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Systematische Überschätzung der Windgeschwindigkeit und der Schubspannungsgeschwindigkeit durch Schalensternanemometer infolge der TurbulenzSchönfeldt, Hans-Jürgen 11 January 2017 (has links) (PDF)
Die mittlere Windgeschwindigkeit kann aus den Komponenten der Geschwindigkeit (Vektorwind) und aus dem Windweg eines Schalensternanemometers (Skalarwind) berechnet werden. Diese beiden Geschwindigkeiten werden verglichen, indem große Datensätze von Windmeßreihen hoher Auflösung, die mittels Ultraschallanemometer gewonnen wurden, benutzt werden. Der Skalarwind ist verursacht durch die Turbulenz immer größer als der Vektorwind, die Abweichungen betrugen bis zu 4%. Durch Benutzen von Normalverteilungen für die Komponenten des Windes wird eine analytische Lösung für diesen systematischen Fehler angegeben. Windmessungen mit einem Schalensternanemometer zeigen einen zweiten systematischen Fehler, das sogenannte Overspeeding. Dieses Verhalten wird durch ein einfaches Modell beschrieben. / Mean wind velocity can be calculated from the components of velocity (vector wind) and the wind way of a cup anemometer (scalar wind). The wind velocities resulting from different definitions of mean wind velocities are compared by using large dataset of fast-response wind measurements with an ultrasonic anemometer. It is found that the scalar wind is always greater then the vector wind up to 4% owing to the turbulence. Using Gaussian normal distribution for the components of wind velocity, an analytical solution is given for this systematic error. Wind velocity measured with cup anemometer shows second systematic error called overspeeding which is described by a simple mathematical model.
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Comparison of wind measurements between a Mini-SODAR PA0, a METEK-SODAR and a 99 m towerLouca, K., Stadler, A., Raabe, A., Ziemann, A. 27 September 2017 (has links)
Doppler-SODAR measurements are commonly used to derive the vertical wind profile. One main advantage of the Mini-SODAR (from the company Remtech) is its small size and weight and therefore it is easy to handle and set up in short time. Two long-term measurements were operated in September and October 2009. A statistical comparison was made between the Mini-SODAR, the tower and the DWD-SODAR (from the company METEK) for the two measurement periods. It is presented here that the Mini-SODAR overestimates the tower measurements and also the
measurements of the DWD-SODAR. It is also shown, that the Mini-SODAR is able to determine the mean flow conditions in the lower boundary layer (up to 200 m).
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Die Entwicklung des Arbeitsgebietes Physik der Hochatmosphäre am Geophysikalischen Obsenratorium CollmSchminder, Rudolf 24 October 2016 (has links) (PDF)
Am Geophysikalischen Observatorium Collm, das 1932 als experimentelle Basis des Geophysikalischen Institutes der Universität Leipzig für meteorologische, seismologische und geomagnetische Messungen von Professor LUDWIG WEICKMANN errichtet worden war, wurde 1956 in Vorbereitung des Internationalen Geophysikalischen Jahres (International Geophysical Year [IGY]) mit hochattnosphärischen Messungen begonnen. Seit 1959 liegt der Schwerpunkt auf Windmessungen im Höhenbereich der oberen Mesosphäre / unteren Thermosphäre (80 - 110 km). Die Meß- und Auswertemethode wurde in den vergangenen Jahrzehnten aus sehr bescheidenen Anfängen heraus theoretisch und experimentell so entwickelt, daß derzeit eine vollautomatische komplexe Apparatur zur quasi-kontinuierlichen Windmessung in drei Referenzpunkten über Mitteleuropa (gegenseitige Entfernung 200 km) zur Verfügung steht, die die Momentanwerte des Windes nach Richtung und Geschwindigkeit mißt, die zugehörige Höhe feststellt, Mittelwerte bildet, Grund- und Gezeitenwind voneinander trennt und Höhen-Wind-Profile über vorgebbare Zeitabschnitte rechnet, aus denen letztendlich Höhen-Zeit-Schnitte der Windfeldparameter konstruiert werden können. Die vorliegende Arbeit skizziert die einzelnen Etappen dieser Entwicklung, berichtet von Problemen und ihrer Lösung und gibt Beispiele von Windfeldanalysen aus dem Jahre 1992. / The Collm Geophysical Observatory was founded by Professor L. WEICKMANN in 1932 as an experimental base of Leipzig University's Geophysical Institute for meteorological, seismological and geomagnetic observations. In 1956 as a preparation for the Internal Geophysical Year (IGY) we began with high-atmosphere measurements, and since 1959 wind measurements in the height range of the upper mesosphere / lower thennosphere (80 - 110 km) have been emphasized. During the past decades the method of measuring and analysing was developped
theoretically and experimentally from primitive Starts so far, that at present a fully automatic and complex equipment with quasi-continuous measurements of the wind at three reference points within Central Europe (mutual distance 200 km) is available. These devices measure the instantaneous data of the wind according to direction and velocity, ascertain the corresponding height, calculate averages, separate the tidal wind components from the prevailing wind, and compute height wind-profiles for adjustable periods of time, from which height-time cross section of the wind field parameters can be finally constructed. The following paper outlines the particular stages of this development, informs about problems and their solution, and offers examples of wind field analyses for 1992.
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Systematische Überschätzung der Windgeschwindigkeit und der Schubspannungsgeschwindigkeit durch Schalensternanemometer infolge der TurbulenzSchönfeldt, Hans-Jürgen 11 January 2017 (has links)
Die mittlere Windgeschwindigkeit kann aus den Komponenten der Geschwindigkeit (Vektorwind) und aus dem Windweg eines Schalensternanemometers (Skalarwind) berechnet werden. Diese beiden Geschwindigkeiten werden verglichen, indem große Datensätze von Windmeßreihen hoher Auflösung, die mittels Ultraschallanemometer gewonnen wurden, benutzt werden. Der Skalarwind ist verursacht durch die Turbulenz immer größer als der Vektorwind, die Abweichungen betrugen bis zu 4%. Durch Benutzen von Normalverteilungen für die Komponenten des Windes wird eine analytische Lösung für diesen systematischen Fehler angegeben. Windmessungen mit einem Schalensternanemometer zeigen einen zweiten systematischen Fehler, das sogenannte Overspeeding. Dieses Verhalten wird durch ein einfaches Modell beschrieben. / Mean wind velocity can be calculated from the components of velocity (vector wind) and the wind way of a cup anemometer (scalar wind). The wind velocities resulting from different definitions of mean wind velocities are compared by using large dataset of fast-response wind measurements with an ultrasonic anemometer. It is found that the scalar wind is always greater then the vector wind up to 4% owing to the turbulence. Using Gaussian normal distribution for the components of wind velocity, an analytical solution is given for this systematic error. Wind velocity measured with cup anemometer shows second systematic error called overspeeding which is described by a simple mathematical model.
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Die Entwicklung des Arbeitsgebietes Physik der Hochatmosphäre am Geophysikalischen Observatorium CollmSchminder, Rudolf 24 October 2016 (has links)
Am Geophysikalischen Observatorium Collm, das 1932 als experimentelle Basis des Geophysikalischen Institutes der Universität Leipzig für meteorologische, seismologische und geomagnetische Messungen von Professor LUDWIG WEICKMANN errichtet worden war, wurde 1956 in Vorbereitung des Internationalen Geophysikalischen Jahres (International Geophysical Year [IGY]) mit hochattnosphärischen Messungen begonnen. Seit 1959 liegt der Schwerpunkt auf Windmessungen im Höhenbereich der oberen Mesosphäre / unteren Thermosphäre (80 - 110 km). Die Meß- und Auswertemethode wurde in den vergangenen Jahrzehnten aus sehr bescheidenen Anfängen heraus theoretisch und experimentell so entwickelt, daß derzeit eine vollautomatische komplexe Apparatur zur quasi-kontinuierlichen Windmessung in drei Referenzpunkten über Mitteleuropa (gegenseitige Entfernung 200 km) zur Verfügung steht, die die Momentanwerte des Windes nach Richtung und Geschwindigkeit mißt, die zugehörige Höhe feststellt, Mittelwerte bildet, Grund- und Gezeitenwind voneinander trennt und Höhen-Wind-Profile über vorgebbare Zeitabschnitte rechnet, aus denen letztendlich Höhen-Zeit-Schnitte der Windfeldparameter konstruiert werden können. Die vorliegende Arbeit skizziert die einzelnen Etappen dieser Entwicklung, berichtet von Problemen und ihrer Lösung und gibt Beispiele von Windfeldanalysen aus dem Jahre 1992. / The Collm Geophysical Observatory was founded by Professor L. WEICKMANN in 1932 as an experimental base of Leipzig University''s Geophysical Institute for meteorological, seismological and geomagnetic observations. In 1956 as a preparation for the Internal Geophysical Year (IGY) we began with high-atmosphere measurements, and since 1959 wind measurements in the height range of the upper mesosphere / lower thennosphere (80 - 110 km) have been emphasized. During the past decades the method of measuring and analysing was developped
theoretically and experimentally from primitive Starts so far, that at present a fully automatic and complex equipment with quasi-continuous measurements of the wind at three reference points within Central Europe (mutual distance 200 km) is available. These devices measure the instantaneous data of the wind according to direction and velocity, ascertain the corresponding height, calculate averages, separate the tidal wind components from the prevailing wind, and compute height wind-profiles for adjustable periods of time, from which height-time cross section of the wind field parameters can be finally constructed. The following paper outlines the particular stages of this development, informs about problems and their solution, and offers examples of wind field analyses for 1992.
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