In dem Theoriefach «Meteorologie» geht es um das Wetter und alle damit zusammenhängenden Aspekte und deren Einfluss auf die Luftfahrt. Es geht um die Atmosphäre, um Nebel und Wolken, Regen und Wind, Vereisung, Gewitter, größere klimatische Zusammenhänge, Höhenmessung in der Luftfahrt und wie man sich auf das Wetter entsprechend vorbereitet.
Die Atmosphäre
Die Erdatmosphäre, eine Gashülle bestehend hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff, ist entscheidend für das Fliegen und das Leben auf der Erde. Trotz ihrer relativen Dünnheit im Vergleich zum Erdumfang, ermöglicht sie aerodynamische Effekte wie den Auftrieb, der für das Fliegen nötig ist. Die Atmosphäre ist in verschiedene Schichten unterteilt, deren Temperaturverlauf maßgeblich das Wetter beeinflusst.
Die Troposphäre, die unterste Schicht, ist für das Wettergeschehen relevant. Hier nimmt die Temperatur mit der Höhe ab, bis zur Tropopause, wo sie konstant bleibt oder sogar zunimmt. Die Höhe der Tropopause variiert je nach geografischer Breite und Jahreszeit.
Luftdruck, eine weitere wichtige Komponente, nimmt mit der Höhe ab. Er wird durch das Gewicht der Luftmassen über einer Fläche bestimmt und mittels Barometer gemessen. Die barometrische Höhenstufe, die den Höhenunterschied für eine Druckänderung angibt, ist wichtig für die Luftfahrt.
Die Lufttemperatur ist ein Maß für die Bewegungsenergie der Luftmoleküle und variiert mit Faktoren wie Tageszeit, geografischer Breite, Jahreszeit und Bewölkungsgrad. Wärme wird durch Sonnenlicht und den Erdboden erzeugt, welcher die angrenzenden Luftschichten erwärmt.
Luftdichte, definiert als das Verhältnis von Masse zu Volumen, ist abhängig von Luftdruck und Temperatur. Sie verringert sich mit zunehmender Höhe.
Luftfeuchtigkeit, eine wichtige Größe für das Wettergeschehen, ist der Anteil von Wasserdampf in der Luft. Die Fähigkeit der Luft, Feuchtigkeit aufzunehmen, steigt mit der Temperatur. Die relative Feuchtigkeit ist das Verhältnis der aktuellen zur maximal möglichen Feuchtigkeit bei einer bestimmten Temperatur. Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der die Luft gesättigt ist und Kondensation beginnt. Wetterphänomene wie Nebelbildung hängen eng mit der Differenz zwischen aktueller Temperatur und Taupunkt zusammen.
Zusammenfassend ist die Atmosphäre ein komplexes System, dessen Verständnis für die Luftfahrt von grundlegender Bedeutung ist. Sie beeinflusst wichtige Faktoren wie Auftrieb, Wetter und Flugbedingungen.
Nach der generellen Erläuterung zur Atmosphäre, wird dann auf die von der ICAO definierte Standardatmosphäre eingegangen. Die ICAO-Standardatmosphäre (ISA) stellt ein Referenzmodell für typische atmosphärische Bedingungen dar, das für die Flugleistungsbewertung und Instrumenteneichung verwendet wird. ISA-Bedingungen sind wie folgt definiert:
- Einen Luftdruck von 1013,25 hPa auf Meereshöhe (MSL).
- Eine Temperatur von 15 °C auf Meereshöhe.
- Eine Luftdichte von 1,225 kg/m³ auf Meereshöhe.
- Eine relative Luftfeuchtigkeit von 0%, was reine Luft ohne Wasserdampf bedeutet.
Die ISA definiert eine durchschnittliche Temperaturabnahme in der Troposphäre von 2°C pro 1.000 Fuß Höhenzunahme bis zu einer Höhe von 11 km (36.000 Fuß), wo die Tropopause liegt. Oberhalb der Tropopause bleibt die Temperatur konstant bei -56,5°C.
Die Annahme einer relativen Feuchtigkeit von 0% in ISA vereinfacht das Modell, da die Luftfeuchtigkeit in der Realität sowohl zeitlich als auch örtlich stark variieren kann. Es ist wichtig zu beachten, dass hohe Temperaturen und Luftfeuchtigkeit in der realen Welt die Luftdichte verringern können, was wiederum die Flugleistung beeinflusst.
Zusammenfassend bietet ISA ein vereinheitlichtes Höhenbezugssystem für die Luftfahrt, basierend auf globalen Durchschnittswerten und Vereinfachungen wie der Annahme einer Luftfeuchtigkeit von 0%. Abweichungen von diesen Standardbedingungen können signifikante Auswirkungen auf die Flugleistung haben und müssen daher bei der Flugvorbereitung berücksichtigt werden.
Nebel und Wolken
In der Troposphäre ist Wasserdampf für Wetterphänomene wie Wolkenbildung, Nebel und Sichtverschlechterung entscheidend. Die Sichtbedingungen sind für Start, Landung und Sichtflugregeln relevant. Neben Wasserdampf können auch Staubpartikel die Sicht beeinflussen.
In der Flugmeteorologie ist die Unterscheidung verschiedener Sichten essenziell, da sie direkt die Durchführung von Sichtflügen beeinflussen. Während die allgemeine Sicht die Erkennbarkeit von Objekten bis zu einer definierten Entfernung beschreibt, bezieht sich die Flugsicht auf die geschätzte Sicht aus dem Cockpit in Flugrichtung und ist entscheidend für die Vermeidung von Kollisionen. Die Bodensicht, die am Boden gemessen wird, und die Pistensicht, die entlang der Landebahn aus dem Cockpit heraus bestimmt wird, sind besonders relevant für An- und Abflüge.
Nebel, ein starker Faktor der Sichtbeeinträchtigung, kann unterschiedliche Formen annehmen. Strahlungsnebel, der häufigste Typ in Mitteleuropa, entsteht durch nächtliche Ausstrahlung und die anschließende Abkühlung der bodennahen Luftschichten. Advektionsnebel bildet sich, wenn warme, feuchte Luft über einen kälteren Untergrund geführt wird, typisch für Küstenregionen. Mischungsnebel entsteht durch die Vermischung von warmer, feuchter Luft mit kälterer Luft, oft im Zusammenhang mit Fronten. Verdunstungsnebel tritt auf, wenn kalte Luft über warme, feuchte Oberflächen strömt, was zu einer Erhöhung der Luftfeuchtigkeit und damit zur Nebelbildung führt.
Diese verschiedenen Nebelarten und Sichtbedingungen erfordern von Piloten ein tiefes Verständnis und eine sorgfältige Berücksichtigung bei der Flugplanung. Die Kenntnis über die Entstehung, Eigenschaften und die mögliche Dauer von Nebel ist entscheidend für eine sichere Navigation und den Umgang mit plötzlichen Sichtveränderungen, insbesondere bei An- und Abflügen.
Nebel kann auch einfach als eine besondere Art von Wolken angesehen werden. In der Flugmeteorologie spielen Luftbewegungen und die dadurch verursachten Temperaturänderungen eine entscheidende Rolle bei der Wolkenbildung. Das Verständnis der physikalischen Vorgänge, die zu unterschiedlichen Formen von Bewölkung führen, ist essenziell für die Einschätzung wetterbedingter Gefahren im Flugbetrieb.
Die Atmosphäre besteht aus verschiedenen Luftschichten, wobei vor allem die Troposphäre für das Wettergeschehen von Bedeutung ist. Hier nimmt die Temperatur im Durchschnitt mit der Höhe ab, allerdings gibt es auch Bereiche mit Temperaturzunahmen (Inversionen) oder konstanten Temperaturen (Isothermien). Die Schichtung der Atmosphäre beeinflusst die Stabilität und Labilität der Luftmassen, was wiederum die Wolkenbildung und das Wettergeschehen beeinflusst. Stabile Luftmassen neigen dazu, in ihren ursprünglichen Zustand zurückzukehren, während labile Luftmassen einen bestimmten Effekt noch verstärken.
Adiabatische Prozesse beschreiben Temperaturänderungen in Luftmassen während vertikaler Bewegungen, ohne dass Wärmeaustausch mit der Umgebung stattfindet. Beim Aufstieg kühlt die Luft ab, wobei die Abkühlungsrate davon abhängt, ob Kondensation stattfindet oder nicht. Trockenadiabatischer Aufstieg erfolgt ohne Kondensation mit einer Abkühlung von etwa 1°C pro 100 Meter, während feuchtadiabatischer Aufstieg mit Kondensation eine geringere Abkühlungsrate von durchschnittlich 0,6°C pro 100 Meter aufweist.
Wolken entstehen nun, wenn sich aufsteigende Luft auf ihren Taupunkt abkühlt und die enthaltene Feuchtigkeit kondensiert. Dies kann durch verschiedene Mechanismen ausgelöst werden:
- Thermische Entstehung: Durch Sonneneinstrahlung erwärmte Luftmassen steigen auf und kühlen sich ab, wodurch Cumuluswolken entstehen können. Die Höhe, in der Kondensation einsetzt und Wolken entstehen (Kumulus-Kondensations-Niveau), lässt sich abschätzen, indem man den Spread (Temperaturdifferenz zwischen Temperatur und Taupunkt) mit bestimmten Faktoren multipliziert.
- Entstehung an Luftmassengrenzen: Beim Aufeinandertreffen unterschiedlicher Luftmassen, wie bei Warm- oder Kaltfronten, werden Luftmassen zum Aufstieg gezwungen, was zur Bildung von Wolken führen kann.
- Orographische Entstehung: Luft wird durch Gebirge zum Aufstieg gezwungen, was auf der Luvseite zu Staubewölkung und auf der Leeseite oft zu Föhnwetter mit klarem Himmel führt. Föhn ist ein warmer Fallwind, der durch die unterschiedlichen Abkühlungsraten beim Aufstieg (feuchtadiabatisch) und Absinken (trockenadiabatisch) entsteht.
In der Flugmeteorologie ist das Verständnis verschiedener Wolkenarten und -klassifizierungen essenziell für eine sorgfältige Flugplanung. Wolken können aufgrund ihrer Einzigartigkeit nicht immer klar kategorisiert werden, weisen aber bestimmte Gemeinsamkeiten auf, die für die Flugsicherheit relevant sind, wie Vereisungs- und Turbulenzrisiken sowie Niederschlagsmuster.
Wolken werden zunächst nach ihrer Entstehung in Quell- und Schichtwolken unterteilt. Quellwolken, gekennzeichnet durch eine einheitliche Untergrenze und ungleichmäßige Obergrenze, entstehen durch Konvektion bei labilen Wetterlagen oder erzwungene Hebung an orografischen Hindernissen. Sie tragen die Bezeichnung Cumulus oder Cumulo. Schichtwolken, hervorgerufen durch gleichmäßige Hebung oder Abkühlung einer stabilen Luftmasse, sind optisch meist als ausgedehnte Schicht ohne innere Struktur erkennbar und erhalten die Teilbezeichnung Stratus oder Strato.
Nach der Höhe und vertikalen Ausdehnung lassen sich Wolken in drei Stockwerke einteilen: unteres, mittleres und hohes Stockwerk. Im unteren Stockwerk sind Wolken fast ausschließlich aus Wasser, im mittleren Stockwerk finden sich Mischwolken aus Wasser und Eis, und im oberen Stockwerk bestehen Wolken hauptsächlich aus Eis. Die Stockwerke werden durch die Untergrenze der Wolken definiert. Wolken, die mehrere Stockwerke umfassen, wie Cumulonimbus oder Nimbostratus, sind oft mit starken Niederschlägen und anderen Wetterphänomenen verbunden.
Für die Flugplanung sind die Sichtverhältnisse in der Nähe von Wolken besonders wichtig. Die Sicht kann durch zunehmende Feuchtigkeit nahe der Wolkenuntergrenze sowie durch Niederschläge beeinträchtigt werden. Niedrige Temperaturen in der Nähe von Wolken können zudem Vereisungsgefahr bergen. Quellwolken können Turbulenzen verursachen, wohingegen die seitlichen Bereiche neben ihnen meist frei von solchen Gefahren sind.
Insgesamt umfasst die Wolkenkunde in der Flugmeteorologie eine Vielzahl von Aspekten, von der Entstehung und Klassifizierung über die damit verbundenen Wetterbedingungen, die für die Flugplanung und -durchführung von Bedeutung sind.
Regen und Wind
In diesem Kapitel der Flugmeteorologie werden die verschiedenen Niederschlagsarten und die damit verbundenen Gefahren für Piloten erläutert. Zwei Hauptarten von Niederschlägen werden unterschieden: Schauer, die aus konvektiven Wolken fallen, und Flächenniederschläge aus Schichtwolken. Schauer sind meist kräftig, aber kurzlebig, und treten in Cumulus-Wolken auf, die durch starke Vertikalbewegungen der Luft charakterisiert sind. Diese Wolken sind oft lokal begrenzt und können mit starken Auf- und Abwinden sowie Sichtverschlechterungen verbunden sein. Flächenniederschläge hingegen sind länger anhaltend und fallen aus Stratiformwolken. Sie sind oft mit geringer Sicht und niedrigen Wolkenuntergrenzen verbunden, wodurch die Flugdurchführung erschwert wird.
Spezielle Niederschlagsformen wie Hagel, gefrierender Regen und Schnee bergen zusätzliche Gefahren. Hagel entsteht in hochreichenden Quellwolken und kann bei Aufprall auf ein Flugzeug Schäden verursachen. Gefrierender Regen, der bei Kontakt mit der Flugzeugoberfläche sofort gefriert, ist eine der größten meteorologischen Gefahren, da er zu schweren Eisansammlungen führt. Schnee tritt meist im Winter auf und kann die Sicht stark einschränken, ist jedoch in der Luft weniger gefährlich als gefrierender Regen.
Niederschläge können auch am Boden in Form von Tau oder Reif auftreten, was vor allem in den Morgenstunden durch Abkühlung der Luft geschieht. Dies kann die aerodynamischen Eigenschaften eines Flugzeugs beeinflussen und muss vor dem Start entfernt werden.
Die Kenntnis dieser Niederschlagsarten und der damit verbundenen Gefahren ist für die Flugplanung und sichere Durchführung von Flügen von entscheidender Bedeutung.
Das Kapitel behandelt ausserdem die Entstehung und Eigenschaften von Wind sowie dessen Bedeutung für die Flugdurchführung. Wind entsteht durch horizontale Luftbewegungen, die Druckunterschiede in der Atmosphäre ausgleichen. Diese Druckunterschiede können durch unterschiedliche Erwärmung der Erdoberfläche oder durch großräumige Luftmassenbewegungen entstehen.
Die wichtigsten Kräfte, die den Wind beeinflussen, sind die Druckgradientenkraft, die Corioliskraft und die Reibungskraft. Die Druckgradientenkraft beschleunigt die Luft vom Hoch- zum Tiefdruckgebiet und ist umso stärker, je größer der Druckunterschied ist. Die Corioliskraft, die aufgrund der Erdrotation entsteht, lenkt bewegte Luftmassen auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links ab. In Bodennähe wird dieses Gleichgewicht durch Reibungskräfte gestört, was zu einer Abbremsung und Richtungsänderung der Luftströmung führt.
Die Windgeschwindigkeiten werden in Knoten (kt) oder für den Segelflug auch in km/h angegeben. Der Wind weht in der Regel parallel zu den Isobaren. In Bodennähe weicht der Wind jedoch um etwa 30° in Richtung des Tiefdruckgebiets von den Isobaren ab. In einer Höhe von ca. 3.000 Fuß dreht sich der Wind im Vergleich zum Bodenwind um 30° nach rechts und verdoppelt seine Geschwindigkeit.
Die Bodenwinde, die in Wetterberichten genannt werden, sind Mittelwerte über einen Zeitraum von 10 Minuten. Sie können stark schwanken, insbesondere bei hohen Windgeschwindigkeiten.
Turbulenzen, die als spürbare Reaktionen eines Luftfahrzeugs auf Luftbewegungen definiert werden, können durch verschiedene Faktoren wie Oberflächenbeschaffenheit des Erdbodens, andere Luftverkehrsteilnehmer oder Thermik verursacht werden. Leichte Turbulenzen umfassen kurzfristige Stöße wie Böen, während Windscherungen langfristige Änderungen von Windrichtung und/oder Windgeschwindigkeit über kurze Strecken oder Höhenintervalle bezeichnen.
Schließlich werden regionaltypische Winde wie Land- und Seewind sowie Berg- und Talwind besprochen. Land- und Seewind entstehen durch unterschiedliche Erwärmung von Land und Wasser, wobei der Landwind nachts und der Seewind tagsüber weht. Berg- und Talwind hingegen sind eine Folge des Tagesgangs der Sonneneinstrahlung im Gebirge, wobei der Bergwind nachts und der Talwind tagsüber weht.
Insgesamt ist es für die sichere Durchführung eines Fluges entscheidend, das Verständnis für die Entstehung von Wind und seine verschiedenen Formen zu haben, um auf die damit verbundenen Herausforderungen angemessen reagieren zu können.
Das Klima
Das Wetter in Mitteleuropa ist durch den Wechsel zwischen ruhigen Phasen und Niederschlagsgebieten geprägt. Diese Dynamik resultiert aus der Begegnung polarer Kaltluft und subtropischer Warmluft, was zu großräumiger Hebung und Niederschlag führt. Für Piloten ist das Verständnis dieser Luftmassengrenzen essentiell, da sie oft weder um- noch überflogen werden können und das Wettergeschehen maßgeblich beeinflussen.
Luftmassen werden nach Temperatur, Feuchtigkeit und Herkunft klassifiziert. Polare Luftmassen kommen aus dem Norden und sind kalt, subtropische aus dem Süden und warm. Maritime Luft ist feucht und stammt von Meeren, während kontinentale Luft trocken und von Landmassen geprägt ist. Der Advektionsprozess beschreibt die horizontale Bewegung dieser Luftmassen, die Temperatur und Feuchtigkeit in der Atmosphäre verändern kann.
Klima bezieht sich auf langfristige atmosphärische Muster, die durch die durchschnittlichen Bedingungen über Jahrzehnte definiert sind. Wetter hingegen ist der kurzfristige Zustand der Atmosphäre. Die Intensität der Sonneneinstrahlung, die durch den Einstrahlungswinkel variiert, beeinflusst die globale Zirkulation und führt zu unterschiedlichen Wetterbedingungen.
In Tiefdruckgebieten, die sich entlang der Polarfronten bilden, wo kalte und warme Luftmassen aufeinandertreffen, entstehen typische Wettererscheinungen wie Warm- und Kaltfronten. Warmfronten bringen lange anhaltenden Regen und bewölktes Wetter, während Kaltfronten schnelle Wetterverschlechterungen mit Schauern und Gewittern verursachen. Der Bereich zwischen einer Warm- und einer Kaltfront wird als Warmsektor bezeichnet und hat mäßig bis gute Sichtbedingungen. Okklusionen entstehen, wenn eine Kaltfront eine Warmfront einholt, wobei die Warmluft vom Boden abgehoben wird. Sie können entweder Warm- oder Kaltfrontcharakter haben, abhängig von den Temperaturunterschieden der beteiligten Luftmassen.
Spezifisch wird auch auf das Wettergeschehen in Mitteleuropa eingegangen. Dabei spielen sowohl Hoch- als auch Tiefdruckgebiete eine zentrale Rolle. Diese Druckgebiete werden relativ zu ihrer Umgebung definiert, wobei der absolute Druck weniger entscheidend ist.
Dynamische Hochdruckgebiete, auch warme Hochs genannt, entstehen durch großflächige Absinkprozesse in der Atmosphäre. Im Sommer führen sie zu einer Erwärmung und der Bildung einer Inversionslage, was in klarem Wetter resultiert. Im Winter hingegen kann es in diesen Hochdruckgebieten zu Nebel oder Hochnebel kommen.
Thermische Hochdruckgebiete, auch Kältehochs genannt, bilden sich durch starke Abkühlungsprozesse, besonders im Winter über kontinentalen Regionen hoher Breiten. Zwischenhochs entstehen zwischen zwei Tiefdruckgebieten, wenn Kaltluft für einen Massenzufluss und damit Druckerhöhung sorgt.
Hochdruckbrücken, Höhentröge und Kaltlufttropfen sind weitere Phänomene, die das Wetter in Mitteleuropa beeinflussen. Sie bringen jeweils eigene, charakteristische Wetterbedingungen mit sich, wie beispielsweise Schauer und Gewitter bei Kaltlufttropfen.
Das Klima in Mitteleuropa ist durch die Westwindzone der gemäßigten Breiten geprägt, wobei die Hauptzugrichtung der Druckgebilde von West nach Ost verläuft. Das Wetter wechselt zwischen maritimen und kontinentalen Einflüssen, was für eine gemäßigte Klimazone typisch ist.
Regionale Winde wie der Föhn im Voralpengebiet, der Mistral im Rhonetal, die Bora an der Adriaküste und der Scirocco im nördlichen Mittelmeer beeinflussen ebenfalls das Wetter in spezifischen Gebieten Mitteleuropas. Sie entstehen durch die besondere Interaktion von Hoch- und Tiefdruckgebieten mit der lokalen Geografie und führen zu einzigartigen Wetterphänomenen, wie beispielsweise starken Winden oder bedeutenden Niederschlagsmengen.
Eis
Die Vereisung von Flugzeugteilen stellt eine der größten Gefahren während des Fluges dar. Wichtig sind das Verständnis der Vereisungsprozesse, das Erkennen von Vereisungsbedingungen und präventive Maßnahmen. Vereisung tritt häufig in Wolken auf und kann verschiedene Teile des Flugzeugs betreffen, insbesondere die Tragflächen, das Höhenruder, die Cockpitscheiben, Propellerblätter und Antennen. Sichtflüge sind seltener betroffen als Instrumentenflüge, da sie außerhalb von Wolken stattfinden sollten.
Vereisung hängt von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Tröpfchengröße ab. Besonders gefährlich ist es bei Temperaturen zwischen 0°C und -12°C, wo unterkühltes Wasser auf Flugzeugoberflächen gefriert. Höhere Höhen mit Temperaturen unter -30°C bergen ein geringeres Vereisungsrisiko, da dort hauptsächlich Eiskristalle existieren, die nicht an der Flugzeugoberfläche haften.
Es gibt verschiedene Arten von Eisbildung: Raueis entsteht durch kleine Eiskristalle, die sich als milchig-weißer Belag ablegen, vor allem an den Stirnflächen des Flugzeugs. Klareis bildet sich, wenn unterkühltes Wasser auf die Oberfläche trifft und gefriert, was zu einer klaren, kompakten Eisschicht führt, die zusätzliches Gewicht verursacht und aerodynamische Eigenschaften beeinträchtigt. Raureif kann am Boden entstehen und erfordert eine gründliche Entfernung vor dem Flug. Vergaservereisung, eine weitere Gefahr, kann auch bei Temperaturen über 0°C auftreten.
Vereisung beeinflusst die Flugphysik erheblich, da sie die Masse des Flugzeugs erhöht, den Schwerpunkt verlagert und die Aerodynamik verändert. Dies erhöht die Überziehgeschwindigkeit und kann bei Start und Landung besonders gefährlich sein. Eisbildung kann auch die Sicht beeinträchtigen und Ruder oder Antennen blockieren.
Zur Vorbeugung von Vereisung ist eine sorgfältige Wetterberatung und -analyse notwendig. Am Boden muss Eis vor dem Flug entfernt werden, und beim Fliegen sollte man vereisungsgefährdete Bereiche meiden. Bei versehentlichem Einflug in Vereisung ist es entscheidend, die Vereisungszone schnellstmöglich zu verlassen. Einige Flugzeuge verfügen über Enteisungssysteme, aber generell gilt: Vereisung ist bei Sichtflügen unbedingt zu vermeiden.
Gewitter
Gewitter stellen eine der beeindruckendsten und gefährlichsten Wettererscheinungen dar, und ihr Verständnis ist für Luftfahrzeugführer essenziell, um Gefahren im Flug zu erkennen und zu vermeiden. Gewitterwolken beziehen ihre Energie aus warmer Luft und der auskondensierenden Feuchtigkeit. Sie benötigen eine hochreichende, feuchtlabile Atmosphärenschichtung, hohe Luftfeuchtigkeit und einen Hebungsmechanismus zur Bildung.
Gewitter durchlaufen einen Lebenszyklus von etwa 1,5 bis 2 Stunden, bestehend aus Aufbau-, Reife- und Auflösestadium. Das Aufbaustadium zeichnet sich durch starke Aufwinde und eine vertikale Ausdehnung aus, ohne Niederschläge. Im Reifestadium bildet sich der typische Gewitteramboss, und es treten Blitz, Donner und starke Niederschläge auf. Im Auflösestadium schwächen sich die Winde ab, und die Niederschläge nehmen ab.
Gefahren bei Gewittern umfassen elektrische Entladungen, starke Turbulenzen, heftige Niederschläge und Vereisung. Luftmassengewitter, wie Wärmegewitter, entstehen innerhalb einer homogenen Luftmasse durch starke Erwärmung oder Hebungen an Gebirgen. Frontgewitter entstehen an Luftmassengrenzen, besonders an Kaltfronten, und sind oft mit intensiven Gewitterlinien verbunden.
Für Piloten ist es wichtig, Gewitter zu meiden. Sie sollten in der Lage sein, die Entstehung von Gewittern zu erkennen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, wie das Umfliegen oder Abwarten von Gewittern. Einzelne Wärmegewitter können umflogen werden, während das Umfliegen von Gewitterfronten oft unmöglich ist. Frontgewitter sind besonders gefährlich und sollten bei der Flugplanung berücksichtigt werden.
Höhenmessung
Der Höhenmesser ist ein essenzielles Instrument in der Luftfahrt, basierend auf dem Prinzip der Luftdruckmessung. Er funktioniert im Wesentlichen wie ein Barometer, dessen Anzeige jedoch speziell für die Höhenmessung kalibriert ist und entsprechend der ICAO-Standardatmosphäre geeicht wird. Die angezeigte Höhe ist korrekt, wenn die tatsächlichen atmosphärischen Druck- und Temperaturbedingungen sowie der Luftdruck auf Meereshöhe den ICAO-Standardwerten entsprechen. Es ist wichtig, zwischen der angezeigten und der wahren Höhe zu unterscheiden, vor allem bei der Flugvorbereitung.
Der Höhenmesser zeigt eine relative Höhe im Verhältnis zu einer einstellbaren Druckfläche an. Abweichungen von den Standardbedingungen erfordern eine Anpassung der Höhenmesseranzeige hinsichtlich Druck und Temperatur. Es gibt verschiedene Höhenangaben: Height (QFE), Altitude (QNH), QFF und Flight Level (FL, QNE). Height (QFE) zeigt die Höhe über dem Flugplatz an, Altitude (QNH) die Höhe über dem Meeresspiegel, während FL (QNE) für Flugflächen in höheren Luftschichten verwendet wird. QFF ist der tatsächliche, auf Meereshöhe reduzierte Luftdruck.
Die korrekte Höhe wird durch Druck- und Temperaturkorrekturen ermittelt, da Abweichungen von der Standardatmosphäre die Höhenmesseranzeige beeinflussen. Bei niedrigerem Luftdruck als dem Standardwert liegt die wahre Höhe niedriger als angezeigt. Bei höheren Temperaturen als dem Standardwert liegt die wahre Höhe höher als angezeigt. Die Dichtehöhe beeinflusst Flugleistungen – höhere Dichtehöhe führt zu schlechteren Leistungen, niedrigere zu besseren.
Es ist wichtig, die Höhenmesseranzeige sorgfältig zu prüfen und anzupassen, um während des Fluges korrekte Höhenangaben zu gewährleisten und insbesondere die Sicherheit bei der Flugdurchführung zu garantieren.
Meteorologische Flugvorbereitung
Die meteorologische Flugvorbereitung ist Bestandteil jeder Flugplanung und gesetzlich vorgeschrieben. Sie umfasst das Einholen aktueller Wetterinformationen, insbesondere bei Überlandflügen, und ist selbst bei gutem Wetter am Startflugplatz unerlässlich. Verschiedene Wetterkarten und -meldungen, wie synoptische Wetterkarten, Vorhersagekarten, Bodenwetterkarten, Höhenwetterkarten und Significant Weather Charts, liefern detaillierte Informationen über die Wetterlage. Zusätzlich werden spezifische Berichte wie GAFOR, GAMET, AIRMET oder SIGMET genutzt. Wichtige Meldungen für die Flugplatzwettervorhersage sind METAR und TAF. Während des Fluges kann über Funk aktuelles Wetter über VOLMET abgerufen werden, und die ATIS liefert Landeinformationen am Zielflughafen. Der Einbezug all dieser Wetterinformationen ist entscheidend, um die Sicherheit und Effizienz des Fluges zu gewährleisten.