Frage zum Berechnungsmodell von XC Therm und burnair

[aferling]

Hallo zusammen,

vielleicht kann mir ja einer weiterhelfen:
XC Therm zeigt in verschiedenen Rottönen die potenzielle Flugdistanz (PFD). In den FAQs finde ich, was berücksichtigt wird.
Bei burnair gibt es das Farbmodell blau/grün/gelb usw. und die Erklärung dazu ist eher vage.

Meine Fragen:
- Gibt es im Netz irgendwo eine genauere Erklärung, wie XC Therm, bzw. burnair die Farben ermitteln?
- Sind die Farbmodelle beider Anbieter überhaupt vergleichbar, oder berechnen die was unterschiedliches?
(Die Werte der einzelnen hydrodynamischen Zellen können bisweilen deutlich abweichen)

Viele Grüße

Alexander

[Dennis_the_menace]

bitte

[lukkomotive]

In Kürze aus dem Gedächtnis: Im Burnair Vortrag wurde gesagt, dass die nicht viel von der PFD halten (kann ich eigentlich auch bestätigen). Die farbigen Prognosen beruhen auf einem von Burnair selbst entwickelten Algorithmus, den sie permanent weiterentwickeln (und bestimmt nicht offenlegen, das ist natürlich ihr Betriebsgeheimnis). Ich beobachte das gerade ein wenig und auf den ersten Blick scheint er nicht schlecht zu funktionieren. Was bei beiden blöd ist, ist der (Thermik-)Bezugspunkt – jeweils nur ein einziger Ort innerhalb der Region und oft nicht mal ein besonders aussagekräftiger. Bei Burnair werden aber immerhin noch Windwerte aus der gesamten Region mit einberechnet.

[Michael Buck]

Hallo Alexander,

wie der Algorithmus zur Berechnung der PFD nun genau in den Modellen implementiert ist, könnten dir nur die jeweiligen Entwickler sagen - werden sie aber nicht, weil die Konkurrenz ja mitlesen könnte .

Der Grundansatz ist aber immer ähnlich. Als Parameter benötigt man zumindest die Polare des Fluggeräts, einschließlich des (minimalen) Eigensinkens. Weitere Parameter sind die minimale und maximale "Arbeitshöhe". Bei einigen Programmen (wie Toptask) können einige dieser Parameter vom Benutzer eingegeben werden, oder sie werden automatisch auf Basis "typischer" Werte gesetzt oder, wie die Arbeitshöhen, aus den aus dem Modell bestimmten Steigwerten und der Basis abgeleitet.

Die fliegbare Zeit, also der Zeitraum, im dem die im nutzbaren Höhenband vorhergesagte Steigrate größer als das Eigensinken ist, wird dann typischerweise in Stunden oder Halbstunden-Intervalle eingeteilt, für die aus dem Modell jeweils die prognostizierten (mittlerere) Steigraten und Windgeschwindigkeiten entnommen werden.

Nehmen wir mal den einfachsten Fall, dass es in der betrachteten Region komplett windstill ist. Zuerst müssen wir kurbeln, um Strecke zu machen. Die Zeit, die wir benötigen, um von der minimalen Flughöhe H_min auf die maximale Flughöhe H_max zu kommen, können wir aus der vom Modell berechneten (mittleren) Steigrate climb_rate berechnen:

Delta_T_climb = (H_max - H_min) / climb_rate

Anschließend gleiten wir von H_max wieder auf H_min ab. Aus der Polare kennen wir die typische Gleitzahl glide_ratio und das zugehörige Sinken sink_rate. Daraus können wir die zurückgelegt Strecke

Delta_x = (H_max - H_min) * glide_ratio

und die benögigte Zeit für das Abgleiten

Delta_t_glide = (H_max - H_min) / sink_rate

berechnen. Damit kommen wir auf eine potentielle (durchschnittliche) Streckenfluggeschwindigkeit von

V_avg = Delta_x / (Delta_T_climb + Delta_t_glide)

Die in einem bestimmten Zeitraum Delta_T (z.B. in der Stunde zwischen 11 und 12 Uhr) zurückgelegte Strecke ist dann

S_11_bis_12 = V_avg * 1 Stunde

Die Durchschnittsgeschwindigkeit ist dabei aus den für die jeweilige Uhrzeit gültigen Prognosewerten zu berechnen.
Letztendlich muss man nur noch die für die Zeitintervalle innerhalb der fliegbare Zeit (quasi von Thermikbeginn bis -Ende) bestimmten Strecken zusammenzählen und kommt so auf die PFD.

In der Praxis ist der Wind natürlich nicht gleich null, dann muss bei Gegenwindstrecken der Versatz beim Kurbeln und der verschlechterte Gleitwinkel berücksichtigt werden. Meist wird dann von den Modellen die PFD für einen Hin- und Rückflug berechnet, oder man kann sich optional die Strecke nur mit Rückenwind angeben lassen.

Die einzelnen Modellanbieter lassen in der Praxis dann noch zusätzlich unterschiedliche Korrekturfaktoren einfließen, die sie aus Erfahrungswerten bestimmt haben (und natürlich nicht weitergeben).

Letztendlich taugt die PFD für uns Flieger aber nur als grober Schätzwert für die Tagesgüte, oder um das Potential verschiedener Regionen relativ zueinander einzuschätzen.

Und ganz zuletzt: Die Farbskala, die die Modellanbieter für ihre Visualisierung wählen ist - zumindest für mich - die unwichtigste Information

[Michael Buck]

Noch ein paar Anmerkungen:

Bei meiner vereinfachten obigen Darstellung könnte ein gewitzer Mathematiker richtigerweise kritisieren, dass sich die Höhendifferenz (H_max - H_min) bei der Durchschnittsgeschwindigkeit herauskürzt und damit die "Arbeitshöhe" keine Rolle spielt. Diese ist aber tatsächlich für die Ermittlung der mittleren Steigraten (und ggf. des Windeinflusses) wichtig, da die Steigraten und Windgeschwindigkeiten über der Höhe normalerweise nicht konstant sind.

Ein guter Flieger wird sich genau das zu Nutze machen, und seine "persönliche" Arbeitshöhe optimieren. Das bekommen z.B. Anfänger in Wettkämpfen ganz krass zu spüren, wenn sie, um sicher ins Ziel zu kommen, jeden Bart auskurbeln und am Ende feststellen, dass ihnen die Cracks auf 50 km über eine Stunde abgenommen haben

Außerdem sind bei der einfachen Betrachtung Spezialfälle wie Wolkenstraßen oder Ridges wie zwischen Kobarid und Gemona, bei denen bei entsprechenden Bedingungen praktisch nicht gekurbelt werden muss, nicht berücksichtigt. Das ist aber auch nicht trivial, und ich bin mir sicher, dass sich damit auch die Modellanbieter sehr schwer tun.

[aferling]

Ich danke euch beiden! Michaels Erklärung zur PFD ist wirklich ausgezeichnet! Nach dem Video zu urteilen, scheint der Algorithmus von Burnair tatsächlich komplexer zu sein. Er scheint gelegentlich in einzelnen Zellen Feinabstimmungen vorzunehmen und beispielsweise die in der Vergangenheit tatsächlich geflogenen Strecken zu berücksichtigen. Seine Vorhersagen sind manchmal sehr präzise, aber manchmal, wie zuletzt bei der Nordföhnlage, eher ungenau. Persönlich bin ich der Meinung, dass eine hohe Basis nicht unbedingt vorteilhaft ist. Niedrigere Basen führen zu kleineren Thermiken, die jedoch näher beieinander liegen, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, den nächsten Anschluss zu finden. Wahrscheinlich lässt sich das ganze einfach nicht in eine generische Formel erfassen.

[BIKEandFLY]

Seit dem Klimawandel...

Wann genau wurde der noch mal eingeschaltet?

[Kalonji]

Wann genau wurde der noch mal eingeschaltet?

Ist das jetzt Selbstsarkasmus😀

[TomK]

[...] Offensichtlich auch arbeitslos oder Rentner? Jedenfalls sind das echte Luxusprobleme. Als normal Arbeitender kann man sich Mo-Fr die Wetterprognose eh schenken.[...]

Bitte cool bleiben, lukkomotive und anderen nichts «Böses» unterstellen wollen. Was bringt es dem Forum, wenn du Textpassagen von mir sinnentfremdet neu zusammenstellst, um die Burnair Map zu loben? Bei grosszügigem Lesen schrieb ich doch nur, dass irgendwo in der Schweiz auf der Alpennordseite ca. an jedem 4. Tag die Flugbedingungen für 8 Stunden gut sind, mir das aber zu viel wäre. Wenigstens meine Steuererklärung belegt letztes Jahr einen Vollzeitjob – gut, es war nicht deine "geäusserte" 50h/Woche. Zur Zeit arbeite ich auch und bin (noch) nicht Rentner. Gelassenheit ist was anderes…

[shoulders]

Ich hab überhaupt nicht verstanden, wo überhaupt ein Problem, gar ein Luxusproblem, beschrieben wurde. Es ging doch nur um eine durch den Klimawandel bedingte Zunahme fliegbaren Tage in bestimmten Regionen (belegbar), die Erwähnung einiger ebenfalls daran gekoppelter Wetterprobleme (auch belegbar) und den Nutzen von Thermikprognosen für die individuelle Freizeitplanung.

Wer weshalb wieviel von Letzterer hat, wie sie verteilt und wie "verdient" sie ist, und wieviel Fliegen wem reicht bzw. für ernsthaft genug befunden wird, bringt doch bloß eine völlig überflüssige Geltungs- und Neiddebatte ins Spiel

[aferling]

Es lässt sich nachweisen, dass die durchschnittlich geflogenen Strecken länger geworden sind. Meine Annahme ist, dass dies zum einen auf die Verbesserungen der Gleitschirme über alle Klassen hinweg und zum anderen auf die leichter zugänglichen und verbesserten Wetterinformationen zurückzuführen ist.

Es gibt zweifellos lokal große Veränderungen. Beispielsweise war aufgrund von El Nino die Basis in Mexiko außergewöhnlich tief, dafür kam es zu außerordentlich vielen guten Flugtagen in Kolumbien. Aber kann man generell behaupten, dass es besser geworden ist?

Falls dies zutrifft, was ist die Ursache dafür? Ich bin der Meinung, dass ‘wärmer’ keine zufriedenstellende Erklärung ist, denn es kommt nicht auf die Temperatur an, sondern auf den Temperaturgradienten. Im heißen Sommer fliegt es in Algodonales nicht so gut, weil es dort austhermalisiert ist. Dies ist einer der Gründe, warum es im Frühjahr in den Alpen so gut läuft. Könnten also schnellere und extremere Wetterwechsel die Ursache sein?