Luftdruckabweichung zu den offiziellen Wetterdiensten

Hallo Dieter,

ja - richtig beobachtet: Die Druckwerte vieler Wetterstationstypen (fast egal welches Preissegment) sind nicht temperaturkompensiert. Somit müssten im Winter eigentlich eine andere Höhenlage (zwecks Berechnung des Druckzuschlags / der Korrekturkonstanten) eingestellt werden als im Sommer (nach deiner Faustformel bei 20°C Schwankung = 4 hPa mehr oder weniger!) beziehungsweise es sollte bei einigen meinen Adminkollegen und den meisten Stationsbesitzern überhaupt erst mal die Einsicht reifen, dass eine permanente Prüfung aller Luftdruckwerte notwendig ist, denn viele Stationen weisen auch recht häufig Sprünge auf (z.B. beim Anschließen der Basisstation an den Strom oder Ein-/Ausschalten der Beleuchtung am Gerätedisplay). Es ist unmöglich, eine solche Vielzahl von Stationen manuell zu ermahnen bzw zu sperren und bei vielen Stationsbesitzern bringt das auch nichts , z.B. weil sie der Parameter Luftdruck als solcher nicht sonderlich interessiert.
Manche gehen sogar fälschlicherweise davon aus, dass der absolute Druck gemeldet wird.... da kommt dann bei Sperrungen oft die Ausrede "ich darf weniger Luftdruck haben, weil ich höher liege als die Nachbarstationen".

Derzeit wird alle 5 Tage ein Barocheck für das gesamte Awekasnetz durchgeführt (mit Ausnahme höhergelegener Stationen). Dadurch ändern sich die auf den Benutzereinstellungen unter dem Punkt 'Wetterstation' eingetragenen Druckkorrekturen gelegentlich. Ein Barometer bzw eine Basisstation in einer relativ schlecht wärmegedämmten Gartenlaube ist stärker korrekturbedürftig als eines im Inneren eines temperierten Wohnzimmers. Hochproblematisch sind auch Klimaanlagen (egal ob mobile oder in den Wänden/der Decke verbaute), wenn die im Sommer im gleichen Raum aktiv sind wie die Basisstation, sackt der gemeldete Luftdruck um 3 bis 6 hPa ab

Beste Grüße,

Jörg

Hallo,

was mich mal interessieren würde, gibt es eine Formel für diese Temperaturkompensation, d.h. in welchem Zusammenhang steht die Temperatur zum Luftdruck?

Danke für die Infos.

Hallo,

die Davis Stationen z.B sind,bzw. kann man bei der Vue in den Setup Einstellungen den Luftdruck nach Noaa (Standard), also mit Temperatur- und Luftfeuchtigkeit Korrektur einstellen.

Stefan
Genau diese NOAA-Formel ist ebenfalls hochproblematisch, weil sie unabhängig von Ort und Jahreszeit von einer Bodentemperatur von +15°C ausgeht. Schon die zweite Annahme einer linearen Temperaturabnahme von 0,65 K pro 100 Höhenmeter entspricht nicht immer der Wahrheit, wenn man mal an Inversionswetterlagen denkt, aber diese Formel wird auch von den staatlichen Wetterdiensten so genutzt, der Fehler dabei auch noch eher gering

Um es schonmal vorwegzunehmen: Das QNH nach NOAA-Formel liegt gegenüber dem QFF nicht selten deutlich daneben. Die verschiedenen Formeln zur Druckreduktion werden unter folgenden Links sehr ausführlich besprochen. Es lohnt sich für die eigene (Weiter-)Bildung, das mal durchzulesen:

Luftdruckreduktion - Anleitung Teil 1 (Theorie)
Luftdruckreduktion - Teil 2 (Formeln) mitsamt Zusatz

Luftdruckreduktion - Teil 3 (Praxis)

Der letzte Link enthält einen Vergleich der verschiedenen Barometerformeln. Die exakte WMO-/DWD-Formel wird nur bis zu einer Stationshöhe (Barometerhöhe) von 750 m ü.NN durchgeführt und hat einen Fehler von nur +/- 0.2 hPa. Die linearen Druckmodelle sind hingegen grottenschlecht. Dazu ein Zitat aus Wikipedia :

Zitat

Auf den aktuellen, tatsächlichen und wetterabhängigen Druck des Platzes wird ein pauschaler (wetterunabhängiger) Betrag für die Höhe des Platzes über dem Meer addiert. Dieser pauschale Betrag geht von einem Druckabfall von 1,22 hPa alle 10 m aus.

Es ist sicherlich überflüssig zu erwähnen, dass diese pauschale Annahme extrem fehleranfällig ist.
Das im oben verlinkten Wetterzentale-Beitrag "LIN11/12" genannte Modell, welches dem QNH der NOAA entspricht, führt nach der WZ-Tabelle bereits in einer Höhe von 300m zu einem Fehler von 1,6 hPa, auf 500m beträgt der Fehler 3,3 hPa und auf 700m sogar 5,7 hPa !
Fazit 1: Von der NOAA-Formel sollte man Abstand nehmen. Schon schlimm genug, dass die Luftfahrt an diesem extrem ungenauen Modell bis heute festhält (nach diesem werden die Höhenmesser der Luftfahrzeuge eingestellt)

Dieter
Ich habe mal etwas mit der Barometerformel herumgespielt.
Annahmen für 2 Fälle: Stationsdruck jeweils 950 hPa, Barometerhöhe konstant 525 Meter über NN (~ repräsentativ für Raum München)

(Fall 1) Winterwetterlage, Lufttemperatur -20°C, Dampfdruck 1 hPa
--> Ergebnis 1: reduzierter Druck nach QFF = 1018,8 hPa (egal ob mit oder ohne Berücksichtigung der Feuchte), nach QNH = 1010,3 hPa. Fehler der NOAA-Formel demnach 8,5 hPa!

(Fall 2) Hochsommerhitze, Lufttemperatur +36°C, Dampfdruck 24 hPa

--> Ergebnis 2: reduzierter Druck = 1005,6 hPa (mit Berücksichtigung der Feuchte) bzw 1006,1 hPa (ohne). Nach dem QNH errechnen sich ebenfalls 1010,3 hPa, weil ja zwischen Sommer und Winter kein Unterschied gemacht wird. Der Fehler gegenüber den QFF-Formeln beträgt in diesem Fall 4,2 bzw. 4,7 hPa

Fazit 2: Das Fazit 1 bestätigt sich erneut, die Schwankung ist sogar noch stärker als in dem verlinkten WZ-Artikel berechnet wurde
Fazit 3: Eine Temperaturschwankung von 56 Kelvin ("Sommerbeispiel minus Winterbeispiel") führt also trotz identischem Stationsdruck zu einer QFF-Differenz von 13,2 hPa (1018,8 - 1005,6).
Als Faustformel lässt sich Folgendes festhalten: Pro 4 Grad Temperaturänderung ergibt sich ein Luftdruckfehler von 1 hPa - zumindest gilt dies ungefähr im Höhenniveau von München (zwischen 500 und 550 m).
Fazit 4: Je kälter es ist, desto höher ist der notwendige Druckzuschlag (einfaches Meteorologenwissen: Kalte Luft ist schwerer als Warmluft)

Fazit 5: An tieferliegenden Orten des Flachlandes ist die Problematik erheblich geringer, weil der Druckzuschlag das ganze Jahr über nie sehr große Beträge erreicht

Jetzt werden viele von euch fragen: Woran liegt das - schließlich kennt meine Wetterstation doch die Außentemperatur und könnte sie zwecks Berechnung mit der genaueren QFF-Formel berücksichtigen? Nun, der Luftdruck wird ja immer angezeigt, also auch dann, wenn euer Außensensor defekt oder gar nicht mehr vorhanden ist (Display "---" beim Temperaturwert). Das heißt, auch eure Basisstation arbeitet genau wie die NOAA-Formel beim QNH nur mit konstanten Druckzuschlägen. Eine Höheneinstellung von 525m wie im obigen Beispiel führt also nicht zu einer stets korrekten Berechnung! Sie führt lediglich dazu, dass auf den gemessenen ("absoluten") Stationsdruck geräte-intern einfach permanent 52,5 x 1,22 = 64 hPa addiert werden (lt. Faustformel im obigen Wikipedia-Zitat). Ich weiß nicht, ob es Wettersoftware gibt, die so intelligent ist, die Außentemperatur mit in eine eigene Berechnung einzubeziehen. WsWin beispielsweise übernimmt den Druckwert eins zu eins genau so ungenau, wie er von der Basisstation geliefert wird.

Konsequenz von dieser ungenauen Methodik in der Stationshardware ist, dass auch bei AWEKAS im Winter die Luftdruckwerte an der Mehrzahl der Stationen administrativ angehoben und im Sommer wieder gesenkt werden müssen. Das hat sich in den letzten Monaten auch bestätigt. Allerdings braucht kein Hamburger oder Berliner Angst haben, dass sein Luftdruck mit Stationen aus dem Münchner Raum verglichen oder gar korrigiert werden könnte - der im Tool BaroCheck berücksichtigte Maximalradius der in die Prüfung einbezogenen Nachbarstationen reicht nur bis 100 Kilometer Entfernung (in dichtbesiedelten Regionen wie z.B. entlang der Rheinschiene genügen 50 oder gar 20 km)

Wer oberhalb von ca 250m wohnt, sollte es sich wirklich zur Angewohnheit machen, mindestens alle 2 Monate mit möglichst mindestens 2 nahegelegenen Stationen seines nationalen Wetterdienstes und / oder einer Luftdruckkarte seines Bundeslandes zu vergleichen und in seiner Station bzw den AWEKAS-Benutzereinstellungen eine entsprechende Änderung der Höhenlage bzw der Druckkorrekturkonstante vorzunehmen.

Eigentlich ist es kein Wunder, dass zahlreiche Stationsbesitzer (vor allem Neuanmelder) der irrigen Auffassung sind, sie würden den absoluten Luftdruck ("Stationsdruck") zu uns übertragen..... Für eine permanent hohe Genauigkeit der zu meldenden relativen NN-Luftdruckwerte müsste allerdings nicht nur die eigene Stationshöhe (Barometerhöhe) genau bekannt sein, sondern auch der Gerätefehler, der sich einer direkten Feststellung entzieht und ebenfalls nur indirekt durch Vergleiche mit offiziellen Messnetzen ermittelbar ist. Für eine brandneue Station eichen die Hersteller die Drucksensoren je nach Preisklasse meist auf +/- 0,5 bis 1,5 hPa (Billiggeräte auch +/- 2,5 hPa). Die in elektronischen Barometern eingesetzten Aneriode altern jedoch im Laufe der Jahre und so nimmt der Messfehler für gewöhnlich zu .....

Selbst wenn intelligente Firmware in der Basisstation oder Meldesoftware vorhanden ist, die aus mehr oder weniger guten Quellen (eigene Sensoren, diverse Internetwetterdienste etc) eine Außentemperatur zur Druckreduktion berücksichtigt, verbleibt noch immer der Restfehler der Raumtemperaturkompensation. Zwischen Winter und Sommer schwankt diese um ca 8 Grad (beheiztes Zimmer im Winter rund 20-21°C, im Hochsommer haben unsere Wohnräume unklimatisiert locker 28 bis 30°C - in solchen Megasommern wie 2018/19 teilweise über mehrere Monate hinweg!). Das entspricht rund 2 hPa Korrektur in den Benutzereinstellungen, die auch ich permanent ändern muss.
Bei einer tatsächlichen Aufstellhöhe der Basisstation von 58m ü.NN muss ich derzeit -17m eintragen, also 75 Meter weniger als tatsächlich, um den korrekten relativen NN-Druck zu erhalten. Als "Reisebarometer" nutze ich ein geeichtes Greisinger GTD1100, das von Preis und Qualität her mit den Barogebern des DWD mithalten kann

Beste Grüße,

Jörg

Hallo,

was mich bezgl. dieser Temperaturkompensation noch interessieren würde, es geht dabei um die Temperatur die am Barometer herrscht, richtig?

Da unsere Wetterstationsbarometer jedoch meist in der Basisstation verbaut sind, d.h. somit im Innenraum der Wohnung stehen, kann man diese Temperaturkompensation für unsere Fälle nicht anwenden, da es bei der Temperaturkompensation ja um die Außentemperatur und deren Verlauf in unterschiedlichen Höhen ankommt, d.h. diese Kompensation ist nur zu verwenden, wenn das Barometer der Außentemperatur ausgesetzt ist, oder sehe ich das falsch?

Zitat von Wetterfrosch1971

Hallo,

was mich bezgl. dieser Temperaturkompensation noch interessieren würde, es geht dabei um die Temperatur die am Barometer herrscht, richtig?

Da unsere Wetterstationsbarometer jedoch meist in der Basisstation verbaut sind, d.h. somit im Innenraum der Wohnung stehen, kann man diese Temperaturkompensation für unsere Fälle nicht anwenden, da es bei der Temperaturkompensation ja um die Außentemperatur und deren Verlauf in unterschiedlichen Höhen ankommt, d.h. diese Kompensation ist nur zu verwenden, wenn das Barometer der Außentemperatur ausgesetzt ist, oder sehe ich das falsch?

Primär ja - Innentemperaturschwankungen sind unvermeidlich und die kann so ein verbauter Drucksensor nicht ausgleichen. Aber ich sehe als Admin im Awekasnetz tagtäglich auch eine Reihe von Stationen mit (zu) großen Druckschwankungen, was dann meist auf die schon erörterte, zu simple NOAA-Formel mit den ständigen +15°C als Außentemperatur zurückzuführen ist (teilweise auch auf nicht richtig eingestellten Wetterstationstyp oder das Ein-/Ausschalten von Stromkreisen oder Basisstationsbeleuchtung [bei Drucksprüngen])

Beste Grüße,

Jörg

Hallo,

noch mal eine Frage zur Temperaturkomepensation:

ich betreue eine Bergstation auf 1165mNN, deren Barometer im Freien steht, d.h. der aktuellen Außentemperatur auf 1165mNN ausgesetzt ist.

Nun fällt mir auf, dass dieser Luftdruck immer wieder im Awekas-Vergleich zu den Nachbarstationen um bis zu +/- 2hPa wegdriftet, dann plötzlich gleicht sich der LD wieder an, d.h. ich habe immer wieder eine Schwankungsbreite von +/- 2hpa zu der Vergleichskurve.

Ich denke es liegt daran, dass die Nachbarstationen meist den LD in Innenräumen messen und somit aktuell im Gegensatz zu der Bergstation kleineren Temperaturschwankungen ausgesetzt sind.

Ich kann den LD auf meinen Server, bevor ich in zu Awekas sende bearbeiten, deswegen nun die Frage, kann ich hier irgendwie eingreifen und somit den LD unabhängiger von der Temperatur machen?

Kann ich z.B. den LD irgendwie so umrechnen, dass er temperaturkompensiert ist?

Ich habe hier ja schon Formeln gelesen, doch welche sollte man nun anwenden?

Ich hatte mal versucht die Formel von Dieter einzusetzen

Zitat

Luftdruck auf Zielhöhe = Luftdruck auf aktueller Höhe * (1-Temperaturgradient*Höhenunterschied/Temperatur auf aktueller Höhe in Kelvin)^(0,03416/Temperaturgradient)

doch wenn ich das in PHP programmiere, kommt da nur Mist raus, entweder stimmt die Formel nicht oder ich habe die Berechnung in PHP falsch umgesetzt.

Danke für die Infos.

ok, supi, jetzt klappt es.

muss ich jetzt mal beobachten ob der Drift mit dieser Berechnung nun weniger ist.

Noch eine Frage:

Wäre es eventuell sinnvoll, bei meiner Bergstation, bei der das Barometer der Außentemperatur ausgesetzt ist, für Awekas bei der Temperaturkompensation den rel. LD auf Meereshöhe bei 20°C umzurechnen, da ja höchstwahrscheinlich die meisten Barometer bei Awekas in Innenräumen stehen und somit im Schnitt bei 20°C betrieben werden, d.h. die Vergleichbarokurve bei Awekas bezieht sich wohl meist auf eine Temperatur um 20°C?