Es ist früh am Morgen und Sie bereiten sich auf einen IFR-Flug von Asheville (KAVL) im Westen von North Carolina vor. Während Sie Ihr Frühstück beenden, öffnen Sie die ForeFlight Mobile App, geben Ihre bevorzugte Route zu Ihrem Ziel ein und tippen auf den kleinen Koffer, um alle aktuellen Karten, NOTAMs, Treibstoffpreise und die neuesten Wetterdaten für Ihren Flug zu packen. Während ForeFlight alles packt, was Sie brauchen (ich liebe diese Funktion!), beschließen Sie, einen Blick auf die aktuelle Terminalvorhersage für Asheville (unten) zu werfen und sehen etwas, das nicht besonders attraktiv aussieht – WS020/07040KT; ForeFlight übersetzt diesen ersten Teil der TAF in eine Vorhersage für Windscherung.
Sie tippen also auf die Registerkarte „Imagery“ (Bilder), wählen die Sammlung „Graphical AIRMETs“ (Grafische AIRMETs) aus und sehen unter „Tango“ eine Vorhersage für Windscherung in niedriger Höhe (LLWS), die einen großen Bereich vom Panhandle von Maryland im Südwesten bis zum Norden von Georgia abdeckt, wie unten dargestellt. Dieser Bereich betrifft einen Großteil Ihrer geplanten Route, einschließlich Ihres Abflugs aus Asheville. Was nun? Den Flug absagen, weil Sie sich nicht mit Windscherungen in den Bergen herumschlagen wollen? Vielleicht, aber schauen wir uns diese spezielle Vorhersage und ihre tatsächliche Bedeutung einmal genauer an.
Beide Vorhersagen weisen auf die Möglichkeit einer nicht-konvektiven Windscherung in niedrigen Höhen (LLWS) hin. Dies ist vielleicht die am meisten missverstandene Wettervorhersage in der Luftfahrt. Piloten hören den Begriff Windscherung und setzen diesen sofort mit starken Turbulenzen gleich. Es handelt sich dabei jedoch nicht um eine Vorhersage für Turbulenzen an sich und definitiv nicht um dieselbe Windscherung, die man in und um Konvektionsgebiete herum erleben kann, da sie nichts mit Gewittern zu tun hat. Da wir nun wissen, was es nicht ist, wollen wir etwas tiefer in die Materie einsteigen.
Bitte definieren sie das.
Eine Windscherung ist definiert als eine deutliche Änderung der Windgeschwindigkeit und/oder Windrichtung über einer horizontalen Ebene oder innerhalb einer vertikalen Tiefe der Atmosphäre. Wenn die Windscherung in Bodennähe auftritt, wird sie als niedrige Windscherung bezeichnet und mit LLWS abgekürzt. Nicht-konvektive LLWS, wie sie in einem TAF oder innerhalb von AIRMET Tango (auch G-AIRMETs) auftritt, ist in erster Linie eine Form der vertikalen Geschwindigkeitsscherung. Das heißt, es wird prognostiziert, dass der Wind innerhalb der Windscherungsschicht mit zunehmender Höhe rapide zunimmt. Darüber hinaus kann sich die Windrichtung mit zunehmender Höhe innerhalb der Windscherungsschicht auch ändern – obwohl es sich in erster Linie um eine Vorhersage für eine Änderung der Windgeschwindigkeit handelt.
Entschlüsseln sie es, bitte!
Hier ist der relevante Teil der oben gezeigten verschlüsselten TAF für Asheville:
01008KT 6SM -SHRA BR OVC015 WS020/07040KT
Entschlüsselt bedeutet diese TAF, dass zwischen 12:00 und 16:00 UTC die Oberflächenwinde 010 Grad (wahr) bei 8 Knoten mit einer Sichtweite von 6 Meilen bei leichtem Regen und Nebel und einer bewölkten Wolkendecke von 1.500 Fuß wehen werden. So weit, so gut? Jetzt kommt der verwirrende Teil. Der Code WS, der auf all dies folgt, bedeutet nicht-konvektive Windscherung in niedriger Höhe. Die Zahl 020 nach dem WS-Code definiert die Tiefe der Windscherungsschicht, die in diesem Fall 2.000 Fuß über dem Boden (AGL) liegt. Zweitausend Fuß ist die maximal prognostizierte Tiefe, aber es können auch 005 (500 Fuß), 010 (1.000 Fuß) oder 015 (1.500 Fuß) angegeben sein. Es ist jedoch auch akzeptabel, wenn 018 angegeben ist, was einer Tiefe der Windscherungsschicht von 1.800 Fuß entspricht.
Der Rest des Codes nach dem Schrägstrich definiert die Windgeschwindigkeit und -richtung am oberen Rand der Windscherungsschicht. Daher bedeutet 07040KT eine Windrichtung von 070 Grad (wahr) bei 40 Knoten in 2.000 Fuß AGL. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Winde voraussichtlich rapide von 8 Knoten an der Oberfläche auf 40 Knoten in 2.000 Fuß AGL zunehmen werden. Diese Vorhersage impliziert auch, dass sich die Windrichtung von 010 Grad an der Oberfläche auf 070 Grad in 2.000 Fuß Höhe verschieben wird, obwohl nicht bekannt ist, wie und wo diese Verschiebung innerhalb der Windscherungsschicht stattfindet. Nun, da Sie ein Experte im Entschlüsseln der Windscherungsvorhersage in einem TAF sind, was bedeutet das für Sie als Pilot?
Was bedeutet das bitte?
Wie bereits erwähnt, handelt es sich hierbei nicht um eine Vorhersage für starke Turbulenzen, wie es vielen Piloten möglicherweise beigebracht wurde. Vorhersage hin oder her, es handelt sich um ein weit verbreitetes Phänomen, und möglicherweise sind Sie schon einmal hindurchgeflogen, ohne zu wissen, dass es überhaupt existiert. Tatsächlich ist in den Abend- und Nachtstunden eine nächtliche Temperaturinversion oft der Auslöser für die Entstehung von nicht-konvektiven LLWS. Bei der nächtlichen Variante der nicht-konvektiven LLWS ist der Himmel oft klar und die Winde an der Oberfläche sind in der Regel schwach oder ruhig. Die Luft in der Windscherungsschicht bleibt jedoch spiegelglatt. Das Einzige, was Sie möglicherweise bemerken, ist eine Änderung der Geschwindigkeit über Grund, wenn Sie in die Schicht eindringen.
Im Wesentlichen handelt es sich bei nicht-konvektiver LLWS um einen Strom schneller fließender Luft direkt über der Oberfläche, unabhängig davon, ob sie tagsüber oder nachts auftritt. In den meisten Fällen liegt eine oberflächenbasierte Temperaturinversion vor, die, wie oben erwähnt, der Hauptkatalysator für diese Form der Windscherung ist. Normalerweise nimmt die Temperatur mit zunehmender Höhe ab. Bei einer Inversion steigt die Temperatur jedoch mit zunehmender Höhe bis zu einer bestimmten Tiefe tatsächlich an. Meteorologen bezeichnen dies als negative Temperaturabnahme. Je negativer die Temperaturabnahme, desto stabiler ist die Atmosphäre. Eine stabile Atmosphäre widersteht oder hemmt Auf- und Abwärtsbewegungen und verhindert so, dass sich die potenzielle Windscherungsschicht in Bodennähe vermischt. Keine Vermischung bedeutet keine Turbulenzen.
Vorsicht beim Anflug
Auch wenn die Luft spiegelglatt ist, stellen Sie sich einmal vor, Sie würden einen Instrumentenanflug bei dieser Art von Windscherung durchführen. Selbst wenn sich die Windrichtung in der Windscherungsschicht nicht ändert, müssen Sie dennoch mit der Änderung der Windgeschwindigkeit rechnen, die mit zunehmender Höhe von der Oberfläche rapide zunimmt. Wenn der Wind direkt von vorne kommt und Sie beispielsweise einen ILS-Anflug fliegen, werden Sie feststellen, dass Ihre Geschwindigkeit über Grund beim Erreichen des Landekurssenders in etwa 2.000 Fuß über Grund ungewöhnlich niedrig ist (im Fall von Asheville haben Sie einen Gegenwind von 40 Knoten). Wenn Sie beginnen, den Gleitweg zu verfolgen, wird Ihre Geschwindigkeit über Grund zunehmen, da der Gegenwind beim Sinkflug abnimmt. Das bedeutet, dass Sie Ihre Sinkgeschwindigkeit erhöhen müssen, um die Gleitweganzeige in der Mitte zu halten.
Man kann sich das auch als Rückenwind oder direkten Seitenwind während des Anflugs vorstellen. Man muss also ständig die Sinkgeschwindigkeit oder den Kurs (Krabbenwinkel) in den Wind hinein ändern. Beachten Sie, dass nicht-konvektive LLWS in allen Formen und Größen auftreten kann. Es gibt keine einheitliche Methode, um damit umzugehen. In den meisten Fällen ist diese Form der Windscherung nichts, was Sie fürchten müssen, aber Sie müssen auf jeden Fall damit umgehen können. Sie tritt wahrscheinlich häufiger auf als vorhergesagt.
Bleiben Sie dran
Neben der oben erwähnten Scherung in den Nachtstunden kann nicht-konvektives LLWS mit folgenden Faktoren in Verbindung stehen: Frontdurchgang, Lee-Effekt, Seebrisenfronten und Santa-Ana-Winde, um nur einige zu nennen. In einem zukünftigen Blogbeitrag werde ich die meteorologischen Hintergründe von nicht-konvektivem LLWS erläutern und einige Hintergrundinformationen dazu liefern, wann dieses Phänomen gefährlich werden kann.
