Proceedings zur 6. Fachtagung BIOMET - Deutsche ...

Tab. 1: Experimente im Rahmen des Projektes
Tab: 1: Experiments within the project
Anzahl der Pflan- Abgedeckter Stabilitätsbe-
Zeitraum
zensamen-Flugzeiten
(10min Zeitabschnitte)reich
(vgl Tab.2)
Melpitz 26.09.05 - 03.10.05 99 A, B, C, D, E
Islinger Feld 23.03.06 - 07.04.06 152 --
Deuerling 30.06.06 - 06.07.06 185 A, B, C
2. Turbulenz
Wir die atmosphärische Turbulenz als eine Überlagerung von Wirbeln vieler verschiedener
Wellenlängen verstanden, dann kann man sich zur Charakterisierung der spektralen Analyse
bedienen. Zu diesem Zweck wird durch eine Fourier-Transformation der gemessenen Zeitreihen
das Turbulenzspektrum ermittelt. In diesem sind die spektrale Verteilung der Energie
über der Wellenlänge und die Phaseninformation der jeweiligen Schwingung zu erkennen. In
der Meteorologie ist es üblich nicht das komplexe Fourier-Spektrum sondern das Leistungsspektrum
zu betrachten, das sich aus dem Betrag des komplexen Ergebnisses der Fourier-
Transformation ergibt. Somit verliert man bei dieser Transformation die Information über die
Phase der jeweiligen Schwingung. Das generalisierte Leistungsspektrum der Turbulenz wird
in meteorologischen Lehrbüchern (z.B. FOKEN, 2006) u. a. für verschiedene Stabilitätsklassen
angegeben. Die verallgemeinerten Spektren gehen weitgehend auf experimentelle Arbeiten
von KAIMAL et al. (1972) zurück, die in flachem Gelände durchgeführt wurden. Inwiefern
diese Strukturen auf komplexes Gelände übertragbar sind, war hier Teil der experimentellen
Untersuchungen.
Die generalisierten Leistungsspektren der verschiedenen Windgeschwindigkeitskomponenten
unterscheiden sich deutlich in ihren Energiedichtemaxima und der Stabilitätsabhängigkeit. So
liegt das Energiedichtemaximum des Vertikalwindes bei Frequenzen von 0.1Hz bis 1Hz und
das des Horizontalwindes eine Größenordnung tiefer. Das Spektrum des Vertikalwindes zeigt
diese typische Verschiebung des Maximums zu den hohen Frequenzen für alle Stabilitäten.
Bei Skalaren wie beispielsweise der Temperatur ist das Energiedichtemaximum in den niederfrequenten
Bereich verschoben (Foken, 2006).
Tab. 2: Darstellung der Stabilitätsklassen nach Pasquill (Foken, 2006)
Tab. 2: stability classes after Pasquill (FOKEN, 2006)
z/L Pasquill-Klassen
sehr labil ≤ -0.33 A
labil -0.1 bis -0.33 B
neutral bis leicht labil -0.033 bis –0.1 C
neutral bis leicht stabil 0.002 bis 0.04 D
stabil 0.04 bis 0.17 E
sehr stabil ≥ 0.17 F
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