Hallo,
wenn ich einen Datenexport mache, so bekomme ich in der Excel-Datei u.a. auch den Parameter "Windrichtung" und "Windverteilung":
z.B.
Windrichtung: Windverteilung:
| 90 | 0,0,9,25,26,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 |
Die Windrichtung ist mir klar, doch wie muss ich nun die Zahlen der Windverteilung interpretieren, d.h. was sagen mir diese Zahlen aus?
Windrichtung 90° bedeutet Ost
Die Verteilung ist die Häufigkeit der Meldungen pro 22,5° Sektor. gezählt wird im Uhrzeigersinn. Beginn Nord.
und so weiter
Man erkennt bereits an der Summe der Anzahlen, dass in diesem Beispiel in einem 1-Minuten-Abstand gemessen und gemeldet wurde: 9 + 25 + 26 = 60
Allerdings gilt es folgendes zu beachten: Der Parameter "Windgeschwindigkeit" und auch "Windrichtung" ist bereits seinerseits selbst ein Mittelwert (bei offiziellen Stationen wie z.B. an Flughäfen oder staatlichen Wetterdiensten ist in Europa ein Mittel über 10 Minuten üblich, in anderen Regionen wie USA/Kanada jedoch ein Mittel über 2 Minuten).
Je nach eurer Stationshardware bekommt ihr an euren Hobbywetterstationen ebenfalls entweder ein bereits in der Elektronik des Gerätes berechnetes 10-Minuten-Mittel oder einen Momentanwert ("Gust") mit zugehöriger momentaner Windrichtung ausgegeben.
Somit würden aus Sicht dieses Mittelwindes bei der Auswertung / Auszählung eigentlich 6 Werte pro Stunde in einem Abstand von 10 Minuten genügen. Eine "wahre" Windverteilung über den Datenexport erhält man nur dann, wenn die Hardware wirklich die momentane Windrichtung ohne Mittelbildung registriert und an AWEKAS meldet. Es kann also wichtig sein herauszufinden, ob die eigene Hardware bereits eine Richtungsmittelung durchführt oder nicht, denn diese glättet die Werte bereits ein Stück weit und unterdrückt auch einzelne kurzzeitige Schwankungen und Richtungsänderungen, sodass die Windverteilung mit integrierter Richtungsmittelung viel stabiler aussieht als sie tatsächlich war
(im Klartext: die Windverteilung in Franks Beispiel könnte bereits richtungsgemittelt sein, das hieße dann: Die Windfahne stand vielleicht 30 Sekunden genau auf Nord und dann 30 Sekunden auf Ost, was als Minutenmittel zu NE führt. Bei 9x NE könnte sie gar 4 bis 5 Minuten lang auf Nord gestanden haben!)
Wem es auf Detailgenauigkeit ankommt, sollte seine Windfahne gerade bei stärkeren Richtungsschwankungen mal eine Stunde lang im Auge behalten und auch die minütliche Aufzeichnung mit der Ausgabe des Datenexports vergleichen. Manchmal ist selbst die Angabe der Hauptwindrichtung nicht wirklich zufriedenstellend - wie auch im obigen Beispiel, dessen arithmetisches Mittel bei 74 Grad liegt, was auf der Windrose eigentlich viel eher der Richtung Ostnordost (74 - 67,5 = Abweichung 6,5°) entspricht als reinem Ostwind (74 - 90 = Abweichung 16°).
othi Meiner Meinung nach ist genau da, also bei der Berechnung der gemittelten Windrichtung, ein Fehler in der Datenexportroutine - oder sind die 90° nur ein bestimmter Momentanwert (vom Anfang, aus der Mitte oder vom Ende der Stunde)?
Beste Grüße,
Jörg
Das von Jörg besprochene Problem haben wir ja durch das "Zählen" der Sektoren versucht zu umgehen. Eine echte "Hauptwindrichtung" können wir aus den oben genannten Gründen gar nicht bestimmen. Auf's Grad genau bringt das sowieso nichts. Die aus den empfangenen Werten abzuleiten ist quasi unmöglich. Um das Ganze nun so transparent wie möglich zu gestalten, haben wir die Sektorenzählung eingeführt. Wie die jemand interpretiert ist jedem selber überlassen.
Was machst Du wenn 3 Ticks West und 3 Ticks Ost gemeldet wurden. (weil der Wind in der Stunde gedreht hat) Was ist dann deine Hauptwindrichtung. Bei einer solchen Messung kann man nur verlieren. Wir zeichnen eben nur Stundenwerte auf. Da muss man mit Kompromissen arbeiten.
othi Doch, es ist möglich:
Man muss die Windrichtung vektoriell addieren, das geht so:
1.) u- und v- Komponenten berechnen
2.) u- und v- Komponenten mitteln
3.) zurückrechnen in Grad
Komponentenberechnung:
u = SIN(w * pi / 180)
v = COS(w * pi / 180)
w = Windrichtung in Grad
Die Rückrechnung unter Quadrantenabfrage läuft folgendermaßen:
winkel = ATN(ABS(u) / ABS(v)) * 180 / pi
IF u >= 0 AND v >= 0 THEN w = winkel
IF u >= 0 AND v < 0 THEN w = 180 - winkel
IF u < 0 AND v >= 0 THEN w = 360 - winkel
IF u < 0 AND v < 0 THEN w = 180 + winkel
ATN ist die Funktion Arcustangens (je nach Programmiersprache auch ARCTAN), ABS ist der Betrag als positiver (nichtnegativer) Wert
Eine Windverteilung von genau 3 x West und 3 x Ost dürfte recht selten vorkommen. In all diesen Fällen mit einem "Nullvektor" als Ergebnis sollte am besten die Windrichtung leer sein. Die Praxis zeigt, dass die AWEKAS-Datenimportroutine bei Angabe dieser Verteilung ohne vorgegebene Windrichtung daraus jedesmal automatisch "Ost" macht.
Noch falscher ist die Übersetzung der Windrichtungsangabe "0" (für 0 Grad - dieser Wert steht im Exportfile immer dann, wenn in der betreffenden Stunde überhaupt gar keine Windmeldung vorliegt) im Excelblatt in angeblich Nordnordost ("NNE") durch die Importroutine.
Hier besteht definitiv Korrektur- bzw Nachbesserungsbedarf... warum darf die Windrichtungsangabe nicht leer sein, wenn die Windverteilung nur Nullen enthält oder der Ergebnisvektor der Nullvektor ist?
Viele Programmiersprachen kennen eine Funktion atan2() oder arctan2(), die den Quadranten gleich mit liefert.
