INW-Lawinenradar und Wetterinformationssystem WIIS

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1 INW-Lawinenradar und Wetterinformationssystem WIIS moderne Werkzeuge für den Winterdienst in Verkehr, Wirtschaft und Tourismus 1

2 Inhalt INW-Lawinenradar Aufgaben Funktionsweise Messdaten Applikationen Wetterradar & WIIS WIIS Wetterradar in Österreich Hagelabwehr Schneeprofilmessung 2

3 Lawinenradar Überblick Ein verlässliches System zur Detektion & Messung von Schneelawinen Entwicklung seit Generationen 9 Systeme 3

4 Lawinenradar Aufgaben Messung der dynamischen Eigenschaften von Schneelawinen Überwachung gefährlicher Hänge Frühzeitige Detektion von natürlichen Lawinenabgängen Verlässliche Erfolgskontrolle von künstlich ausgelösten Lawinen (auch unter schlechten Wetterbedingungen Photo: NGI 4

5 Lawinenradar - Vorteile Remote -Messung Unabhängig von den Witterungsverhältnissen Gesamter Hang kann mit einem System abgedeckt werden Entfernungsmessung durch gepulstes System Umschalten zwischen mehreren Antennen möglich 5

6 Lawinenradar Messprinzip Aussenden einer Serie von kurzen Mikrowellen-Impulsen Dauer eines Impulses etwa 1/3 s Impulse/sek. Sendefrequenz etwa 5800 MHz Empfangen und Auswerten der Echos Position der Lawine Geschwindigkeit der Lawine Größe der Lawine 6

7 Lawinenradar Messprinzip Position der Lawine Bis zu 100 Entfernungstoren Min. Länge von 25 m Max. Entfernung etwa 3-4 km 7

8 Lawinenradar Messprinzip Geschwindigkeit der Lawine Messung mittels Dopplereffekt Nur Geschwindigkeitskomponente in Richtung der Antenne messbar vziel vziel vmess1 vmess2 < vmess1 vziel vmess3 = 0 8

9 Lawinenradar Messprinzip Geschwindigkeit der Lawine Max. messbare Geschwindigkeit etwa 300 km/h Auflösung etwa 2,5 km/h Etwa 5-10 Messungen/sek für jedes Entfernungstor 9

10 Lawinenradar Messprinzip Größe der Lawine Integrierte Echointensität hängt ab Volumen (Frontfläche) der Lawine Schneedichte in der Lawine Schneeeigenschaften (feucht/trocken) Nur Schätzungen möglich 10

11 Darstellung der Messergebnisse Darstellung erfolgt online Spektren Photo Daten werden aber auch gespeichert Zusätzliche Auswertung 11

12 Lawinenradar in Verwendung 3 transportable Systeme 5 (6) fixe Installationen Lech (Vbg.) (Zürs) Val de la Sionne (BFW & SLF) Oslo (NGI) Innsbruck (BFW) 3 x Alpe Rauz (Vbg.) Grimming (Stmk.) 12

13 WIIS Überblick Weather Image Information System Anzeige & Verwaltung beliebiger Wetterdaten Niederschlag (Wetterradar) Meteosat Bodenstationen Blitzdaten (ALDIS) Prognosen 13

14 WIIS Überblick Entwicklung seit 1989 Anzeige von Wetterradar- und Satellitenbildern In der Folge laufende Erweiterungen um zusätzliche meteorologische Datenquellen Mehr als 200 Kunden AustroControl GmbH. Meteorolog. Dienste EVUs Strassenerhalter Flughäfen 14

15 WIIS - Key Features Detaillierte Anzeige der verschiedenen Datenquellen in einer gemeinsamen, einfach zu benutzenden Oberfläche Kann an die individuellen Bedürfnisse der einzelnen Benutzer angepasst werden Anzeige geographischer Hintergrundinformationen (Grenzen, Flüsse, Städte, Geländerelief, Strassen, Hochspannungsleit.,...) Konfigurierbare Zoombereiche Animationen 15

16 WIIS - Key Features (Forts.) Automatische Alarmierung bei kritischen Wettersituationen (Gewitter, Hagel, Starkregen) Zugprognose von Niederschlagszellen Datenarchivierung Unterstützung von mobilen Endgeräten (Tablet-PCs, Smartphones,...) 16

17 WIIS - Verfügbare Produkte Wetterradardaten 2D bzw. 3D-Daten der österreichischen Wetterradars mit 1 km Auflösung alle 5 Minuten CERAD Bilder aus verschiedenen europäischen Radar-Netzwerken berechnet Satellitenbilder (IR, Visible) ALDIS Blitzortung Daten von TAWES/SYNOP Wetterstationen Windprofiler-Messungen METAR Prognosedaten 17

18 WIIS - Wetterradaranzeige 18

19 Wetterradar Niederschlagsmessung Formeln gelten für Regen Schnee hat geringere Reflektivität Große Reichweite (ca. 200 km) Auflösung ca. 1 x 1 km Bestimmung der Niederschlagsart bei polarimetrischen Radar 19

20 Wetterradar in Österreich 5 Radar der AustroControl Rauchenwarth b. Schwechat Feldkirchen b. Mattighofen Zirbitzkogel Patscherkofel Valluga (nicht in WIIS integriert) Privates Radar der Steir. Hagelabwehr Reicherhöhe b. Übelbach Forschungswetterradar von Joanneum Research Hilmwarte/Graz (ausser Betrieb) 20

21 WIIS - Meteosatbilder (IR) 21

22 WIIS - ALDIS Blitzdaten 22

23 WIIS - Wetterstationsdaten Mehr als 150 TAWES-Stationen in Österreich 23

24 WIIS - Überlagerung verschiedener Produkte Überlagerung von jeweils 2 Produkten möglich z.b. CERAD + Meteosat 24

25 WIIS - Prognose Modellrechnungen von der ZAMG 4 x pro Tag Bis zu 72 Stunden in die Zukunft Auflösung 1 Stunde Verfügbare Daten Temperatur Niederschlag Luftdruck Wind Globalstrahlung Schneefallgrenze Feuchte 25

26 Hagelabwehr in der Steiermark Frühzeitige Erkennung gefährlicher Situationen Massnahmen BEVOR es zur Bildung von Hagelkörnern kommt Mobile Anwendung von WIIS Führung der Piloten zum Einsatzort Tablet-PC im Cockpit Anzeige der Position in Relation zur Gewitterzelle Aufzeichnung der Flugroute 26

27 Hagelabwehr in der Steiermark Flugspur Mobiles Endgerät 27

28 Schneehöhenmessung Reflexion an Oberfläche und Boden Schneehöhe wird berechnet aus Laufzeitdifferenz des Oberflächenund des Bodenechos Schnee Boden 28

29 Schneehöhenmessung Probleme Zur Berechnung der korrekten Schneehöhe müssen die elektromagnetischen Parameter des Schnees bekannt sein Diese bestimmen die Ausbreitungsgeschwindigkeit Unterschiedliche Schneeschichten (mit Grenzflächen) produzieren zusätzliche Reflexionen Bei sehr nassem Schnee kein Bodenecho auf Grund zu großer Dämpfung (außer bei geringer Schneehöhe) Für gute Auflösung ist eine sehr hohe Bandbreite nötig 29

30 Kontakte Lawinenradar WIIS Dr. techn. Helmut SCHREIBER Tel.: +43 (316) Dipl.-Ing. Helmut PAULITSCH Tel.: +43 (316) Dipl.-Ing. Klaus LORENTSCHITSCH Tel.: +43 (316) Dipl.-Ing. Jürgen FUCHSBERGER Tel.: +43 (316)

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