Wie man mit einem Ballon ziemlich weit in die obere Atmosphäre kommt, haben wir im Thema des Tages vom 25. und 26. März berichtet. Mit einem Segelflugzeug ist es schon etwas schwieriger in Höhen zu kommen, die zwar Ballone, aber keine motorisierten Luftfahrzeuge (Propellerflugzeuge bis 18,5 km, Strahlflugzeuge bis 26 km) bislang erreichten.
Ein Segelflugzeug, das mit Hilfe des archimedischen Auftriebs wie ein Ballon die Erdanziehung überwindet, kann wohl nie gebaut werden. Stattdessen ist es auf eine geringe Sinkgeschwindigkeit hin optimiert.
Wie gewinnt also ein Segelflugzeug an Höhe? Im Wesentlichen durch Aufwinde, die die relativ geringen Höhenverluste durch das Gleiten im Erdanziehungsfeld kompensieren oder das Flugzeug in größere Höhen heben. Zunächst mal muss das Segelflugzeug eine gewisse Höhe erreichen, um seinen Gleitflug zu beginnen. Das geschieht durch externe Maßnahmen wie zum Beispiel ein Schleppflugzeug, das den Segler in die Höhe zieht. Dann sucht (!) der Pilot des Segelflugzeuges eine Aufwindströmung bzw. einen Thermikschlauch (Bart) und lässt sich von ihm in die Höhe hieven. Dabei sind Wetterlagen mit Haufenwolken optimal, denn die markieren die Lage der Aufwinde, durch die sie entstanden.
Wie hoch kommt man mit diesen Aufwinden? Maximal bis in die Höhe der höchsten Wolken, also bei uns etwa 12 km und damit weit von den 30 km entfernt, die Ballone erreichen. Leider sind die höchsten Wolken immer Gewitterwolken mit gewaltigen Turbulenzen und oftmals auch Hagelschlag. Da muss man sich für solche und noch größere Höhen andere Aufwinde suchen. Und in der Tat, es gibt sie.
Laien erkennen sie bei Föhn auf der Lee-, also windabgewandten Seite von Gebirgszügen anhand der Föhnwolken, die im Bereich von atmosphärischen Wellenbergen entstehen. Auf ihrer den Bergen zugewandten Seite herrschen immer Aufwinde, die ein Segler benutzen kann, um an Höhe zu gewinnen. Die Wolken selbst liegen logischerweise noch in Höhen, in denen sich unser Wetter abspielt.
Die Wellenberge, in denen sie entstehen, werden beim Überströmen der Gebirge erzeugt und lassen sich bei uns bisweilen noch 300 km nördlich des Alpenhauptkammes finden. Diese Wellenberge und deren Aufwinde setzen sich aber auch in Höhenbereichen fort, in denen es nur sehr selten Wolken (Perlmutterwolken) gibt, also in den angestrebten Höhen bis etwa 30 km. Daher gibt es nur ganz vereinzelt Hinweise durch Wolken und so dienen Wettervorhersagemodelle dazu, das Auftreten dieser Aufwinde einzuschätzen. Dabei kommt man auf Höhenbereiche bis zu 50 km, wobei die Aufwinde in Anbetracht der dort geringen Luftdichte bei weitem nicht mehr die Auftriebskraft erzeugen, wie es in Bodennähe der Fall ist.
Derzeit versucht man mit einem Segelflugzeug Höhen von 30 km zu erreichen. Bei dem bisherigen Rekord von 15,4 km in den Schwerewellen der Anden ein sehr ehrgeiziges Ziel, da ist wirklich noch viel Luft nach oben.
Dieses Thema des Tages fasst einen Artikel zusammen, der in einer Fachzeitung der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft erschien. Den vollständigen Artikel finden Sie unter www.dmg-ev.de/publikationen/mitteilungen-dmg/ Im Archiv nach Heft 1/2016 suchen.
Dipl.-Met. Christoph Hartmann
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 08.07.2017
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