Windrichtung und -geschwindigkeiten

Roin

Freier Denker
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Hallo Leute,

nun habe ich die meisten Hürden für mein Programm zum Berechnen des Luftdrucks an Orten, wo keine Messstation steht, überwunden.
Siehe auch Multithreading/-processing oder das Problem bezüglich des Umrechnens von GPS-Koordinaten.
Aus den mir zu Verfügung stehenden Luftdruck-Daten (ca. 30 Messpunkte zu einem bestimmten Zeitpunkt in verschiedenen Städten Europas) lasse ich nun eine Luftdruck-Verteilung über einen von mir gewählten Bereich berechnen.
So sieht das etwa aus:
figure_1.png

Der nächste Schritt ist nun die Windrichtung und Windgeschwindigkeit zu bestimmen.

Mein erster Versuch bezüglich der Windrichtung war sehr intuitiv und nach ersten Recherche vollkommen falsch:
Ich habe mir 9 Datenpunkte (3x3) genommen. Dort habe ich lokale Minima und Maxima bestimmt und die Windrichtung als Vektor vom Maxima zum Minima bestimmt. Abgesehen davon, dass meine Bestimmung der Windrichtung aufgrund eines schlechten Algorithmuses sehr ungenau war stimmt die Windrichtung nicht, da die Corioliskraft, also die Kraft die durch die Erdrotation hervorgerufen wird, die Luftmaßen so stark ablenkt, dass die Windrichtung sich (hauptsächlich) entlang der Isobaren richtet.

Ich habe nun einige Quellen durchforstet, finde allerdings nirgendswo "einfach" beschrieben, wie sich nun der Gradientenwind (also der "reale" Wind, bestehend aus dem Corioliswind, Zentrifugalwind (Hochs und Tiefs drehen sich um sich selbst) und der Gradientenkraft (dem Wind, den ich oben versucht habe zu bestimmen - also der Wind durch Luftdruckunterschiede) berechnet.
Kann mir da jemand eine Hilfestellung geben?

Eine weiterführende Frage hätte ich auch noch.
Die Windgeschwindigkeit und Windrichtung kann ich nach den Formeln irgendwie für ein System mit einem Hoch- oder einem Tiefdruckgebiet bestimmen. Wie mache ich das, wenn ich mehrere Hoch- und/oder Tiefdruckgebiete habe? Kann ich dabei einfach die Superposition anwenden, für jedes einzelne Gebiet bestimmen und dann aufaddieren?

Vielen Dank für Eure Hilfe!
 
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:D Da bin ich jetzt ja mal gespannt ob du *dafür* jemanden findest hier.

Übrigens ist das der falsche Bereiche, das ist keine Programmierfrage. Jedenfalls freshes Thema nur für ne Bachelor Arbeit.
Was ist denn dein Ziel?

Die Modellierung von dem was du fragst ist höchstwahrscheinlich nicht-trivial, auf der anderen Seite ein sehr intensiv behandeltes Forschungsgebiet. Ich würde an deiner Stelle nach einen Fachbuch bzw. Lehrbuch suchen, oder nach einem Uni-Skript, wo das Thema in nachvollziehbarer Weise aufgezogen wird.
 
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:D Da bin ich jetzt ja mal gespannt ob du *dafür* jemanden findest hier.
Und ich erst...

Übrigens ist das der falsche Bereiche, das ist keine Programmierfrage.
Ich habe es gedanklich einfach unter Algorithmen eingeordnet - ich programmiere ja die Aufgabe. Konnte es sonst nirgendswo auf Anhieb zuordnen.


Was ist denn dein Ziel?
Ich habe, wie erwähnt, einige Messdaten von Luftdrücken in Europa verteilt. Diese Daten sind leider nur sehr wenige, weshalb ich nun mit dem Algorithmus alle Druckdaten über einen Großteil Europas berechnen lasse. Anschließend (das hier ist jetzt die Frage) berechne ich die Windgeschwindigkeit und Windrichtung für jeden Datenpunkt (oder auch nur für einzelne, jenachdem was der Endnutzer gerade braucht). Das kann man dann für diverse Anwendungsgebiete nutzen. Für die Schifffahrt zum bestimmen, ob auf dem Kurs ein Sturm ist, Windkraftanlagen, Wettervorhersagen und und und.

Die Modellierung von dem was du fragst ist höchstwahrscheinlich nicht-trivial, auf der anderen Seite ein sehr intensiv behandeltes Forschungsgebiet. Ich würde an deiner Stelle nach einen Fachbuch bzw. Lehrbuch suchen, oder nach einem Uni-Skript, wo das Thema in nachvollziehbarer Weise aufgezogen wird.
Ja, ich habe bereits nach einigen Büchern gesucht, leider nur sehr wenige gefunden, die sich mit der Materie auseinandersetzen (vermutlich habe ich einfach nicht die richtigen Schlagwörter genutzt). Ein Großteil der Bücher ist auf Englisch und durch die verwendete Fachsprache, fällt es mir nicht leicht die beschriebenen Vorgehensweisen zu verstehen.
Daher habe ich hier ja nachgefragt, ob es hier jemanden gibt, mit dem man sich mal darüber unterhalten kann. Ich werde aber die nächsten Tage mal den Drucker anwerfen und einige meiner Quellen ausdrucken und zusammenschreiben. Vielleicht hilft das auch schon.
 
Ich habs mal in den Offtopic Bereich geschoben - eventuell findest du hier mehr Leute die eine Antwort auf deine Frage haben ;)
 
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