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Von F5ZV, F1SRX und DJ9VF
Siehe auch : Der
Flug einer Wettersonde - Das
Abhören einer Radiosonde - Die Radiosondierung -
Jeden Tag werden von Meteo-France
mehr als 12 meteorologische Ballonsonden in Frankreich gestartet.
Die Station von Meteo-Suisse startet auf ihrem Bereich 4 Stück;
die deutschen Nachbarn, die Italiener, Spanier und Engländer
machen dasselbe. Die verwendeten Radiosonden sind jedoch nicht
überall die Gleichen. Modulation und Protokolle der übertragenen
Telemetriedaten variieren, jedoch ist die Art der übertragenen
Daten standardisiert. Die erhaltenen Daten werden weltweit in
einer gemeinsamen Datenbank gesammelt, von der wir wiederum Daten
abrufen können um mit einem Programm zur Berechnung
der Bahn eine Vorhersage zu erhalten.
Die Art und Weise wie eine solche Ballonsonden gestartet wird
ist interessant, weil es dem Sondensucher eine Ahnung gibt wie
das Ding wieder runterkommt.
Auf dem nebenstehenden Foto sieht man eine Radiosonde vom Typ
Meteolabor fertig zum Start auf der schweizerischen Station von
MeteoSuisse in Payerne. Ein sehr langer Faden, angebunden an einem
ferngesteuerten Auslösegerät (links unten im Foto),
hält sie noch zurück. Der kleine Bügel, in Form
eines Fingers um den die Schnur hängt, wird dann zu einer
genauen Uhrzeit (wir sind schließlich in der Schweiz) gedreht
und damit freigegeben. Die Radiosonde selbst, kaum sichtbar auf
dem Foto, ist relativ nah am Ballon. Diese Anordnung erlaubt auch
einen Start bei starkem Wind.
Die Benützung einer solch langen Schnur (>20m) wird begründet
mit :
- der Begrenzung von Einflüssen der Umgebung auf die Messung
- der Begrenzung von Schwankungen der Radiosonde, die unterhalb
des Ballons hängt und damit Vermeidung von Fading bei der
Abstrahlung und Verbesserung des Empfangs der GPS-Signale für
Sonden die mit dieser Funktion ausgestattet sind.
- dem größeren Sicherheitsabstand zwischen dem Gespann
und dem Boden in der Startphase (wie vorher unter Payerne erwähnt)
- der Möglichkeit, daß die Radiosonde bei der Landung
nahe zur Erde zu kommt, selbst wenn der Fallschirm in Baumwipfeln
hängen bleibt (was allerdings für die Technik der Radiosondierung
selbst nicht weiter wichtig ist).
Einstellphase
Die verantwortlichen Techniker
des Startortes montieren die Radiosonde auf einem Meßplatz
(auf englisch "Ground Check Set"), hier z.B. das Modell
GC25 von Vaisala, das die Initialisierung und Eichung der Sonde
erlaubt. Zu diesem Zeitpunkt ist es auch noch möglich die
Sendefrequenz auszuwählen oder zu justieren und mit einem
Empfänger den Sender zu überprüfen. Gleichzeiting
kann geprüft werden ob die Telemetriesignale korrekt sind.
Auf dem Foto sieht man eine RS92-KL
installiert. Der Meßfühler der Sonde für die Temperatur
und Luftfeutigkeit ragt dabei in eine kleine Meßkammer dessen
Werte (Temperatur und Luftfeuchtigkeit) genau bekannt sind.
Die Fadenspule links über dem Gerät ist der sogenannte
Abspuler der RS92 und enthält ca 30 Meter reißfester
Schnur welcher von der Radiosonde bis hoch zum Fallschirm reicht
oder gar bis zum Ballon falls kein Fallschirm verwendet wird.
In dieser Phase kann man als Sondenjäger ein paar hundert
Meter entfernt von der Startstation die Sonde bereits gut hören
und sich schon mal die Frequenz und Modulation merken.
Füllung
Circa 10 Minuten vor dem Startzeitpunkt
trägt der Techniker nun die Radiosonde mit Abroller, Fallschirm
und den Ballon aus Latex in den Abfüllraum. Das ist ein windsicherer
Unterstand mit einem speziellen Arbeitstisch um den Ballon während
der Befüllung vor einer Beschädigung zu schützen
und auch, daß er sich nicht vom Füllstutzen (Punkt
T auf dem Foto) losreißt.
Es existieren auch automatische
Stationen die in der Lage sind vollautomatisch die Füllung
des Ballons sowie den Start zu einer genauen Uhrzeit durchzuführen.
Der Ballon wird solange mit Helium gefüllt bis er ein bestimmtes
Gewicht (Punkt M) heben kann. Das bestimmt dann einmal
die Steiggeschwindigkeit und damit auch in etwa die Höhe
des Platzpunktes.
Alle Vorsicht zielt nun darauf, daß der gefüllte Ballon
weder den Boden noch sonstige Objekte berührt (schon gar
keine spitzigen oder kantigen) was zu einem früheren Platzen
führen würde. Der Ballon hat nun einen Durchmesser von
knapp zwei Metern. Während des Aufstieges dehnt sich dieser
durch den unterschiedlichen Luftdruck im Inneren des Ballons und
dem der Atmosphäre auf gute 10 Meter Durchmesser aus. (siehe : Die Hülle von Ballonsonden)
Für die Sonden von Modem, Vaisala oder Graw, ist die Schnur
die die Sonde unter dem Fallschirm hält aufgerollt auf einem
Abspuler. Das heißt, erst nach einigen hundert Meter Höhe
ist die Schnur völlig abgespult. Die Techniker (oder das
automatische Startsystem) wollen damit verhindern, daß sich
die Schnur in Bodennähe an Bäumen oder sonstigen Hindernissen
verheddert.
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| Automatische Sondenstartmaschine in Saint-Hubert (Belgien). Unter dem kleinen Dächlein H stehen die Heliumflaschen. Der gefüllte Ballon wird zur vorgegebener Zeit über die Klappe C freigegeben. | Das Gebäude zur Füllung der Ballons von MeteoSuisse in Payerne. Man kann im Inneren einen Ballon während des Füllens erkennen. |
Bearbeitung der Telemetriedaten
Die Aufnahme der Daten erfolgt
automatisch. Die Empfänger sind mit einer automatischen Frequenznachführung
(CAF = contrôle automatique de fréquence) ausgestattet,
um bei Abweichungen der Frequenz der Radiosonde folgen zu können.
Die Messung des Luftdruckes durch die Sonde erlaubt es zu erkennen
wann der Ballon aufgrund des abfallenden Außendruckes und
der immer größer werdenden Ausdehnung geplatzt ist.
Damit werden die Messungen beendet. Die Phase des Abstiegs bzw.
Absturzes sind nicht mehr von Interesse für die Radiosondierung.
In der Tat ist die wichtigsten Messungen die der Troposphäre,
auch Wetterschicht genannt, also der Teile der Atmosphäre,
der vom Boden bis ca 16000 Meter hoch reicht.
Das nebenstehende Foto zeigt eine Empfangsstation für die
Radiosonde Vaisala RS92-KL :
- links die Empfangsstation mit dem UHF-Empfänger Rx)
und die Dekodierung der Telemetriedaten im Einschub D.
Die benutzte LORAN-C-Auswerteinheit für die Lokalisierung
der Sonde ist im obersten Rack L untergebracht
- rechts stehen die Rechner, die die erhaltenen Daten anzeigen
und für die Eichung der Sonde vor dem Flug gebraucht werden.
Die RS92-KL die demnächst gestartet werden soll liegt noch
auf dem Eichplatz G), die dazugehörige Wasserbatterie
P) ist bereit für die Wässerung. Wenn ein Radiosondierung
für wichtige Messungen aus irgendeinem Grund nicht funktioniert
wird ein zweite Sonde auf einer anderen Frequenz gestartet.
