Windrichtung - Berechnung der Mittelwerte

[Jürgen]

Hallo,
nun bin ich bei den Statistiken bei der Windrichtung angelangt. Dazu habe ich ein paar Fragen.

1. Windlauf (oder Windverlauf, Wind Run)
nach Durchsuchen des Forums ist es 'Windmenge', welche sich durch Addition der Windgeschwindigkeit und dem Meßintervall ergibt.
a) Ist es richtig, daß die Rindrichtung dabei komplett außen vor bleibt ?
b) Ich berechne bereits die durchschnittliche Windgeschwindigkeit des Tages. Kann ich dann den Windrun einfach berechnen, indem ich den Wert *24 nehme ?

2. Vorherrschende Windrichtung des Tages
Momentan berechne ich diesen Wert, indem ich jede Windrichtung, bei der die zugehörige Windgeschwindigkeit > 0 ist) durch eine Pfeil der Länge 1 darstelle und diese Pfeile dann geometrisch[/u} addiere. Die vorherrschenden Windrichtung ist dann die Verbindungslinie vom Koordinatenursprung zu der Spitze des letzten Pfeiles.
c) Diese Berechnung habe ich 'selbst kreiert'. Wird die auch wirklich so berechnet oder muß da evtl auch die Windgeschwindigkeit mit rein (statt der konstanten Länge 1).

3. Varianz der Windrichtung
Was mir noch komplett fehlt, ist eine Aussage über die Beständigkeit der Windrichtung. Weht der Wind beispielsweise bis 12 Uhr Mittags aus West und ab Mittag dann aus Ost ergibt sich die vorherrschende Windrichtung nur aus ein paar Meßwerten Unterschied, ob nun West oder Ost angezeigt wird. Hierfür habe ich momentan eine 'Windrichtungsgüte' erdacht, die sich rechnerisch aus der Länge der bei 2) berechneten Verbindungslinie geteilt durch der Summe aller Messungen ergibt. Der Wert wäre dann theoretisch zwischen 1 (für konstanter Wind aus der Rinchtung) und 0 (umlaufender Wind ohne vorherrschende Richtung).
4) Gibt es eine solche 'Windrichtungsgüte', wie wird das dann bezeichnet und berechnet ?

[Reinis]

2. Vorherrschende Windrichtung des Tages
Momentan berechne ich diesen Wert, indem ich jede Windrichtung, bei der die zugehörige Windgeschwindigkeit > 0 ist) durch eine Pfeil der Länge 1 darstelle und diese Pfeile dann geometrisch[/u} addiere. Die vorherrschenden Windrichtung ist dann die Verbindungslinie vom Koordinatenursprung zu der Spitze des letzten Pfeiles.
c) Diese Berechnung habe ich 'selbst kreiert'. Wird die auch wirklich so berechnet oder muß da evtl auch die Windgeschwindigkeit mit rein (statt der konstanten Länge 1).

So kannst du leider nicht vorgehen. Das wäre zu einfach.
Stell dir vor, du hast eine halbe Stunde Wind aus N und dann eine halbe Stunde aus W. Dann würde bei dir als Hauptwindrichtung NW rauskommen, was natürlich blödsinn ist.
Ich habe es so gelöst, und so wird es glaube ich auch in anderen Programmen gemacht, dass das Vorkommen jeder Windrichtung (N,NNO,NO...) > 0Km/h gezählt wird. Die Variable mit den meisten Zählungen ist die dominante Windrichtung.

Viele Grüße,
Reinhold

[Gunga]

Jürgen,

meine Lösung sieht wie unten in den Diagrammen dargestellt aus. Dabei zeigt die Farbe Weiß die Windrichtungsänderungen ohne Geschwindigkeitsmessung an.

Ansonsten hat Reinis recht.

Gruß

Reiner    

[TheWeather]

Hallo Jürgen,

Hallo,
nun bin ich bei den Statistiken bei der Windrichtung angelangt. Dazu habe ich ein paar Fragen. ...

sieh mal hier, ab Seite 32 ... ab Zitat "Die Berechnung der Horizontalkomponenten des Windes sollte vektoriell und skalar
erfolgen (Richtlinie VDI 3786, März 1980)." ... ff

http://www.dwd.de/bvbw/generator/Sites/DWDWWW/Content/Oeffentlichkeit/KU/KUPK/Schulen/Messen__Beobachten/Bau__Wetterstation/Richtlinie__Klimastationen,templateId=raw,property=publicationFile.pdf/Richtlinie_Klimastationen.pdf

Das dürfte einige der Fragen von 1) ... 4) beantworten - ist aber auch sonst ganz interessant.

Gruß Hans

[Foerster]

Hallo,

ich erinnere mich vage daran, dass es auch mit Hilfe trigonometrischer Funktionen bei der Mittelwertbildung möglich ist, die Hauptwindrichtung zu ermitteln, ohne eine Häufigkeitsverteilung mit Klassenbildung zuvor zu erstellen.
Schau mal unter

http://www.webmet.com/met_monitoring/622.html

Die zweite Berechnungsmethode entspricht jener der zuvor zitierten DWD-Richtlinie. Im genannten Link sind die Erläuterungen zur Atan-Funktion m.E. hilfreich.

Viele Grüße

Kristian

[TheWeather]

Hallo Jürgen,

nachdem das Thema zum letzten Mal hier angesprochen war:
http://www.wetterstationsforum.de/phpBB/viewtopic.php?t=17870 hab' ich ein bisschen in diese Richtung experimentiert.

Ein paar Überlegungen, was man berechnen könnte und wie Grafiken dazu ausschauen könnten, im Anhang:

Gruß Hans

[Jürgen]

Die Beschreibungen von 'The Weather' und 'Foester' entspr genau der, wie ich momentan die vorherrschende Windrichtung bestimme. Die Standardabweichung ist aber anders. Ich habe jetzt die beschriebene Formel testweise umgesetzt und erhalte Werte im Bereich 0..1 (ein paar ganz wenige Werte sind auch knapp über 1) und entspr. damit im Großen und Ganzen meiner bisherigen 'Windrichtings-Güte'.

[Yaris]

Auch wenn ich hier den Button "Antwort" anklicken mußte, habe ich doch eher eine Frage:
In eine eigene Exel-Tabelle trage ich eine Reihe der von Weather Display täglich veröffentlichten Durchschnitts- und Extremwerte ein. https://www.solingen-weyer-wetter.de/August2019.htm Dies dient der eigenen Kontrolle.
Weitgehend stimmen die Berechnungen der Mittelwerte meiner Tabelle mit Weather Display überein.
Auffallend ist nur, daß es deutliche Unterschiede bei der durchschnittlichen Windrichtung gibt.
Bereits nach wenigen Tagen sind die Unterschiede feststellbar. Nach den ersten acht August-Tagen zeigt meine Exel-Tabelle eine durchschnittliche Windrichtung von 267° an.
Display nennt aber 316°.
In meiner Exel-Tabelle lasse ich den Mittelwert der täglichen Werte errechnen.
Mache ich hier einen Denkfehler?

[Tex]

Wenn Du in Excel die Gradzahlen mittels, kann da nur Murks bei rauskommen.
Beispiel: NNW = 367° | NNO = 23° -> Mittelwert = 180°/S

Ich kann Dir nur sagen wie WSWIN die dom. Windrichtung berechnet: es nennt die am häugisten vorkommende Windrichtung. Vermutlich macht das WD ähnlich.

TIP: Es gibt in Excel die Funktion ZÄHLEWENN[...

[Yaris]

Wenn Du in Excel die Gradzahlen mittels, kann da nur Murks bei rauskommen.
Beispiel: NNW = 367° | NNO = 23° -> Mittelwert = 180°/S

Danke Tex für Deine gut gemeinte Antwort. Aber gut gemeint  ist nicht gleich gut gemacht!
"Murks" ist Deine Berechnung!
Nicht nur mit Exel komme ich bei Deiner Rechnung auf einen Mittelwert von 195°.
Und warum das mit Grad-Zahlen nicht funktionieren soll, erklärst Du leider nicht.
Jetzt hoffe ich auf konstruktivere Beiträge vorzugsweise von WD-Nutzern.