eigene Beobachtung Niederschlag Nacht (18-06 UTC) Höchstens vereinzelt p p Eigene Beobachtung Bilanz Minuspunkte: Gute Thermik bei weniger als 6 Minuspunkten Abb.1 Die Thermikcheckliste beinhaltet alle wichtigen meteorologischen Voraussetzungen für einen guten Thermiktag.

Abb.2 Prognosewetterkarte für den 28.4.2002, 12 UTC. In weiss dargestellt sind die Linien gleicher Höhe (Isohypsen), welche die 850-hPa-Druckfläche beschreiben. Zusätzlich ist die Temperatur in dieser Höhe eingetragen (farbig).

Abb.3 Prognosewetterkarte für den 28.4.2002, 12 UTC. In weiss dargestellt sind die Linien gleicher Höhe (Isohypsen), welche die 700-hPa-Druckfläche beschreiben. Zusätzlich ist die Vertikalbewegung der Luftmassen eingetragen (farbig).

PAYERNE (06610) 28-04-2002  00Z Pressure [hPa]  Height [m]  Temp [oC]  Dewpt [oC] W-dir [Deg]  W-speed [knt] 957 494 5.4 0.8 175 3 939 650 8.3 –0.1 210 19 925 774 8.6 –2.4 220 7 920 819 8.2 –2.8 220 7 887 1119 5.7 –4.7 245 3 850 1465 2.6 –5.4 225 17 836 1599 1.5 –3.7 230 19 793 2023 –0.4 –29.0 230 23 770 2258 –1.6 –46.9 230 21 700 3010 –5.0 –43.0 250 21 690 3123 –5.8 –35.3 255 23 657 3506 –7.8 –43.2 275 21 608 4104 –11.6 –14.6 285 33 581 4454 –12.7 –14.9 295 27 559 4747 –14.4 –16.5 290 34 536 5063 –16.6 –18.8 300 31 500 5580 –20.0 –22.9 285 38 445 6433 –26.6 –31.1 295 40 424 6782 –28.5 –37.2 300 48 403 7143 –31.3 –44.3 305 48 400 7190 –31.8 –44.8 305 50 364 7848 –37.7 –45.7 305 54 306 9022 –47.4 –55.4 315 60 300 9150 –48.4 –56.4 310 60 Abb.4 Messwerte der Radiosonde Payerne vom 28.4.2002, 00 UTC. Mit Farbe sind die für die Checkliste nötigen Daten hervorgehoben. Rot bedeutet negative Wertung, blau bedeutet positive Wertung.

Abb.5 ANETZ-Wind-Messwerte vom 28.4.2002, 9.10 Uhr Lokalzeit. Die erste Zahl beschreibt die Windrichtung in Grad (0-360°). Die zweite Zahl beschreibt den 10-Minuten-Mittelwert, und die dritte Zahl zeigt die Böenspitze der letzten 10 Minuten. Beide Angaben sind in Metern pro Sekunde.

Abb.6 ANETZ-Luftdruck-Messwerte vom 28.4.2002, 9:30 Uhr Lokalzeit. Die Messwerte sind auf Meeresniveau reduziert und können direkt miteinander verglichen werden. Tiefe Werte auf der Alpennordseite und höhere Werte auf der Alpensüdseite deuten auf eine Südföhn-Wetterlage.

Abb.7 Graphische Darstellung des Druckverlaufs von Interlaken und Comprovasco (nördliches Tessin). Zeitraum: 26.4.2002 bis 28.4.2002. Das Auseinanderklaffen der beiden Druckkurven am Morgen des 28.4.2002 deutet auf eine Zunahme der Druckdifferenz zwischen Alpensüd- und Alpennordseite.

Abb.8 Emagramm vom 1.4.2002, 00 UTC. Die beiden linken Kurven stellen den Verlauf von Taupunkt (linke Kurve) und Temperatur (rechte Kurve) dar. Rechts in der Graphik sind Angaben zu Windrichtung und Windstärke in den verschiedenen Höhen eingetragen.

Abb.9 ANETZ-Wind-Messwerte vom Ostermontag 1.4.2002, 9.00 Uhr Lokalzeit. Die geringen Windgeschwindigkeiten in der ganzen Schweiz sind typisch für diese Flachdruckwetterlage.

Abb.10 ANETZ-Luftdruck-Messwerte vom 1.4.2002, 9.00 Uhr Lokalzeit. Auf der gesamten Alpennordseite herrschen Luftdruckwerte um 1020 hPa. Das bedeutet geringe horizontale Luftverschiebungen verbunden mit idealer Thermik.

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