AMDAR (aircraft meteorological data relay)

Untersuchung der Datenqualität von AMDAR Flugzeugmessdaten

Die Wetterstation ist immer an Bord!

Jedes Flugzeug trägt "Pitot-Rohre" (P), um die Geschwindigkeit zu messen, mit der die Luft am Flugzeug vorbei strömt ("airspeed"). Für die Umrechnung muss der Luftdruck an einem "static port" (S) gemessen werden. Aus der "airspeed" und der Geschwindigkeit des Flugzeuges über Grund (vom GPS) kann man die Windgeschwindigkeit berechnen. Alle modernen Passagierflugzeuge tragen neben Ihren Navigationsinstrumenten auch Temperatur-Sensoren (T). Diese Messungen werden für die Navigation und für die Steuerung der Motoren benötigt. Gelegentlich sagen die Piloten diese Messungen während des Fluges durch.

Abb. 1: Meteorologische Instrumentierung eines Airbus A319 (Buchstaben siehe Text)

AMDAR-System

Viele Flugzeuge melden die an Bord gemachten Messungen per Datenfunk (ACARS) an Ihre Fluggesellschaft. Die Fluggesellschaften leiten die Messdaten dann an ihren nationalen Wetterdienst weiter. Von den deutschen Fluggesellschaften nimmt Lufthansa an AMDAR teil und übermittelt die Daten an den Deutschen Wetterdienst (DWD). Da die Kosten dafür nur etwa 1% vom Preis eines Radiosondenaufstiegs betragen, fördert die Welt-Meteorologie-Organisation (WMO) das Programm stark. Die Radiosonden-Messungen sollen durch AMDAR verdichtet und sogar teilweise ersetzt werden.

Dreidimensionale Daten

Weil die Flugzeuge vor allem bei Start und Landung Daten übermitteln, entstehen vertikale Sondierungen der Atmosphäre. Die von den Flugzeugen gelieferten Daten verhalten sie also wie Radiosonden ("Wetterballons", Abb. 2). 

Abb. 2: Beispiel für die Daten eines Tages (15.Jan 2005) über Europa. Die Farbe gibt die Höhe der Datenpunkte an.

Forschung für AMDAR

Die charakteristischen Eigenschaften der AMDAR-Daten sind noch wenig erforscht, z.B. welche Messfehler gibt es? Können mit AMDAR Turbulenz und Wetterfronten besser vorher gesagt werden? Dazu untersuchen wir zurzeit die systematischen Abweichungen zwischen AMDAR und anderen Mess- und Modellsystemen (s. Abb. 3).

Abb. 3: Monatsmittel der Temperaturdifferenz zwischen AMDAR und dem Wind-Radar am Flughafen Frankfurt