Deutscher Wetterdienst

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1 Deutscher Wetterdienst Vorschriften und Betriebsunterlagen Nr. 2 (VuB 2) WETTERSCHLÜSSELHANDBUCH Binäre Schlüssel (BUFR) 1. Ausgabe Offenbach am Main November 2018 DG1112_VuB2_binär_001

2 Änderungsdokumentation Revision Geänderte Kapitel/Seiten/ Datum Bearbeiter Dienststelle Änderungsgrund 000 Entwurf September 2018 TI21B 001 Veröffentlichung November 2018 TI21B DG1112_VuB2_binär_001 Seite 2 von 133

3 Inhaltsübersicht VuB 2 Binäre Schlüsselformen BUFR Grundlagen Template SYNOP international Template SYNOP national Template Halbstundendaten international Template Halbstundendaten national Template CLIMAT international Template CLIMAT national - und Flagtabellen international - und Flagtabellen national Anlagen: Wawa-Algorithmus DG1112_VuB2_binär_001 Seite 3 von 133

4 Änderungsdokumentation 2 Inhaltsübersicht VuB 2 Binäre Schlüsselformen 3 BUFR Grundlagen 8 Einleitung zum BUFR 8 Darstellungsform 8 Der Meldungskopf 8 Sektion 0 Indikatorsektion 8 Sektion 1 Identifikationssektion 8 Sektion 2 Optionale Sektion 9 Sektion 3 Datenbeschreibung 9 Elementdeskriptoren (F = 0) 9 Wiederholungsdeskriptoren (F = 1) 10 Operator-Deskriptoren (F = 2) 11 Sequenzdeskriptoren (F = 3) 11 Sektion 4 Datenangabe 11 Sektion 5 Endekennung 11 SYNOP BUFR International 12 BUFR-Template SYNOP (internationaler Teil) 12 BUFR-Template SYNOP (internationaler Teil) Text 22 Vorbemerkungen Nationale Stationskennung (C -Kennung) synoptische Basissequenz einer ortsfesten Landstation, Region VI ortsfeste Landstation, Identifizierung, Zeit, Koordinaten und Höhenangaben Kennung der Landstation Datum Uhrzeit Koordinaten Stationshöhe über NN Barometerhöhe über NN Luftdruckdaten Luftdruck und 3-stündige Änderung stündige Luftdruckänderung Geopotential Geopotentielle Höhe Aktuelle synoptische Basisdaten Temperatur- und Feuchtedaten Sichtdaten Niederschlagshöhe im Zeitraum 24 Stunden vor dem Termin Sensorhöhe über Grund (Aufhebung) Wolkendaten Wolkenschicht(en) Wolken mit Untergrenzen unterhalb des Stationsniveaus 34 DG1112_VuB2_binär_001 Seite 4 von 133

5 Vertikale Einordnung (Aufhebung) Erdbodenzustand, Schneehöhe, Tiefsttemperatur am Erdboden Gefährliche Wettererscheinungen Periodische synoptische Basisdaten Aktuelles und vergangenes Wetter Sonnenscheindaten (1 oder 24 Stunden) Niederschlagsmessung Extremtemperaturen Winddaten Sensorhöhe über Grund (Windmessung, Aufhebung) Verdunstungsdaten Strahlungsdaten (1 oder 24 Stunden) 46 ( ) Zusätzliche synoptische Parameter (DWD-Anhang) Nummer der Beobachtungssequenz Zeitperiode in Minuten (Schneehöhenmessung) Methode der Schneehöhenmessung Aktuelles Wetter Richtung der nachfolgenden Sichtweite Horizontale Sichtweite Richtung der nachfolgenden Sichtweite (Aufhebung) Wassertemperatur, Messmethode, Messtiefe Windsee Dünung Aufzugsrichtung der (nachfolgenden) Wettererscheinung oder Wolken Gattung bzw. Art der (aufziehenden) Wettererscheinung oder Wolken Besondere Wolken Zeitperiode in Minuten (Neuschneehöhenmessung) Neuschneehöhe Zeitperiode in Minuten (Mittelwind) Maximum des 10min-Windmittels zeitliche Bedeutung (maximales 10min-Windmittel) Zeitversatz in Minuten (Zeit maximales 10min-Windmittel) Maximum des 10min-Windmittels zeitliche Bedeutung (Windmittel, Aufhebung) zeitliche Bedeutung (Windsprung, Auftreten) Zeitstufe in Minuten (Windsprung, Beginn) zeitliche Bedeutung (Windmittel) Zeitperiode in Minuten (Zeitdauer des Windmittels) Windrichtung Windgeschwindigkeit zeitliche Bedeutung (Richtungssprung, Auftreten) Zeitstufe in Minuten 54 DG1112_VuB2_binär_001 Seite 5 von 133

6 zeitliche Bedeutung (Windmittel) Zeitperiode in Minuten (Zeitdauer des Windmittels) Windrichtung Windgeschwindigkeit zeitliche Bedeutung (Aufhebung) Zeitperiode in Minuten (Aufhebung) Zeitstufe in Minuten (Aufhebung) Zeitperiode in Minuten (Beginn) Zeitperiode in Minuten (Ende) Aktuelles Wetter (zusätzlich) Zeitperiode in Minuten (Beginn) Zeitperiode in Minuten (Ende) Richtung in der die Erscheinung gesichtet wird Richtung aus der die Erscheinung kommt Aufzugsrichtung der Wettererscheinung oder der Wolken Intensität der Erscheinung (Schneefegen/Schneetreiben) Verdeckung (Schneefegen/Schneetreiben) Charakter der Verdeckung (Schneefegen/Schneetreiben) Vorkommen der Erscheinung (spezielle Erscheinungen) Spezielle Erscheinungen zeitliche Bedeutung (Aufhebung) 57 SYNOP BUFR National 58 BUFR-Template SYNOP (nationaler Teil) 58 BUFR-Template SYNOP (nationaler Teil) Text 65 Vorbemerkungen 65 ( ) Nationale Sequenz für ergänzende synoptische Daten Beobachtungssequenznummer Nationale Stationskennung (C -Kennung) Ortsfeste Landstation, Identifizierung, Zeit, Koordinaten und Höhenangaben Kennung der Landstation Datum Uhrzeit Koordinaten Stationshöhe über NN Barometerhöhe über NN tatsächliche Stunde der Beobachtung tatsächliche Minute der Beobachtung nationale Stationsidentifikation 67 Horizontale Sichtweite (MOR) 67 Minimale Wolkenuntergrenze 68 Bedeckung von Bergen 69 Schneeangaben 70 DG1112_VuB2_binär_001 Seite 6 von 133

7 Temperatur am Erdboden Feste 7-fache Wiederholung (1 Sequenz, Erdbodentemperaturen) Erdbodentemperaturen 71 Zusätzliche Wettererscheinungen 72 Dunstobergrenze 72 Sonstige Wettererscheinungen 73 Sonnenscheindauer 73 Niederschlag (Stunde) 74 Niederschlag (6 Stunden) 75 Niederschlagsform (variabler Bezugszeitraum) 76 Niederschlag konventionell 76 Schnee und Niederschläge Vortag 77 Temperaturen Tageswerte Winddaten 80 Windspitzen (10 und 60 min) 81 Windmittelwerte 81 Windspitzen 30 Minuten 82 Windmaxima Vortag 82 Halbstunden BUFR International 84 BUFR-Template Halbstunden (internationaler Teil) 84 Halbstunden BUFR National 90 BUFR-Template Halbstunden (nationaler Teil) 90 CLIMAT BUFR International 92 BUFR-Template CLIMAT (International) 92 CLIMAT BUFR National 99 Template FM 94 BUFR CLIMAT (National) 99 In DWD-Templates verwendete - und Flagtabellen 101 Internationale n 101 Nationale n 127 DG1112_VuB2_binär_001 Seite 7 von 133

8 BUFR Grundlagen Einleitung zum BUFR Das Wetterschlüsselhandbuch Binäre Schlüssel (BUFR) bildet zusammen mit dem Wetterschlüsselhandbuch ASCII-codierte Schlüssel die Vorschriften und Betriebsunterlagen Teil 2. Es ist ein selbständiges Wetterschlüsselhandbuch zur Verschlüsselung von binären Wettermeldungen im Netz der des Deutschen Wetterdienstes (DWD). Der BUFR- (FM 94 BUFR) ersetzt sukzessive die gleichnamigen alphanumerischen s, wie FM12 SYNOP, FM35 TEMP, FM71 CLIMAT u.a.m. BUFR (Binary Universal Form for the Representation of meteorological data) ist ein selbstdefinierendes Format. Die Definition von Elementen im BUFR geschieht über n, weshalb BUFR zu den sogenannten Table Driven Forms (TDCF) gezählt wird. Da der BUFR ein universelles Format ist, können die verschiedensten Meldungsformen untergebracht werden. Diese werden in den Templates der Sektion 3 festgelegt. BUFR wird nicht als Text, sondern binär geschrieben, wodurch das Lesen, Schreiben, Anzeigen und Bearbeiten von BUFR nur mittels einer entsprechenden Softwareanwendung handhabbar ist. Eine umfangreiche Dokumentation mit allen Deskriptoren und n ist nachzulesen im Handbuch WMO-No. 306, Manual on s International s Volume I.2 Part B Binary s ( Alle dazugehörigen n der verschiedenen Versionen sind hier zu finden: Im Folgenden werden nur die im DWD angewendeten BUFR-Templates beschrieben. Darstellungsform Der BUFR wird in Sequenzen, so genannte Oktette (ein Oktett, bzw. Byte ist acht Bit lang) kodiert und eine BUFR-Meldung besteht aus sechs Abschnitten (Sektionen), die auch optional sein können (z.b. Abschnitt 2). Der Daten-Abschnitt (Sektion) besteht aus einer bzw. mehreren Untermeldungen, welche auch komprimiert sein können. Der Meldungskopf Der eigentlichen BUFR-Meldung ist ein Meldungskopf vorangestellt, der die Verbreitung der BUFR- Meldungen regelt, diese enthält üblicherweise 25 Bytes an ASCII-Zeichen und Steuerzeichen, kann aber auch variieren, z.b. wenn mehrere Meldungen in Bulletins zusammengefasst sind oder es sich um Korrekturmeldungen handelt. Unabhängig von der Anzahl der im Meldungskopf vorhandenen Bytes beginnt die eigentliche Meldung mit BUFR und endet mit Sektion 0 Indikatorsektion Diese Sektion ist die Startsektion des BUFR und hat stets eine Länge von 8 Oktetten: Oktette 1 bis 4 BUFR (in CCITT IA5) Oktette 5 bis 7 Länge der gesamten BUFR-Meldung (Sektionen 0 bis 5) in Oktette (Bytes) Oktett 8 Nummer der BUFR-Edition, derzeit = 4 Anmerkung: Jeder BUFR beginnt also mit der binären Kombination: = B U F R Alle Oktette vor dieser Kennzeichnung beinhalten den Sendekopf, der für die Verbreitung der Meldung erforderlich ist. Sektion 1 Identifikationssektion Diese Sektion dient der Identifikation der Meldung und besteht aus folgenden Oktetten: Oktette 1 bis 3 Länge der Sektion 1 in Bytes Oktett 4 Nummer der BUFR Mastertabelle (0 für WMO, 10 für IOC, etc.) Oktette 5 bis 6 Erzeugendes Zentrum (Common Table C1, 78 für RMSC Offenbach) Oktette 7 bis 8 Subzentrum Oktett 9 Update Sequenznummer (0 für Originalmeldung) Oktett 10 Flag (Optionale Sektion 2 vorhanden?, Ja=1, Nein=0) Oktett 11 Datenkategorie (0 für en einer Landstation) Oktette 12 Internationale Subkategorie Oktette 13 lokale Subkategorie DG1112_VuB2_binär_001 Seite 8 von 133

9 Oktett 14 Versionsnummer der BUFR-Master-n (im DWD derzeit 18) Oktett 15 Versionsnummer der lokalen n (derzeit 0) Oktette 16 bis 22 Datum und Zeit (typisch für Meldungsinhalt), davon: Oktette 16 bis 17 Jahr Oktett 18 Monat Oktett 19 Tag Oktett 20 Stunde Oktett 21 Minute Oktett 22 Sekunde Oktette 23 bis XX Reserviert für lokalen Gebrauch (im DWD derzeit nicht belegt) Sektion 2 Optionale Sektion Diese Sektion ist nur für den lokalen Gebrauch vorgesehen. Außer, dass zu Beginn der Sektion die Länge der Sektion in Bytes angegeben werden muss, ist der Inhalt international nicht festgelegt. Deshalb sollte diese Sektion im internationalen Austausch von BUFR Meldungen nicht enthalten sein. Im DWD sind hier lokale Informationen enthalten, die nur intern verbreitet werden, wie: Angaben aus der Entschlüsselung, Entschlüsselungszeit, Kennzahl, Konvertierungsdatum und -zeit Oktette 1 bis 3 Länge der Sektion 2 in Bytes Oktett 4 Reserve (=0) Oktette 5 bis XX nationale Angaben Sektion 3 Datenbeschreibung Die Sektion 3 enthält die Beschreibung für die in der Sektion 4 gemeldeten Daten. Sie besteht aus Angaben zur Länge der Sektion (in Bytes), Anzahl der Untermeldungen (Subsets), einen Flag, der angibt ob die Daten komprimiert oder nicht komprimiert und beobachtet oder nicht beobachtet (z.b. Vorhersagen) sind. Der wesentlichste Bestandteil der Sektion 3 ist die mittels Deskriptoren vorgenommene Datenbeschreibung der in Sektion 4 gemeldeten Daten. Die Mindestlänge der Sektion 3 beträgt 10 Bytes. Oktette 1 bis 3 Länge der Sektion 3 in Bytes Oktett 4 Reserve (=0) Oktette 5 bis 6 Anzahl der Untermeldungen (Subsets) Oktett 7 Flag, der die Komprimierung angibt und ob es sich z.b. um beobachtete oder vorhergesagte Daten handelt (Bit 1 = 1 für beobachtete Daten) Oktette 8 bis XX Liste der Deskriptoren Anmerkung: Bei der Komprimierung handelt es sich um eine formatspezifische Art, Daten mehrerer Untermeldungen platzsparend zu speichern. Bei SYNOP-BUFR Meldungen wird keine Komprimierung angewendet. Jeder Deskriptor (Beschreiber) besteht aus 2 Bytes und enthält 3 Angaben: F (2 Bits) - Art des Deskriptors (0,1,2,3) X (6 Bits) - Klasse, Kategorie (07 = synoptische Daten ) Y (8 Bits) - Bezeichnung Es werden 4 verschiedene Arten von Deskriptoren unterschieden: Elementdeskriptoren (F = 0) beschreiben einzelne Datenelemente und geben an, wie diese zu kodieren bzw. dekodieren sind. Die Elementdeskriptoren werden in der BUFR/CREX Table B Classification of elements der WMO dargestellt. Mit dem Wert X = 0 bis 63 erfolgt eine grobe Klassifizierung der Deskriptoren. Mit den Angaben der Elementdeskriptoren lassen sich die in Sektion 4 verschlüsselten Werte lesen, wie z.b.: - meteorologische Parameter (Druck, Temperatur, Wind ) - Angaben zu Instrumenten - Ort und Zeit Informationen DG1112_VuB2_binär_001 Seite 9 von 133

10 - Qualitätsinformationen Eine Sonderrolle nehmen dabei die Deskriptoren der Klassen 1 bis 9 ein. Diese werden auch als Koordinaten-Deskriptoren bezeichnet. Ihr Wert gilt als Kontext auch für alle folgenden Deskriptoren bis zum Ende der Meldung bzw. bis sie neu definiert werden. Mittels Deskriptoren mit X=1 wird z. B. eine Identifikation angegeben, mit X=2 die Zeit, mit X=5 und X=6 eine horizontale und mit X=7 eine vertikale Position (Höhe). Kommen ein oder mehrere Deskriptoren dieser Klassen vor, ändert sich mit ihnen der Kontext für alle nachfolgenden Informationen dieser Meldung. Somit können in einer BUFR-Meldung z.b. Informationen zu unterschiedlichen Messzeiten, unterschiedlichen Koordinaten oder unterschiedlichen Messverfahren enthalten sein. Die Klassen von 48 bis 63 haben ebenfalls eine spezielle Bedeutung: Sie sind für den lokalen Gebrauch reserviert und können daher von einem Zentrum/Subzentrum selbst definiert werden. Wiederholungsdeskriptoren (F = 1) beschreiben eine Wiederholung (Replication) einer bestimmten Zahl nachfolgender Datenelemente. Dabei kann die Anzahl der Wiederholungen für diese Datenelemente fest vorgegeben sein oder auf eine zusammen mit den Daten gemeldete Größe verweisen. Letztere Art von Wiederholung wird als Delayed Replication (verzögerte Wiederholung) bezeichnet. Durch diese Deskriptoren wird angegeben, wie oft Elemente wiederholt werden. Sie wird genutzt bei sich wiederholenden Angaben, z.b. Schichten in Vertikalsondierungen. X = 1 bis 63 gibt an wie viele Deskriptoren wiederholt werden, es gibt: - feste Wiederholungen Feste Wiederholungen sind vordefiniert und für alle Untermeldungen gleich, Y = 1 bis die nächsten 2 Deskriptoren werden 3 Mal wiederholt. Steht der Wiederholungsdeskriptor vor einer Sequenz, so wird die gesamte Sequenz mit allen Deskriptoren entsprechend oft wiederholt, ggf. auch mit Fehlwerten. Ein Beispiel hierfür sind die Strahlungsdaten, die mit den Bezugszeiträumen von einer Stunde und 24 Stunden zu jedem synoptischen Stunden-Termin zu melden sind, die Tagessummen sind jedoch nur um 0 UTC mit Werten belegt, zu allen anderen Terminen werden Fehlwerte gemeldet. - variable Wiederholungen Bei variablen Wiederholungen wird in einem nachfolgendem Deskriptor (verzögerter Wiederholungsfaktor) die Anzahl der Wiederholungen angegeben, Y ist dann = 0. Je nach beabsichtigter Anzahl der maximalen Wiederholungen werden verschiedene verzögerte Wiederholungsfaktoren angewendet: - kurzer verzögerter Wiederholungsfaktor: wird angewendet, wenn nur eine Ja-Nein-Aussage zur Meldung der nachfolgenden Elemente erforderlich ist hat nur 1 Bit - normaler verzögerter Wiederholungsfaktor: wird angewendet, wenn nachfolgende Elemente mehrmals (nicht nur einmal) gemeldet werden können, die Anzahl der Wiederholungen 255 aber keinesfalls übersteigen kann hat 8 Bits (0-255 sind möglich). - erweiterter verzögerter Wiederholungsfaktor: wird angewendet, wenn die Anzahl der Wiederholungen 255 übersteigen kann hat 16 Bits (bis zu Wiederholungen sind möglich). Dieser Deskriptor findet derzeit im SYNOP-BUFR keine Anwendung und die Wiederholung der nächsten drei Elementdeskriptoren wird mit angegeben. Die Angabe der Wiederholungen in der Datensektion. Möglich sind von 0 bis 255. Bei der Angabe von 0 erfolgt im Abschnitt 4 keine Angabe von Werten, d.h. Fehlwerte werden nicht angezeigt. Ein typisches Anwendungsbeispiel ist die Angabe von Wolkenschichten. DG1112_VuB2_binär_001 Seite 10 von 133

11 Operator-Deskriptoren (F = 2) greifen auf zum Teil komplexe Art in die Datenspeicherung im BUFR-Format ein. Die Operator-Deskriptoren werden in der BUFR Table C - Data description operators der WMO dargestellt. Beispielsweise können sie verwendet werden, um Skalierungen, Referenzwerte, Kodierungsvorschriften von Elementdeskriptoren temporär zu verändern oder einzelnen Datenelementen Qualitätsinformationen hinzuzufügen. Im SYNOP-BUFR finden diese Deskriptoren derzeit keine Anwendung. Sequenzdeskriptoren (F = 3) stehen stellvertretend für eine bestimmte Folge von Deskriptoren. Die Sequenzdeskriptoren werden in der BUFR Table D - List of common sequences der WMO dargestellt, zusammen mit den Elementdeskriptoren. Sie dienen dazu, zusammengehörige Informationen zu gruppieren und ermöglichen es zudem, die Deskriptor-Liste in Abschnitt 3 einer BUFR-Meldung zu verkürzen. So enthält die Sequenz viele Untersequenzen mit diversen Element- und Wiederholungsdeskriptoren, die jedoch einzeln nicht in der Auflistung in diesem Abschnitt der Datenbeschreibung erscheinen, die Daten im Abschnitt 4 jedoch gemeldet werden. Im Einzelnen müssen nur die Daten beschrieben werden die in keine vorgefertigte, von der WMO publizierte, Basis -Sequenz passen. Sektion 4 Datenangabe In der Sektion 4 stehen die eigentlichen Daten, entsprechend der in Sektion 3 definierten Deskriptoren, als positive Integer (Ganzzahl). Jedes Datenelement wird dabei gemäß den durch den Deskriptor vorgegebenen Kodierungsvorschriften gespeichert. In Abschnitt 4 können mehrere Untermeldungen zu der in Abschnitt 3 definierten Deskriptoren-Liste vorliegen, s. auch Anmerkung zur Sequenz Die in Abschnitt 1 enthaltenen Metadaten gelten in solchen Fällen für alle Datensätze. Die Angabe der meteorologischen Daten erfolgt nicht Byte-konform, d.h. ein Datenelement kann kürzer als ein Byte sein aber auch viel länger, so werden beispielsweise für die Angabe des vergangenen Wetters 5 Bits kodiert, für die Atmosphärische Wärmestrahlung 17 Bits. Bei der Datenausgabe gibt es vier verschiedene Varianten: - Text (CCITT IA5): Internationales Alphabet zur Übermittlung und Speicherung von Zeichen in binärer Form (entspricht ISO 646, ist fast identisch mit ASCII). Der Stationsname ( ) wird z.b. in dieser Form ausgegeben. - Zahl (positiv Integer): Alle Messwerte werden in dieser Form ausgegeben, mit Angabe der Skalierung (als Zehnerpotenz) und des Referenzwertes (ist zum Messwert zu addieren). Ggf. müssen die so ermittelten Messwerte noch in gängige Maßeinheiten umgewandelt werden, so wird z.b. die Temperatur in Kelvin ausgegeben und sollte auf C umgerechnet werden (-273,15). - tabellen: Mit tabellen werden Wetterelemente beschrieben, die als Messwert nicht (oder nicht so einfach) erfasst, bzw. beschrieben werden können, wie z.b. der aktuelle Wetterzustand ( ). - Flagtabellen: Mit Flagtabellen werden mehrere Ja-Nein-Aussagen zusammengehöriger Elemente dargestellt, dabei ist jedes Bit einzeln zu betrachten und das Lesen der Bits erfolgt von links nach rechts, z.b. Andere Wettererscheinungen ( ). Oktette 1 bis 3 Länge der Sektion 4 in Bytes Oktett 4 Reserve (=0) Oktette 5 bis XX binäre Daten wie in Sektion 3 beschrieben Sektion 5 Endekennung Diese Sektion markiert ausschließlich das Ende der BUFR-Meldung und besteht aus den ASCII-Zeichen 7777, binär Anmerkung: Vor Beginn der BUFR-Meldung stehen 4 Bytes Steuerzeichen, 18 Bytes Bulletinkopf (ggf. auch 22 Bytes wenn eine Korrekturmeldung vorliegt) und nochmals 3 Bytes Steuerzeichen. Die Kennung BUFR beginnt also mit Bit 201, bzw. Bit 233 falls eine Korrektur vorliegt. Am Ende der Meldung folgen nach der Endekennung 7777 weitere 4 Steuerbytes. Prinzipiell startet die Meldung also mit BUFR und endet mit 7777 (binär: von bis ), dazwischen befinden sich alle meteorologischen Daten, die in dem betreffenden Template gemeldet werden. DG1112_VuB2_binär_001 Seite 11 von 133

12 SYNOP BUFR International BUFR-Template SYNOP (internationaler Teil) TM mit regionalen Erweiterungen Mit diesem Template wird die BUFR-Wettermeldung (1h) - internationaler Teil im DWD abgebildet. Hauptsequenzen Untersequenzen / Elemente Elemente Beschreibung (deutsch) Einheit Auflösung Referenzwert Bits Nationale Stationskennung (C -Kennung) Text (CCITT IA5) synoptische Basissequenz einer ortsfesten Landstation, Region VI ortsfeste Landstation, Identifizierung, Zeit, Koordinaten und Höhenangaben Kennung der Landstation WMO-Blocknummer Zahl WMO-Stationskennzahl Zahl Stations- oder Ortsname Stationstyp Datum Text (CCITT IA5) Jahr Zahl Monat Zahl Tag Zahl Uhrzeit Stunde Zahl Minute Zahl Koordinaten geografische Breite Grad geografische Länge Grad Stationshöhe über NN Meter Barometerhöhe über NN Meter Luftdruckdaten Luftdruck und 3-stündige Änderung Luftdruck in Barometerhöhe Pa Luftdruck reduziert auf NN Pa DG1112_VuB2_binär_001 Seite 12 von 133

13 Hauptsequenzen Untersequenzen / Elemente Elemente Beschreibung (deutsch) Einheit Auflösung Referenzwert stündige Luftdruckänderung Pa Art der 3-stündigen Luftdruckänderung 24-stündige Luftdruckänderung DG1112_VuB2_binär_001 Seite 13 von 133 Bits Pa Geopotential Pa Geopotentielle Höhe gpm Aktuelle synoptische Basisdaten Temperatur- und Feuchtedaten Sensorhöhe über Grund Meter Lufttemperatur Kelvin Taupunkttemperatur Kelvin Relative Luftfeuchte % Sichtdaten Sensorhöhe über Grund Meter Horizontale Sichtweite Meter Niederschlagshöhe im Zeitraum 24 Stunden vor dem Termin Sensorhöhe über Grund Meter Niederschlagshöhe im Zeitraum 24 Stunden vor dem Termin Sensorhöhe über Grund (Aufhebung) Wolkendaten Gesamtbedeckungsgrad des Himmels mit Wolken Vertikale Einordnung Wolkenbedeckungsgrad (mit tiefen oder mittelhohen Wolken) Höhe der Wolkenuntergrenze (der tiefsten Wolken über Stationshöhe) Gattung bzw. Art der (tiefen) Wolken Gattung bzw. Art der (mittelhohen) Wolken kg m Meter % Meter

14 Hauptsequenzen Untersequenzen / Elemente Elemente Beschreibung (deutsch) Einheit Gattung bzw. Art der (hohen) Wolken Wiederholungsdeskriptor für die folgende Sequenz Auflösung Referenzwert DG1112_VuB2_binär_001 Seite 14 von 133 Bits Wiederholungsfaktor Zahl Wolkenschicht(en) Vertikale Einordnung Wolkenbedeckungsgrad (der gemeldeten Wolkenschicht) Gattung bzw. Art der Wolken Höhe der Wolkenuntergrenze Meter Wolken mit Untergrenzen unterhalb des Stationsniveaus Wiederholungsdeskriptor für die folgenden fünf Elemente Wiederholungsfaktor Zahl Vertikale Einordnung Wolkenbedeckungsgrad (der gemeldeten Wolkenschicht unterhalb Stationsniveau) Gattung bzw. Art der Wolken Höhe der Wolkenobergrenze über NN Merkmale der Obergrenze der Wolken Vertikale Einordnung (Aufhebung) Erdbodenzustand, Schneehöhe, Tiefsttemperatur am Erdboden Erdbodenzustand (mit oder ohne Schnee) Meter Gesamtschneehöhe Meter Gefährliche Temperaturminimum am Erdboden in den zurückliegenden 12 Stunden Kelvin

15 Hauptsequenzen Untersequenzen / Elemente Elemente Beschreibung (deutsch) Einheit Wettererscheinungen Andere Wettererscheinungen (Großtrombe/Tornado) Intensität der Erscheinung (Großtrombe/Tornado) Vorkommen der Wettererscheinung (Großtrombe/Tornado) Aufzugsrichtung der Wettererscheinung oder der Wolken (Großtrombe/Tornado) Andere Wettererscheinungen (Böen) Vorkommen der Wettererscheinung (Böen) Aufzugsrichtung der Wettererscheinung oder der Wolken (Böen) Verdeckung (Schneefegen/Schneetreiben) Charakter der Verdeckung (Schneefegen/Schneetreiben) Vorkommen der Wettererscheinung (Schneefegen/Schneetreiben) Entwicklung des Schneefegens, Schneetreibens Maximaler Hagelkorndurchmesser Vorkommen der Wettererscheinung (Hagelkorndurchmesser) Art des Niederschlags (Ablagerung) Flag Flag Grad (wahr) Flag Flag Grad (wahr) Flag Flag Auflösung Referenzwert DG1112_VuB2_binär_001 Seite 15 von 133 Bits Meter Flag Flag Höhe der Ablagerung m Vorkommen der Wettererscheinung (abgelagerter Niederschlag) Periodische synoptische Basisdaten Aktuelles und vergangenes Wetter Flag Aktuelles Wetter 0 0 9

16 Hauptsequenzen Untersequenzen / Elemente Elemente Beschreibung (deutsch) Einheit Zeitperiode in Stunden (vergangenes Wetter) Vergangenes Wetter (1) Vergangenes Wetter (2) Wiederholungsdeskriptor für die folgende Sequenz (Sonnenscheindaten) Sonnenscheindaten (1 oder 24 Stunden) Zeitperiode in Stunden (Sonnenscheindaten) Sonnenscheindauer (1 oder 24 Stunden) Niederschlagsmessung Sensorhöhe über Grund (Niederschlagsmessung) Wiederholungsdeskriptor für die folgenden zwei Elemente Zeitperiode in Stunden (Niederschlagssumme) Auflösung Referenzwert Bits Stunde Stunde Minute Meter Stunde Niederschlagssumme kg m Extremtemperaturen Sensorhöhe über Grund (Extremtemperaturen) Zeitperiode in Stunden (Beginn für Maximum) Zeitperiode in Stunden (Ende für Maximum) Meter Stunde Stunde Maximum der Lufttemperatur Kelvin Zeitperiode in Stunden (Beginn für Minimum) Zeitperiode in Stunden (Ende für Minimum) Stunde Stunde Minimum der Lufttemperatur Kelvin Winddaten Sensorhöhe über Grund (Windmessung) Art der Instrumentierung der Windmessung Meter Flag DG1112_VuB2_binär_001 Seite 16 von 133

17 Hauptsequenzen Untersequenzen / Elemente Elemente Beschreibung (deutsch) Einheit Zeitliche Bedeutung (Windmessung) Zeitperiode in Minuten (Mittelungszeitraum) Windrichtung Auflösung Referenzwert DG1112_VuB2_binär_001 Seite 17 von 133 Bits Minute Grad (wahr) Windgeschwindigkeit m s Zeitliche Bedeutung (Windmessung, Aufhebung) Wiederholungsdeskriptor für die folgenden drei Elemente Zeitperiode in Minuten (Windmaxima) Richtung der maximalen Windspitze Minute Grad (wahr) Maximale Windspitze m s Sensorhöhe über Grund (Windmessung, Aufhebung) Verdunstungsdaten ( ) Zeitperiode in Stunden (Verdunstungsmessung) Geräteart oder Pflanzentyp für die Angaben der Verdunstung Meter Stunde Verdunstungsmenge kg m Wiederholungsdeskriptor für die folgende Sequenz Strahlungsdaten (1 oder 24 Stunden) Zeitperiode in Stunden (Strahlungsdaten) Atmosphärische Wärmestrahlung Stunde J m Kurzwellige Strahlung J m Nettostrahlung J m Globalstrahlung J m Diffuse Himmelsstrahlung J m Direkte Sonnenstrahlung J m Zusätzliche synoptische Parameter (DWD-Anhang) Nummer der Zahl 0 0 9

18 Hauptsequenzen Untersequenzen / Elemente Elemente Beschreibung (deutsch) Einheit Beobachtungssequenz Zeitperiode in Minuten (Schneehöhenmessung) Methode der Schneehöhenmessung Wiederholungsdeskriptor für das folgende Element Auflösung Referenzwert Bits Minute Wiederholungsfaktor Zahl Aktuelles Wetter Wiederholungsdeskriptor für die folgenden drei Elemente Wiederholungsfaktor Zahl Richtung der nachfolgenden Sichtweite Grad (wahr) Horizontale Sichtweite Meter Richtung der nachfolgenden Sichtweite (Aufhebung) Wiederholungsdeskriptor für die folgende Untersequenz Grad (wahr) kurzer Wiederholungsfaktor Zahl Wassertemperatur, Messmethode, Messtiefe Messmethode der Wassertemperatur Messtiefe (Wassertemperatur) Meter Wassertemperatur Kelvin Messtiefe (Wassertemperatur, Aufhebung) Wiederholungsdeskriptor für die folgenden drei Elemente Meter kurzer Wiederholungsfaktor Zahl Merkmal der folgenden Werte (Sichtweite Richtung See) Horizontale Sichtweite (Richtung See) Zustand des Meeres Wiederholungsdeskriptor Meter DG1112_VuB2_binär_001 Seite 18 von 133

19 Hauptsequenzen Untersequenzen / Elemente Elemente Beschreibung (deutsch) Einheit für die folgende Untersequenz Auflösung Referenzwert kurzer Wiederholungsfaktor Zahl Windsee Richtung der Windsee Grad (wahr) Bits Wellenperiode der Windsee Sekunde Wellenhöhe der Windsee Meter Wiederholungsdeskriptor für die folgende Untersequenz Wiederholungsfaktor Zahl Dünung Wellenrichtung der Dünung Grad (wahr) Wellenperiode der Dünung Sekunde Wellenhöhe der Dünung Meter Wiederholungsdeskriptor für die folgenden drei Elemente Wiederholungsfaktor Zahl Aufzugsrichtung der (nachfolgenden) Wettererscheinung oder Wolken Gattung bzw. Art der (aufziehenden) Wettererscheinung oder Wolken Besondere Wolken Zeitperiode in Minuten (Neuschneehöhenmessung) Grad (wahr) Minute Neuschneehöhe Meter Zeitperiode in Minuten (Mittelwind) Maximum des 10min- Windmittels Wiederholungsdeskriptor für die folgenden vier Elemente Minute m s Wiederholungsfaktor Zahl zeitliche Bedeutung (maximales 10min DG1112_VuB2_binär_001 Seite 19 von 133

20 Hauptsequenzen Untersequenzen / Elemente Elemente Beschreibung (deutsch) Einheit Windmittel) Zeitversatz in Minuten (Zeit maximales 10min-Windmittel) Maximum des 10min- Windmittels zeitliche Bedeutung (Windmittel, Aufhebung) Wiederholungsdeskriptor für die folgenden 15 Elemente Auflösung Referenzwert Bits Minute m s Wiederholungsfaktor Zahl zeitliche Bedeutung (Windsprung, Auftreten) Zeitstufe in Minuten (Windsprung, Beginn) zeitliche Bedeutung (Windmittel) Windrichtung Zeitperiode in Minuten (Zeitdauer des Windmittels) Minute Minute Grad (wahr) Windgeschwindigkeit m s zeitliche Bedeutung (Richtungssprung, Auftreten) Zeitstufe in Minuten Minute zeitliche Bedeutung (Windmittel) Windrichtung Zeitperiode in Minuten (Zeitdauer des Windmittels) Minute Grad (wahr) Windgeschwindigkeit m s zeitliche Bedeutung (Aufhebung) Zeitperiode in Minuten (Aufhebung) Zeitstufe in Minuten (Aufhebung) Wiederholungsdeskriptor für die folgenden drei Elemente Minute Minute Wiederholungsfaktor Zahl Zeitperiode in Minuten (Beginn) Minute DG1112_VuB2_binär_001 Seite 20 von 133

21 Hauptsequenzen Untersequenzen / Elemente Elemente Beschreibung (deutsch) Einheit Auflösung Referenzwert Zeitperiode in Minuten (Ende) Minute Aktuelles Wetter (zusätzlich) Wiederholungsdeskriptor für die folgenden 11 Elemente Bits Wiederholungsfaktor Zahl Zeitperiode in Minuten (Beginn) Minute Zeitperiode in Minuten (Ende) Minute Richtung in der die Erscheinung gesichtet wird Richtung aus der die Erscheinung kommt Aufzugsrichtung der Wettererscheinung oder der Wolken Intensität der Erscheinung (Schneefegen/Schneetreiben) Verdeckung (Schneefegen/Schneetreiben) Charakter der Verdeckung (Schneefegen/Schneetreiben) Vorkommen der Erscheinung (spezielle Erscheinungen) Spezielle Erscheinungen zeitliche Bedeutung (Aufhebung) Grad (wahr) Grad (wahr) Grad (wahr) Flag Flag DG1112_VuB2_binär_001 Seite 21 von 133

22 BUFR-Template SYNOP (internationaler Teil) Text Vorbemerkungen Prinzipiell erfolgen alle Ausgaben von Zahlen, s, Flags als Bits in positiven Integer. In der Datenbeschreibung der Sektion 4 werden negative Werte durch die Anwendung von Referenzwerten umgangen. Diese Referenzwerte sind dann zum Dezimalwert zu addieren um den richtigen Wert zu erhalten. Dezimalstellen werden durch die Anwendung von Skalierungen umgangen. Die angegebene Auflösung (Skalierung) und der Referenzwert sind bei jeder Konvertierung aus dem Binärcode zu berücksichtigen, zuerst ist der Referenzwert zu addieren und das Ergebnis dann durch die Zehnerpotenz des Skalierungswertes zu dividieren. Ggf. ist auch noch eine Anpassung der Maßeinheit erforderlich, z.b. Umrechnung von K in C. Diese Mechanismen werden bei allen Deskriptoren noch separat beschrieben. Angabe der 3-stündigen Luftdruckänderung: Binär: (10 Bits) entspricht dezimal 505; unter Berücksichtigung des Referenzwertes (-500) ergeben sich 5; unter Berücksichtigung der Skalierung (-1, d.h. 10er Einteilung, also *10) ergeben sich 50 Pa; umgerechnet in die gebräuchliche Maßeinheit (/100): 0,5 hpa. Anmerkung: In den Beispielen zu den einzelnen Deskriptoren sind Referenzwert und Skalierung bereits berücksichtigt. Darstellung der Einheiten im nachfolgenden Text: Inhalt des binären Strings; Skalierung; Referenzwert; Anzahl der Bits Das obige Beispiel, 3-stündige Luftdruckänderung: Zahl (Pa); -1; -500; 10 Bits Darstellung dieses Beispiels im nachfolgenden Text: , entspricht: 50 Pa, bzw. 0,5 hpa Prinzipiell ist das BUFR-Template fortlaufend, so wie es auch verarbeitet wird, beschrieben. Offen ist wie viele Wiederholungen es bei den verzögerten Wiederholungen gibt, da diese variabel (natürlich nicht bedingungslos) sind und danach manche Elemente oder Elementgruppen, ggf. auch ganze Sequenzen, einfach, mehrfach, aber auch ggf. gar nicht gemeldet werden. Die Bits in den Flagtabellen werden von links nach rechts gelesen, d.h. das erste Bit steht links. Ist das erste Bit von beispielsweise 8 Bits gesetzt wird als Zahlenwert die 128 ausgegeben. Beim Auslesen von Zahlen erfolgt das Auslesen von rechts nach links, dann ist das 1. Bit das Rechte! Flagtabelle (8 Bits): erstes Bit gesetzt dezimal: 128 Zahlenwert (8 Bits): erstes Bit gesetzt dezimal: 1 Sind alle Bits eines Deskriptors mit 1 besetzt, so ist der Wert ein Fehlwert, d.h. nicht vorhanden. Das gilt für Zahlenwerte, tabellen und Flagtabellen gleichermaßen. Im nachfolgenden Text werden die Stationstypen des Bodenmessnetzes folgendermaßen zusammengefasst: Hauptamtliche Stationen (HA-Stationen): Flugwetterwarten (Fww) Referenzstationen (Fww REF, Wst I REF) Automatischen Wetterstationen des DWD (Wst II, Wst II REF) Nebenamtliche Stationen (NA-Stationen): Automatischen Wetterstationen Typ III (Wst III) Automatischen Niederschlagsmessstationen (Nst (A) Windmessstationen (Wmst) Konventionellen Niederschlagsmessstationen (ANKONDA) Bei Unterschieden innerhalb des HA- bzw. NA-Messnetzes werden die Stationstypen separat aufgeführt. DG1112_VuB2_binär_001 Seite 22 von 133

23 Nationale Stationskennung (C -Kennung) Dieses Element wird der Meldung vorangestellt, wenn keine WMO-Kennung vorhanden ist, d.h. für nebenamtliche Wetterstationen. Für Wettermeldungen hauptamtlicher Stationen findet dieses Element keine Anwendung, d.h. diese 5 Bytes sind dort nicht vorhanden. In diesem Element werden 5 Zeichen erfasst. Text (CCITT IA5); 0; 0; 40 Bits = F451 (Ahrensfelde) Hinweis: Da derzeit nur C -Kennungen mit 4 Zeichen verwendet werden wird das letzte (fünfte) Zeichen stets als Leerzeichen gesetzt synoptische Basissequenz einer ortsfesten Landstation, Region VI Mit dieser von der WMO vorgegebenen Basis-Sequenz werden die synoptischen Daten für die RA VI (Europa) gemeldet. Da diese Sequenz von der WMO fixiert ist, d.h. alle Untersequenzen und Deskriptoren sind exakt festgelegt, wird in der Sektion 3 des BUFR keine nähere Beschreibung der Untergliederungen vorgenommen. Das heißt aber auch, dass bei Verwendung dieser Sequenz alle Untergliederungen, einschließlich der Meldung von Messwerten (ggf. als Fehlwerte) bindend sind. Diese Basissequenz umfasst folgende Hauptsequenzen: ortsfeste Landstation, Identifizierung, Zeit, Koordinaten und Höhenangaben Luftdruckdaten Aktuelle synoptische Basisdaten Wolken mit Untergrenzen unterhalb des Stationsniveaus Vertikale Einordnung (Aufhebung) Erdbodenzustand, Schneehöhe, Tiefsttemperatur am Erdboden Gefährliche Wettererscheinungen Periodische synoptische Basisdaten Verdunstungsdaten Wiederholungsdeskriptor für die folgende Sequenz Strahlungsdaten (1 oder 24 Stunden) ortsfeste Landstation, Identifizierung, Zeit, Koordinaten und Höhenangaben Diese Haupt-Sequenz enthält Angaben zur Station, wie Stationskennziffer, Name, Koordinaten, Stationsund Barometerhöhen sowie die Bezugszeit der Meldung. Folgende Untersequenzen bzw. Elemente sind hier untergeordnet: Kennung Datum Uhrzeit Koordinaten Stationshöhe über NN Barometerhöhe über NN Kennung der Landstation Diese Untersequenz enthält Angaben zu WMO-Stationskennzahl, Stationsnamen und Stationstyp, folgende Elemente sind untergeordnet WMO-Blocknummer WMO-Stationskennzahl Stations- oder Ortsname Stationstyp DG1112_VuB2_binär_001 Seite 23 von 133

24 WMO-Blocknummer Zahl; 0; 0; 7 Bits = 10, entspricht: Deutschland WMO-Stationskennzahl Zahl; 0; 0; 10 Bits = 379, entspricht: Potsdam Stations- oder Ortsname Text (CCITT IA5); 0; 0; 160 Bits = Potsdam (+13 Leerzeichen) Hinweis: Es sind maximal 20 Zeichen für den Ortsnamen möglich. Ist der Ortsname kürzer als 20 Zeichen, werden die nicht benötigten Bytes als Leerzeichen am Ende angehängt. Ist der Ortsname länger als 20 Zeichen, so wird der Name die Zeichen nach dem 20. Zeichen abgeschnitten, z.b. Garmisch- Partenkirch Stationstyp tabelle; 0; 0; 2 Bits 01 = 1, entspricht: besetzt Hinweis: Im DWD wird derzeit nur automatisch (0) oder besetzt (1) verschlüsselt Datum Diese Untersequenz enthält die Datumsangaben in vollständiger Form, folgende Elemente sind untergeordnet: Jahr Monat Tag Jahr Zahl; 0; 0; 12 Bits = Monat Tag Zahl; 0; 0; 4 Bits 0111 = 7, entspricht: Juli Zahl; 0; 0; 6 Bits = Uhrzeit Diese Untersequenz enthält die Zeitangaben in vollständiger Form, folgende Elemente sind untergeordnet: Stunde Minute Stunde Zahl; 0; 0; 5 Bits = 12, entspricht 12 UTC DG1112_VuB2_binär_001 Seite 24 von 133

25 Minute Zahl; 0; 0; 6 Bits = 0 Hinweis: Die Minuten sind bei synoptischen Stundenmeldungen immer auf 0 gesetzt, im DWD ist die wahre Beobachtungs- bzw. Messzeit dagegen 10 Minuten vor dem Termin (hh:50) Koordinaten Diese Untersequenz enthält Angaben zu den Koordinaten, im DWD hoch aufgelöst (5 Nachkommastellen), hierzu gehören: geografische Breite geografische Länge geografische Breite Zahl (Grad); 5; ; 25 Bits = , entspricht: 52,38129 Grad Hinweis: Geografische Breiten der Südhalbkugel werden als negative Zahlen berechnet. Hinweis: geografische Länge Zahl (Grad); 5; ; 26 Bits = , entspricht: 13,06223 Grad Geografische Längen westlich des 0 -Meridians werden als negative Zahlen berechnet. Folgende der Hauptsequenz direkt unterstellte Elemente ergänzen die Metataten: Stationshöhe über NN Zahl (m); 1; ; 17 Bits = 4.810, entspricht: 81,0 m Hinweis: Im DWD gilt an hauptamtlichen Stationen als Stationshöhe die Höhe des Fußpunktes der Thermometerhütte über NN Barometerhöhe über NN Zahl (m); 1; ; 17 Bits = 4.996, entspricht: 99,6 m Hinweis: Im DWD gilt als Barometerhöhe die Höhe der Messeinheit des Luftdrucksensors. Bei nebenamtlichen Stationen wird hier (nochmals) die Stationshöhe angegeben Luftdruckdaten In dieser Hauptsequenz erfolgen Angaben zum Luftdruck und zur Luftdruckänderung, sie enthält folgende Untersequenz bzw. direkt untergeordnete Elemente: Luftdruck und 3-stündige Änderung stündige Luftdruckänderung Geopotential Geopotentielle Höhe Hinweis: Luftdruckmessungen werden im DWD nur an hauptamtlichen Stationen vorgenommen. Die Ausgabe der Luftdruckwerte erfolgt in Pascal (Pa). Diese Werte müssen noch durch 100 dividiert werden um die allgemein übliche Maßeinheit hpa zu erreichen Luftdruck und 3-stündige Änderung In dieser Untersequenz erfolgen die Luftdruckangaben auf Stationshöhe, der auf NN reduzierten Werte und der Luftdrucktendenz. Folgende Elemente sind enthalten: Luftdruck in Barometerhöhe Luftdruck reduziert auf NN DG1112_VuB2_binär_001 Seite 25 von 133

26 stündige Luftdruckänderung Art der 3-stündigen Luftdruckänderung Luftdruck in Barometerhöhe Zahl (Pa); -1; 0; 14 Bits = 9988, entspricht: Pa, bzw. 998,8 hpa Hinweis: Im DWD werden nur von Hauptamtliche Stationen Luftdruckangaben gemeldet. Von allen Messstationen wird ein Fehlwert ( =16383) gemeldet Luftdruck reduziert auf NN Zahl (Pa); -1; 0; 14 Bits = 10103, entspricht: Pa, bzw. 1010,3 hpa Hinweis: Im DWD wird diese Gruppe von Hauptamtlichen Stationen mit einer Barometerhöhe < 750 m gemeldet. Der reduzierte Luftdruck berechnet sich als: SP * exp(g / R * H / (TT + VP * Ch + a * H / 2)) SP g R TT VP a H Ch Luftdruck Normalbeschleunigung (9,80665 m/s²) Gaskonstante trockener Luft (287,05 J/kgK) Lufttemperatur in K aktueller Dampfdruck in hpa vertikaler Temperaturgradient (0,0065 K/m) Barometerhöhe über NN in m Beiwert zur Berücksichtigung der mittleren Dampfdruckänderung mit der Höhe (0,12 K/hPa). Der Dampfdruck wird aus den Automatenwerten wie folgt berechnet: VP = SVP(TT) * RH / 100 Hierbei bedeuten: SVP(TT) Sättigungsdampfdruck RH relative Luftfeuchte SVP(TT) = C1 * EXP (C2 * TT / (C3 + TT)) TT Lufttemperatur in C C1 6,11213 C2 17,5043 C3 241, stündige Luftdruckänderung Zahl (Pa); -1; -500; 10 Bits = 525, entspricht: 250 Pa, bzw. 2,5 hpa Hinweis: Die Luftdruckänderung wird aus der auf 0 C und Normalschwere korrigierten Luftdruckmessung in Barometerhöhe berechnet. Der Betrag ΔSP wird als Differenz des aktuellen Luftdrucks und des Luftdrucks vor drei Stunden gemeldet: ΔSP = SP - SP(-3h). Ist keine Luftdruckmessung vorhanden oder liegen nicht ausreichend Messwerte für die Berechnung der Luftdruckänderung vor, erfolgt die Meldung eines Fehlwertes ( =1023). Hinweis: Art der 3-stündigen Luftdruckänderung tabelle; 0; 0; 4 Bits 01 = 1, entspricht: Höher als vor 3 Stunden, erst steigend, dann gleichbleibend oder erst schneller, dann langsamer steigend Die Art der Luftdruckänderung wird anhand der folgenden ermittelt: DG1112_VuB2_binär_001 Seite 26 von 133

27 ΔSP ΔSP3 - ΔSP1 ΔSP x x x x x x x 8 Hierbei bedeuten: ΔSP Betrag der dreistündigen Luftdruckänderung ΔSP3 Betrag der Luftdruckänderung der dritten Stunde SP - SP(-1h) ΔSP1 Betrag der Luftdruckänderung der ersten Stunde SP(-2h) - SP(-3h) + positiver Wert 0 unveränderter Wert - negativer Wert x wird nicht berücksichtigt Folgende direkt unterstellte Elemente ergänzen die Hauptsequenz (Luftdruckdaten): stündige Luftdruckänderung Hinweis: Zahl (Pa); -1; -1000; 11 Bits = - Pa, entspricht: keine Angabe Im DWD wird die 24-stündige Luftdruckänderung nicht gemeldet Geopotential Dieses Element stellt die Haupt-Luftdruckfläche dar, für die das Geopotential gemeldet wird. Zahl (hpa); -1; 0; 14 Bits = 8500, entspricht: Pa, bzw. 850 hpa Hinweis: Ab einer Barometerhöhe von >=750m wird statt des auf NN reduzierten Luftdrucks der Luftdruck auf die nächstgelegene Standardfläche reduziert. Im DWD melden Stationen mit einer Barometerhöhe - von 750 m bis 2300 m NN den Geopotenzialwert der 850-hPa-Fläche - über 2300 m bis 3700 m NN den Geopotenzialwert der 700-hPa-Fläche Geopotentielle Höhe Angabe des Geopotentials, reduziert auf die Haupt-Luftdruckfläche ( ). Zahl (gpm); 0; -1000; 17 Hinweis: = 2544, entspricht: 1544 gpm Die Ermittlung des Geopotentials erfolgt mittels folgender Formel: DG1112_VuB2_binär_001 Seite 27 von 133

28 Hhpf = H - Tv * log(phpf / SP) / (g/r - a/2 * log(phpf / SP)) Hierbei bedeuten: SP Tv g a H R Phpf Luftdruck in Barometerhöhe in hpa virtuelle Temperatur in K Normalfallbeschleunigung (9,80665 m/s²) vertikaler Temperaturgradient (0,0065 K/m) Barometerhöhe über NN in m Gaskonstante trockener Luft (287,05 J/KgK) Druckwert der nächstgelegenen Haupt-Luftdruckfläche in hpa Die Berechnung der virtuellen Temperatur erfolgt mittels folgender Formel: Tv = TT + TT * (0,376 * VP / (SP - 0,377 * VP)) Hierbei bedeuten: TT VP SP Lufttemperatur in K aktueller Dampfdruck in hpa Luftdruck in Barometerhöhe in hpa Der Dampfdruck wird aus den Automatenwerten wie folgt berechnet: VP = SVP(TT) * RH / 100 Hierbei bedeuten: SVP(TT) Sättigungsdampfdruck RH relative Luftfeuchte SVP(TT) = C1 * EXP (C2 * TT / (C3 + TT)) TT Lufttemperatur in C C1 6,11213 C2 17,5043 C3 241, Aktuelle synoptische Basisdaten In dieser Hauptsequenz sind wesentliche synoptische Basisdaten erfasst, sie enthält folgende Untersequenzen und direkt untergeordnete Elemente: Temperatur- und Feuchtedaten Sichtdaten Niederschlagshöhe im Zeitraum 24 Stunden vor dem Termin Sensorhöhe über Grund (Aufhebung) Wolkendaten Wiederholungsdeskriptor für die folgende Sequenz Wiederholungsfaktor Wolkenschicht(en) Temperatur- und Feuchtedaten In dieser Untersequenz erfolgen Angaben über Lufttemperatur und Luftfeuchte mit folgenden Elementen: Sensorhöhe über Grund Lufttemperatur Taupunkttemperatur Relative Luftfeuchte DG1112_VuB2_binär_001 Seite 28 von 133

29 Sensorhöhe über Grund Zahl (m); 2; 0; 16 Bits = 200, entspricht: 2,00 m Hinweis: Die Standardhöhe der Temperatur- und Feuchtesensoren beträgt im DWD 2 m Lufttemperatur Zahl (K); 2; 0; 16 Bits = 28485, entspricht: 284,85 K, bzw. 11,7 C Hinweis: Die Ausgabe der Lufttemperatur erfolgt in K und muss in die herkömmliche Maßeinheit C umgerechnet werden Taupunkttemperatur Zahl (K); 2; 0; 16 Bits = 26793, entspricht: 267,93 K, bzw. -5,2 C (-5,22 C) Hinweis: Die Taupunkttemperatur wird im DWD aus den Messwerten der Lufttemperatur und der relativen Feuchte berechnet und in 1/100 K ausgegeben. Üblicherweise wird die Taupunkttemperatur im DWD in C umgerechnet. Die Berechnung der Taupunkttemperatur erfolgt nach folgender Formel: DT = C3 * log(vp / C1) / (C2 - log(vp / C1)) Hierbei bedeuten: VP aktueller Dampfdruck in hpa Der Dampfdruck VP wird aus den Automatenwerten wie folgt berechnet: VP = SVP(TT) * RH / 100 Hierbei bedeuten: SVP(TT) Sättigungsdampfdruck RH relative Luftfeuchte Der Sättigungsdampfdruck SVP(TT) wird mit folgender Formel berechnet: SVP(TT) = C1 * EXP (C2 * TT / (C3 + TT)) Hierbei bedeuten: TT Lufttemperatur in C C1 6,11213 C2 17,5043 C3 241,2 Fehlt entweder die relative Luftfeuchte oder die Lufttemperatur wird ein Fehlwert ausgegeben Relative Luftfeuchte Zahl (%); 0; 0; 7 Bits = 69, entspricht: 69 % Hinweis: Die relative Luftfeuchte wird direkt gemessen und mittels dieser und der Lufttemperatur die Taupunktemperatur berechnet Sichtdaten In dieser Untersequenz erfolgen Angaben zur horizontalen Sichtweite mit folgenden Elementen: Sensorhöhe über Grund Horizontale Sichtweite DG1112_VuB2_binär_001 Seite 29 von 133