GRØTNESET SIKTMÅLINGER 2009/2010

Transkript

1 GRØTNESET SIKTMÅLINGER 2009/2010 IVAR A. SEIERSTAD SAMMENDRAG Siden mars 2009 har det blitt foretatt skyhøyde- og siktmålinger på Grøtneset som ligger ca 15 km fra Hammerfest. Hensikten er å kartlegge sky- og siktforhold som har relevans for flygning og regularitet for en mulig ny flyplass på stedet. For beregningsperioden august 2009 juli 2010 gir skyhøyde- og siktmålinger høy værmessig tilgjengelighet. For eksempel vil et krav om visuell bakkekontakt på nivå 200 fot og horisontal sikt på mer enn 300m gi en værmessig tilgjengelighet på 99.8% av tiden. Værmessig tilgjengelighet for andre valg av nivå for visuell bakkekontakt (fra 200FT til 900FT) er også beregnet. Målingene på Grøtneset representerer et år der det var høyere frekvens av lav skyhøyde og lav vertikal sikt på Hammerfest lufthavn enn de foregående 5-15 år. Det er rimelig å anta at den fuktige lufta fører til samme type skydannelser over Hammerfest og på Grøtneset, selv om lokalt terreng kan endre noe på lokal skybasis. Det forventes derfor at langtidsverdiene for værmessig tilgjengelighet på Grøtneset er noe høyere enn målt i prosjektåret. Side

2 1. Innledning Det har pågått skyhøyde- og siktmålinger på Grøtneset siden mars Hensikten har vært å kartlegge siktforhold som har relevans for flygning og regularitet for en mulig ny flyplass på stedet. I tillegg har det også vært gjort vindmålinger. Vindmålinger i to master har pågått siden januar Analyse av vindmålingene for perioden 1.mars 2007 til 28.februar 2009 er tidligere blitt presentert i et notat fra Meteorologisk institutt (1.juli 2009), utarbeidet av Knut Harstveit. Grøtneset ligger ca 15 km fra Hammerfest i Kvalsund Kommune. Måleapparatene er plassert på odden ca midt på kartet i Figur 1, nærmere bestemt på 70.56N og 23.69N. Figur 1 Kart over området med målestedet på Grøtneset Kilde: Statens kartverk: Norgesglasset Begrepet værmessig tilgjengelighet refererer i dette notatet til værmessige begrensninger for visuell bakkekontakt ved landing. Hvilke høyder og distanser som er minimumskrav for visuell bakkekontakt for en mulig flyplass ved Grøtneset er foreløpig ikke kjent for Meteorologisk Institutt. Vi har derfor beregnet tilgjengelighet for krav om visuell bakkekontakt på nivå fra 200FT til 900 FT, samt horisontal sikt lenger enn 300m og 500m. Side

3 2. Måleinstrumenter For å beregne sky- og siktforhold ble det i mars 2009 plassert ut en CBME80A skyhøydelaser og en Vaisala forward scattering siktmåler (FD12) på Grøtneset. Skyhøydemåleren er en laser som sender opp kontinuerlige signaler. Når strålen treffer en vanndråpe sendes det signaler tilbake. Skyer består av luft med høyt innhold av små vanndråper eller ispartikler og et tydelig signal sendes tilbake når strålen treffer skybasis. Skybasis er definert som laveste skyhøyde og blir identifisert av skyhøydemåleren hvert minutt. Det vil alltid knyttes en viss usikkerhet til bestemmelse av skyhøyde fordi skybasis ikke er en skarp grenseflate, men en gradvis overgang fra dråpefri til skyluft. Denne blir beregnet i programvaren med en oppløsning på 10m (32.8 FT). Dersom strålen ikke identifiserer noe skyelement blir en fast verdi (-99.8) returnert. Denne verdien blir registrert enten fordi det er klar sikt langs laserstrålen, eller fordi det er tåkedråper rett over instrumentet som ikke gir grunnlag for identifisering av skyhøyde. Når skyhøyde ikke kan beregnes gir instrumentet i stedet vertikal sikt med samme oppløsning. Dersom instrumentet ved feil ikke sender signal, eller strålen ikke trenger gjennom instrumentets glassplate på grunn av snø, is, sot eller andre hindringer, skrives en mangelverdi (-99.9) ut. Slike tilfeller blir registrert som datatap. Siktmåleren er en Vaisala forward scatter måler. Den sender ut et optisk signal som reflekteres tilbake fra tåkedråper i lufta. Tiden fra sending til mottak avgjør sikten. Også her vil dataprogrammer beregne aktuell måleverdi ut fra en mengde enkeltmålinger. På samme måte som for skyhøydemåleren gir siktmåleren manglende verdi dersom glasset er ugjennomtrengelig på grunn av snø, is, sot eller andre forhold. Både sikt- og skyhøydemåleren krever kalibrering av signalet for korrekt omsetting av elektronisk verdi til meterverdi. Instrumentene holdes for øvrig i stor grad is og snøfri gjennom ventilasjon og oppvarming av glassene. 3. Datakvalitet Registrering av sikt og skyhøyde har pågått siden mars Datadekningen i prosent av tiden er angitt i Tabell 1. Som det fremgår av tabellen er datadekningen meget god for målingene fra siktmåleren (kolonne MOR). Unntaket er den dårlige dekningen på 27% i mars 2010 på grunn av strømbrudd. Strømbruddet førte til at det mangler målinger for hele perioden 26. Feb 2010 til 23. Mar Dette gjelder da også målingene fra skyhøydelaseren. Skyhøydelaseren har også noe lavere dekning enn siktmåleren generelt. På grunn av den lave dekningen på 67,3 % i april 2009 og 66,1 % i juli 2009 ble det besluttet å bruke perioden august 2009 til juli 2010 som beregningsperiode. Valg av periode har imidlertid liten betydning for beregnet værmessig tilgjengelighet. Gjennomsnittlig datadekning for skyhøydelaseren for beregningsperioden er 90 % dersom man ser bort fra perioden med strømstans i feb/mar Dette vurderes til å være tilstrekkelig til å gjøre beregninger for siktforholdene gjennom året på Grøtneset. Side

4 MÅNED MOR HL VZ apr ,9 67,3 67,3 mai ,8 84,6 84,6 jun ,8 84,9 84,9 jul ,4 66,1 66,1 aug ,5 74,0 74,0 sep ,9 84,9 84,9 okt ,3 88,9 88,9 nov ,8 95,4 95,4 des ,9 94,3 94,3 jan ,7 87,1 87,1 feb ,4 76,1 76,1 mar ,0 25,3 25,3 apr ,0 94,9 94,9 mai ,4 92,6 92,6 jun ,4 93,4 93,4 jul ,6 88,6 88,6 snitt 92,3 81,2 81,2 Tabell 1 Datadekning (i % av tiden) for elementene horisontal sikt (MOR), skyhøyde (HL) og vertikal sikt (VZ) på Grøtneset. 4. Opptelling av målt sikt og skyhøyde Hvilke høyder og distanser som er minimumskrav for visuell bakkekontakt på den enkelte flyplass avhenger av terreng, instrumentering på flyplassen og andre krav knyttet til bruk av flyplassen. Det har ikke blitt angitt minimumskrav til Meteorologisk Institutt for en flyplass på Grøtneset. Vi har derfor satt opp tabeller for minimum skyhøyde (HL) og vertikalsikt (VZ) fra 200FT og opp til 900 FT. Skyhøyde (HL) og vertikal sikt (VZ) blir ikke registrert samtidig. VZ blir bare registrert når HL ikke kan identifiseres. Dette kan for eksempel være når det ligger skyer helt ned mot bakken eller en klar skybasis ikke kan beregnes. Horisontal sikt (MOR) vil alltid bli oppgitt, men bidraget fra MOR<300m eller MOR<500m telles bare opp når HL>X00FT og VZ>X00 FT. All opptelling gis i prosent av tiden av datadekningen. HL/VZ < MOR VZ HL SUM 200FT 0,12 0,06 0,00 0,18 300FT 0,12 0,12 0,00 0,24 400FT 0,11 0,20 0,00 0,31 500FT 0,09 0,32 0,04 0,46 600FT 0,08 0,46 0,18 0,72 700FT 0,06 0,63 0,53 1,22 800FT 0,05 0,81 0,92 1,78 900FT 0,04 0,99 1,39 2,42 Tabell 2 Frekvens i prosent (%) av tiden av lav horisontal sikt (MOR), lav vertikal sikt (VZ) og lavt skydekke (HL) på Grøtneset august 2009 juli Sum er summen av bidragene fra MOR, VZ og HL. Bidraget fra MOR<300m telles bare opp når HL>X00FT og VZ>X00 FT. Side

5 Tabell 2 viser bidragene fra MOR, VZ og HL samt summen av disse (SUM). Tabellen viser at den største begrensningen for værmessig tilgjengelighet under 700FT skyldes lav vertikal sikt (VZ). Det betyr at en stor del av tilfellene der bakkekontakt ikke vil bli oppnådd skyldes tykke lag med dårlig vertikalsikt. Fra og med 700FT er bidragene til VZ og HL ganske like eller HL er litt større. Merk at i mange av tilfellene med VZ<200FT vil horisontal sikt (MOR) også være lav men telles ikke opp. Bidraget fra MOR avtar naturlig nok med angitt grenseverdi for VZ/HL og har størst relativ betydning for lavere skyhøydeminima. Tabell 3 viser bidragene fra VZ og HL med tilleggskrav at MOR skal være under 500m. Dette øker naturligvis bidraget fra MOR for lavere skyhøydeminima (under 500FT). Bidraget fra MOR for den værmessige tilgjengeligheten er imidlertid såpass liten at det fører til små endringer i den totale summen. HL/VZ < MOR VZ HL SUM 200FT 0,17 0,06 0,00 0,23 300FT 0,15 0,12 0,00 0,28 400FT 0,13 0,20 0,00 0,34 500FT 0,11 0,32 0,04 0,47 600FT 0,09 0,46 0,18 0,73 700FT 0,07 0,63 0,53 1,23 800FT 0,05 0,81 0,92 1,79 900FT 0,04 0,99 1,39 2,42 Tabell 3 Frekvens i prosent (%) av tiden av lav horisontal sikt (MOR), lav vertikal sikt (VZ) og lavt skydekke (HL) på Grøtneset august 2009 juli2010. Sum er summen av bidragene fra MOR, VZ og HL. Bidraget fra MOR<500m telles bare opp når HL>X00FT og VZ>X00 FT. 200FT 300FT 400FT 500FT 600FT 700FT 800FT 900FT aug.09 0,52 1,01 1,38 2,10 3,09 4,68 6,07 7,30 sep.09 0,00 0,01 0,04 0,15 0,43 0,92 1,33 1,78 okt.09 0,09 0,09 0,09 0,12 0,25 0,54 1,08 1,77 nov.09 0,06 0,07 0,08 0,11 0,24 0,48 0,80 1,16 des.09 0,05 0,06 0,07 0,08 0,12 0,29 0,48 0,71 jan.10 0,22 0,27 0,39 0,55 0,77 1,10 1,55 2,39 feb.10 0,33 0,35 0,41 0,60 1,01 1,58 2,34 3,09 mar.10 0,31 0,35 0,37 0,48 0,60 0,83 1,16 1,45 apr.10 0,67 0,72 0,80 0,99 1,26 1,72 2,34 2,95 mai.10 0,05 0,06 0,06 0,13 0,31 0,61 1,02 1,48 jun.10 0,00 0,00 0,02 0,03 0,16 0,69 1,56 2,44 jul.10 0,06 0,14 0,27 0,48 0,87 1,69 2,15 2,90 snitt 0,20 0,26 0,33 0,49 0,76 1,26 1,82 2,45 Tabell 4 Frekvens i prosent (%) av tiden av lav horisontal sikt (MOR), lav vertikal sikt (VZ) og lavt skydekke (HL) på Grøtneset for hver måned i perioden august 2009 juli2010. Sum er summen av bidragene fra MOR, VZ og HL. Bidraget fra MOR<300m telles bare opp når HL>X00FT og VZ>X00 FT. Side

6 Tabell 4 viser for hver måned summen av bidragene fra MOR, VZ og HL med tilleggskrav at MOR skal være under 300m. Den høyeste forekomsten av lav sikt finner vi for august 2009 og april I august 2009 var det største bidraget fra lav skyhøyde (HL) mens lav horisontal sikt (MOR) bidro mest i april For lave skyhøydeminima (200 FT) ser vi en sesongfordeling der perioden januar til april har høyest forekomst av lav sikt (med unntak av august). 1 års målinger er likevel for kort til å konkludere om månedsfordelingen av siktforholdene på Grøtneset. Merk at gjennomsnittsverdiene her avviker litt fra gjennomsnittsverdiene i Tabell 2 siden hver måned blir vektet likt, uavhengig av datadekning for måneden. Måling i kortere perioder kan avvike en del fra forholdene i en langtidsperiode. Vi benytter derfor Hammerfest Lufthavn som referansestasjon for å vurdere hvor representativ måleperioden er. Det er rimelig å anta at den fuktige lufta fører til samme type skydannelser over Hammerfest og på Grøtneset, selv om lokalt terreng kan endre noe på lokal skybasis. Frekvens av lav horisontal og vertikal sikt er beregnet for Hammerfest Lufthavn for perioden basert på METAR telegram med observasjoner fra flyplassen. Beregningen er utført av Knut Harstveit. Tabell 5 viser frekvensen av lav vertikal sikt og lavt skydekke på Hammerfest Lufthavn med tilleggskrav at horisontal sikt skal være mindre enn 500FT. HL/VZ < aug2009-jul FT 0,7 0,4 0,3 300FT 0,7 0,4 0,4 400FT 0,9 0,4 0,4 500FT 1,1 0,5 0,6 600FT 1,4 0,7 0,8 700FT 1,8 0,9 1,1 800FT 2,1 1,2 1,6 900FT 2,7 1,5 1,9 1000FT 3,3 1,8 2,3 Tabell 5 Frekvens i prosent (%) av tiden for summen av lav horisontal sikt, lav vertikal sikt og lavt skydekke basert på METAR fra Hammerfest lufthavn. Bidraget fra horisontal sikt (< 500FT) telles bare opp når HL>X00FT og VZ>X00FT. Høyden refererer til fot(ft) over flyplassen (ca 80 moh). Tabellen viser at det var mer lave skyer eller lav vertikal sikt i prosjektåret enn for langtidsperioden Det er mulig at langtidsserien ikke er helt homogen pga Snøhvitutbygging og endret trafikk ved Hammerfest, men perioden burde være homogen. Målingene på Grøtneset representerer derfor et år der det var høyere frekvens av lav skyhøyde på Hammerfest lufthavn enn de foregående 5-15 år. Siden prosjektåret august 2009 til juli 2010 hadde større forekomster av lave skyer enn en langtidsperiode på Hammerfest lufthavn, så antar vi at dette også gjelder på Grøtneset. Det kan derfor forventes noe høyere verdier av værmessig tilgjengelighet enn målt i prosjektåret. 5. Konklusjoner Ut fra skyhøyde- og siktmålingene på Grøtneset er det beregnet værmessig tilgjengelighet for skyhøydeminima fra 200FT til 900FT. Resultatet i Tabellene 2 og 3 er oppsummert i Figur 2. Denne figuren viser værmessig tilgjengelighet, angitt i prosent av tiden, for perioden august 2009 juli Denne figuren kan også brukes til anslå værmessig tilgjengelighet for skyhøydeminima Side

7 mellom de som er angitt i Tabellene 2 og 3. Det må presiseres at værmessig tilgjengelighet i denne figuren kun refererer til siktforholdene og ikke til andre forhold slik som vind og ising. Værmessig tilgjengelighet for Grøtneset aug 2009/jul Skyhøydeminima (Fot) MOR < 300m MOR < 500m 100,0 99,5 99,0 98,5 98,0 97,5 97,0 SUM (%) Figur 2 Værmessig tilgjengelighet for Grøtneset angitt i prosent av tiden for perioden august 2009 juli For beregningsperioden august 2009 juli 2010 gav skyhøyde- og siktmålinger høy værmessig tilgjengelighet. For eksempel gir et krav om visuell bakkekontakt på nivå 200FT, samt horisontal sikt på mer enn 300m, en værmessig tilgjengelighet på 99.8% av tiden. Målingene på Grøtneset representerer et år der det var høyere frekvens av lav skyhøyde og lav vertikal sikt på Hammerfest lufthavn enn de foregående 5-15 år. Det er rimelig å anta at den fuktige lufta fører til samme type skydannelser over Hammerfest og Grøtneset, selv om lokalt terreng kan endre noe på lokal skybasis. Vi forventer derfor at langtidsverdiene for værmessig tilgjengelighet på Grøtneset er noe høyere enn målt i prosjektåret. Side