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Äquivalent-Temperatur

Begonnen von sani3, 08.12.2013, 18:41:43

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sani3

Hallo,
ich versuche es noch einmal mit eienm neuen Anlauf.
Wie kann ich folgende Berechnung für die Äquivalent-Temperatur aus den Variablen in meiner benutzerdefinierten custom.txt einfügen.   Die Formel lautet: 
Temperatur + 2,5 (konstante)*Dampfgehalt in g/kg.
Ich weiß aber leider nicht, wie ich die Zahlen zuorden soll. Ich habe schon einiges ausprobiert. Es klappt nicht. Werner hatte mir schon mal einen Vorschlag dazu gegeben und auch unmissverständlich klar gemacht, dass die eigentliche Formel für´s Theta E aus Wswin nicht berechnet werden kann, oder vielmehr zu kompliziert wäre.
Deshalb habe ich die potentielle Temperatur nicht mit berücksichtigt. Die o.g. Formel ist die abgespeckte Version. Aber wie gesagt, ich komme mit der Schreibweise, wie ich die Zahlen zuordnen muss nicht zurecht.
Die Äqui. Temp. ist sehr interessant, da es Frontdurchgänge und die Luftmasse kennzeichnet.
Aber vielleicht hat ja Werner nochmal eine Idee.
Gruß Lothar Aeckerle

http://www.wetter-esslingen.info
webmaster@wetter-esslingen.info

wneudeck

#1
Hallo,
zunächst solltest Du eine Variable, wenn Du sie hier schon postest, in einer lesbaren Form darstellen und nicht so, wie Du es gemacht hast. Oder siehst Du Dir Dein posting nach dem Absenden nicht mehr an?
Zum Thema selbst:
a) Ich gehe also davon aus, dass der Dampfgehalt mit 2,5 multipliziert werden soll und dazu die Temperatur addiert werden soll, richtig?
b) Das ist in einer Variablen keinesfalls zu machen, sondern Du musst erst die Mulitplikation durchführen und Dir dieses Ergebnis merken (setmem).
c) Erst im nächsten Schritt kannst Du zum gemerkten Ergebnis die Temperatur addieren.
d) Du darfst natürlich im dern Echtzeitanwendung nicht die echten Zahlenwerte einsetzen (z.B. 12,0 oder 15,1), sondern die den Werten entsprechenden Variablen
Vielleicht wäre es kein Fehler, vor etwas komplexeren Variablenkonstruktionen Dir mal meine Seite
http://faqvar.wernerneudeck.de
anzusehen. Speziell den Menüpunkt "Variablen mit Benutzervorgabe". Dort sind auch die calc-Variablen erklärt.
Zuletzt solltest Du berücksichtigen, dass Du für den Dampfgehalt eine ganz spezielle Variable verwenden musst, nämlich
%mixratiocur%

heimfried

Hallo Lothar,
mit den WsWIN-Variablen kenne ich mich nicht aus, aber die thermodynamischen/meteorologischen Fragestellungen würden mich schon interessieren. (Einen Thread zur potentiellen Temperatur habe ich nicht gefunden, vielleicht hast du das mit Werner per PN erörtert.)

Was die Äquivalent-Temperatur angeht, handelt es sich bei der von Werner genannten Variablen %mixratiocur% wahrscheinlich nicht um die spezifische Feuchte, die laut Wikipedia-Artikel anzusetzen wäre. Der Unterschied ist aber - bezogen auf meteorologisch relevante Wertebereiche - sehr klein.)

Wenn du magst, kannst du ja dein Vorhaben erläutern.


Gruß, Günter

sani3

Hallo heimfreid,

die Antwort ist ganz einfach. In der Meteorologie ist die Äquivalent-potenzielle Temperatur, das
sog. Theata E, die fiktive (also rechnerische, kann nich gemessen werden) Größe für die Erkennungen von Luftmassen und Fronten. Die potenzielle Temp. ist die Temp., die ein Teilchen annimmt, wenn man es aus einem höheren Niveau mit dem Druck und der Temperatur trockenadiabatisch auf 1000 hpa bringt. Die genaue Formel für die Äquiv. pot.Temp. lautet demnach:

         Theta E= T  + 2,5 Konstante (konstatnte) x Dampfgehalt in g/kg (spezifische Feuchte)           x(1000/p)^0,29  . Wobei die spezifische Feuchte das mixratiocur ist.
Ich weiß nicht, was du mit meteorologisch genannte Wertbereiche meinst. Und welcher Unterscheid zu was ? sehr klein sein mag ?

Im übrigen habe ich die Variablen im ersten Beitrag jetzt gelöscht, da sich diese im Thread nicht so darstellen lassen.
Der Umbruch wird jedesmal verschoben. Aber ich glaube, jeder weiß, welche Variablen gemeint sind. Damit ein Gruß an Werner, der mich schon mal ein Stück weiter gebracht hat.
Gruß Lothar Aeckerle

http://www.wetter-esslingen.info
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wneudeck

Hallo Lothar,
dann will ich mal nicht so sein und stelle Dir die Variablen ein.
Übrigens: Jetzt habe ich erst gemerkt, warum Du Dein Konstrukt so "seltsam" eingestellt hast: die Forensoftware spielt hier einen Streich. Das konnte man bei der alten Software umgehen, ob es hier auch geht, weiß ich nicht, muss mal Dietmar fragen.
Du musst daher in der Variablen überall die runden Klammern durch eckige Klammern ersetzen, sonszt stimmt es natürlich nicht

%ws_setmem(1)=%ws_calc(*)=%mixratiocur%~2,5~2%% %ws_calc(+)=%ws_getmem(1)%~%curval(0)%~2%

heimfried

Zitat von: sani3 am 09.12.2013, 05:55:39
... Die genaue Formel für die Äquiv. pot.Temp. lautet demnach:

         Theta E= T  + 2,5 Konstante (konstatnte) x Dampfgehalt in g/kg (spezifische Feuchte)           x(1000/p)^0,29  . Wobei die spezifische Feuchte das mixratiocur ist.
Ich weiß nicht, was du mit meteorologisch genannte Wertbereiche meinst. Und welcher Unterscheid zu was ? sehr klein sein mag ?

Wenn ich einem Kilogramm Luft mit der spezifischen Feuchte von 7,36 g/kg genau 5,00 Gramm Wasserdampf zufüge, steigt die spezifische Feuchte nicht auf 12,35 g/kg, sondern auf 12,30 g/kg.

Der Grund dafür ist, dass die Masse der feuchten Luft jetzt 1005,00 g beträgt (pro Kilogramm bedeutet pro Kilogramm feuchter Luft).

Aus diesem Grund wird in der Thermodynamik das Mischungsverhältnis bevorzugt (es wird auch Wasserdampfgehalt genannt). Das benutzt als Bezugsgröße die Masse aller Bestandteile der Luft außer dem Wasserdampf (pro Kilogramm heißt hier pro Kilogramm trockener Luft).

Die Luft aus dem o.g. Beispiel hat vorher einen Wasserdampfgehalt von x = 7,42 g/kg, nach dem Zufügen von genau 5,00 g Wasserdampf aber freundlicherweise x = 12,42 g/kg.

Die Masse der trockenen Luft ändert sich ja nicht dadurch, dass ich Wasserdampf hinzufüge.

(In der Thermodynamik würde man x = 0,01242 benutzen, weil auch die Masse des Wasserdampfes in Kilogramm angesetzt wird und (kg / kg) ergibt 1.)

Du siehst ja, dass die Zahlen recht wenig voneinander abweichen (x = 7,42 g/kg (tr L),
s = 7,36 g/kg (feu L)). Die Abweichung wird aber mit wachsender Feuchte größer.

Bei uns (und da rede ich jetzt von unserem Klima und Luft in Bodennähe, also die Daten, die wir so messen) werden Feuchten von x = 15 g/kg sehr selten überschritten (nur in 0,8 Stunden pro Jahr für Berlin, Durchschnitt 1951 - 1970). Wenn wir z. B. x = 19,0 g/kg (tr L) nehmen, kommen wir auf
s = 18,6 g/kg (feu L), auch das ist noch relativ wenig Abweichung.

In technischen Prozessen z. B. können ganz andere Wassergehalte eine Rolle spielen, da laufen die Werte für x und s weit auseinander
(s kann nie größer als 1000 g/kg werden, x dagegen kann beliebig groß werden).

Zurück zu Energie, Höhe und Wassergehalt: ich habe mal auf Anregung von Holli eine Luftmassenhebung bis zur Kondensation (Wolkenuntergrenze, wenn genügend Kondensationskeime vorhanden sind) berechnet, siehe hier: http://www.bauphysikpraxis.de/temp3.





Gruß, Günter

sani3

Hallo heimfried,

ich weiß jetzt nicht was ich antworten soll. Danke für die Beispielrechnung, aber als versierter Meteorologe glaube ich zu wissen, was Mischungsverhältnis und spezifische Feuchte bedeuten. Aber sorry, du hast, glaube ich, nicht ganz verstanden was ich mit der Äquvivalent-potenziellen Temperaur meine. Hier geht es nicht alleine um spezifische Feuchte und Mischungsverhältnis. Diese sind natürlich nahezu identisch Deine ausführliche Beschreibung ist auch richtig, ohne Zweifel, aber das war nicht das Problem.

Und vielen, vielen Dank an Werner, der mir einen großen Dienst mit der fertigen Variablen erwiesen hat. Ich probiers heute Abend gleich aus. Ich glaube auch nicht, dass ich das so hinbekommen hätte.
Gruß Lothar Aeckerle

http://www.wetter-esslingen.info
webmaster@wetter-esslingen.info

heimfried

Zitat von: sani3 am 09.12.2013, 15:38:27
... Danke für die Beispielrechnung, aber als versierter Meteorologe glaube ich zu wissen, was Mischungsverhältnis und spezifische Feuchte bedeuten.

Hallo sani3,

dass du ein versierter Meteorologe bist, wusste ich nicht. Ich habe mir jetzt die vom DWD dazu veröffentlichten Formeln angesehen.

Ich würde in der von dir genannten Formel:

Theta E= T  + 2,5 Konstante (konstatnte) x Dampfgehalt in g/kg (spezifische Feuchte)           x(1000/p)^0,29

aber noch eine Klammer setzen:

Theta e = (T + 2,5 * Dampfgehalt in g/kg) * (1000/p)^0,29


Gruß, Günter

sani3

#8
Hallo heimfried,

vielleicht haben wir auch einfach nur aneinander vorbeigeredet. Du hast natürlich recht, ich hätte die Formel etwas präziser schreiben sollen und die Klammern entsprechend sezten müssen.  :)



Beiträge zusammengeführt, weil der Autor sich selbst geantwortet hat statt seinen letzten Beitrag zu ändern: 09.12.2013, 22:52:08

Hallo Werner,

ich möchte dich auch nicht unbeteiligt lassen an dem erfeulichen Ergebnis und dir mitteilen, dass ich die Variable der Äquivalent-Temp. bereits in die custom.txt eingetragen habe und siehe da.....es funktioniert. Das Ergebnis ist hier zu sehen http://www.wetter-esslingen.info/custom.html
Vielleicht kann ich ja auch irgendwann  mir dazu eine Grafik schaffen, die mir den Verlauf anzeigt.
Vielleicht haben ja nnoch mehr Interesse daran.
Vielen Dank nochmal an dich Werner  :)
Gruß Lothar Aeckerle

http://www.wetter-esslingen.info
webmaster@wetter-esslingen.info

wneudeck

Hallo Lothar,
gern geschehen, habe es mir gerade angesehen.