Die Messungen von meteorologischen Daten aus Flugzeugen in verschiedenen Höhen liefern wertvolle Informationen sowie für die Luftfahrt als auch für die Numerische Wettervorhersage (NWV).
Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) betreibt in Zusammenarbeit mit über 40 Fluggesellschaften weltweit das AMDAR-Programm (Aircraft Meteorological Data Relay). AMDAR ist ein flugzeuggestütztes meteorologisches Beobachtungssystem, das von Flugzeugen während des Fluges gemessene und übermittelte Daten verwendet, um die von anderen meteorologischen Messinstrumenten (z.B. Radiosondenaufstiege) erfassten Daten zu ergänzen und die Genauigkeit der Wettervorhersagen u.a. durch bessere Erfassung des Ist-Zustandes in der Atmosphäre zu verbessern. AMDAR erfasst und verbreitet folgende meteorologische Daten:
- hochaufgelöste Vertikalprofile der Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung an Flughäfen; - regelmäßige Berichte über meteorologische Variablen von Flugzeugen auf Reiseflughöhe;
- genaue Messungen von Koordinaten (Zeit, Breitengrad, Längengrad) und Luftdruck in Flughöhe;
- Messungen der Turbulenz und der Vertikalgeschwindigkeit; - Wasserdampf- oder Feuchtedaten (nur von einigen speziell ausgerüsteten Flugzeugen).
Mithilfe eines speziell entwickelten AMDAR-Avionik-Softwarepakets zeichnet AMDAR die von den vorhandenen Sensoren des Flugzeugs gemessenen meteorologischen Daten auf. Diese Daten werden dann automatisch über eine VHF- (sehr hohe Frequenz) oder Satellitenverbindung unter Verwendung der Kommunikationssysteme des Flugzeugs (ACARS) an die entsprechenden Bodenstationen (Flughäfen) übertragen. Wenn die Fluggesellschaft die Daten erhält, leitet sie sie an die Nationalen Wetterdienste weiter, wo sie weiterverarbeitet, qualitätskontrolliert und über das globale Telekommunikationssystem (GTS) der WMO an die Nutzer übermittelt werden. Die gesammelten Daten werden für eine Reihe von meteorologischen Anwendungen genutzt, darunter für die Numerische Wettervorhersage (NWV), die Klimaüberwachung und -vorhersage, Frühwarnsysteme für Wettergefahren sowie für die Wetterüberwachung und -vorhersage zur Unterstützung der Luftfahrtindustrie.
Die Beobachtungen und Datenübertragungen erfolgen ab dem Zeitpunkt, an dem das Flugzeug den Boden verlässt, bis zum Zeitpunkt der Landung. Die Häufigkeit der Beobachtung kann in der AMDAR-Software konfiguriert werden.
Das AMDAR-Programm hat für die Luftfahrt immensen Nutzen, da das Wetter eine der Hauptursachen für Verspätungen im Flugverkehr weltweit darstellt. Ein erheblicher Teil dieser Verspätungen kann prinzipiell durch bessere Wetterinformationen vermieden oder zumindest reduziert werden. Die im Rahmen des AMDAR-Programms gewonnenen Daten können die Vorhersagequalität verbessern, u.a. durch erhöhte Genauigkeit der Numerischen Wettervorhersage (NWV, exaktere Eingangsdaten aus verschiedenen Höhenbereichen der Atmosphäre).
Die Nutzer auf Seiten der Luftfahrtindustrie können daher erhebliche Vorteile erzielen, indem sie in der Lage sind:
- die beste Flughöhe zu wählen, um die Flugeffizienz zu optimieren; - bei Unwetter die Flugrouten so zu planen, dass ungeplante Flugabweichungen vermieden werden können;
- schwere Turbulenzen und Unwetter zu vermeiden;
- ihren CO2-Fußabdruck durch effizientere Aufstieg- und Sinkflugprofile zu verringern.
Die Nutzer und Nutznießer aus Flugzeugmessungen meteorologischer Größen sind anhand dieses kurzen Abrisses deutlich geworden.
Umso mehr wurden diese wertvollen Daten gerade für die NWV vermisst, siehe hierzu auch das Thema des Tages vom 24.05.2020 (https://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2020/5/24.html).
Im aktuellen Newsletter der WMO finden sich noch weitere Informationen zur Thematik(https://community.wmo.int/activity-areas/aircraft-based-obse rvations/newsletter/volume-24#article-3).
Dipl.-Met. Dr. Jens Bonewitz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 04.12.2022
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