Teil 2 der Serie: Über die Wetterdaten zum Routing

Liebe YACHT-Leser,

euren Kommentaren zum letzten Post über Polardiagramme folgend möchte ich mich für eure Neugierde bedanken und meiner Freude über die Kompetenten Statements mit einem weiteren technischen Artikel Ausdruck verleihen. Diesmal zum Thema Routing, bzw. erstmal als Einstieg zu Wetterquellen und -modellen. Dabei streife ich hoffentlich das ein oder andere Interessante für den Fahrtensegler, wie für den Technikfreak oder den Ostseeregattasegler.

Unser Sport ist eine Mischung aus Ingenieurswettkampf (wer hat das schnellste Schiff?), mentalem und körperlichen Marathon (wer hat die Energie und Motivation 100 Tage lang jede Minute zu segeln, zu trimmen, bereit zu sein für Segelwechsel, für gewichtsoptimierendes Umstauen des Materials und der Segel unter Deck?), Rennsegeln (wer nutzt das Potential und die Stärken seines Schiffes ideal, hat das Gefühlt für Trimm: Schwertposition, Gewichtsverteilung, Segelwahl, Segeltrimm?) und – last but not least – “Wetterschach”.

Diese Leistungsfaktoren kann man kaum losgelöst voneinander betrachten. Das Wissen um Trimm und Wetter fließt in die Konstruktion des Schiffes mit ein. Herr Desjoyeaux ist als Segler auch Ingenieur. Die Eigenarten des Schiffes bestimmen einen Teil der Strategie. Wir fahren z.B. eher eine defensive Strategie, weil unser Boot in diesen schwachwindigen Bereichen und halbwinds zu den Langsameren gehört. So bleiben wir lieber mit dem Hauptfeld zusammen. Durch eine risikoreiche Option einmal nach hinten gefallen, hätten wir kaum Chance wieder aufzuholen. Wir lassen lieber die drei Top-Favoriten im Westen vorbeisegeln und konzentrieren uns auf unsere direkten Gegner, wie “Renault”, “Mirabaud” usw. Kurz vorab: Es sah nie so aus, als hätten wir diese Westoption nutzen können. Und die drei Westschiffe schnappen den Wind dort auch nur sehr knapp. Einen halben Tag später würden sie Gefahr laufen in flaue Gegenwinde zu stoßen. So springen sie gerade auf die Ausläufer des ersten Southern-Ocean-Tiefs auf.

Wetterquellen: Wir haben am Schott vor unserem Navisitz eine Tabelle namens „agenda méteorolique“. Unser Kairos-Ingenieur Pifou hat sie erstellt, er ist schließlich bei unserem Rennstall Kairos für Performance zuständig. Diese Liste enthält zwischen 2 Uhr morgens und 23 Uhr abends UTC 24 Zeiten, zu denen GRIB-Daten jeweils in verschiedenen Quellen verfügbar sind. Wichtigste Quelle ist UGRIB, ein Programm, das fast jeder kennt. Es steht kostenlos im Internet unter grib.us. Es ist ein Tool, um bequem auf Wetterserver zuzugreifen und Wetterinformationen auszuwählen und per Iridium Kurzwelle oder Inmarsat an Bord herunterzuladen. Erschaffer ist Marcel Van Triest, einer der renommiertesten Meteorologen, der gleichzeitig die meisten Open60 Rennen offiziell betreut und jetzt neben uns auch den anstehenden Rekordversuch von “Banque Populaire” routen wird. Für das Barcelona World Race gibt es eine Version UGRIB-Pro BWR, in der uns in einer individuellen Lizenz Daten bereitgestellt werden, die in der Regel kostenpflchtig wären, so die Gribdaten des europäischen Modells ECMWF. Marcel hat in diesem UGRIB-Pro außerdem eine spannende Innovation geschaffen: digitale Fronten-Dateien. Sehr kleine Files (7 Kb), die wir herunterladen und mit unseren Gribfiles überlagern und so die Bewegung von Fronten gemeinsam mit den Windpfeilen der Wetterdatei visualisieren können. Fronten, muss man nämlich wissen, können die globalen Wettermodelle und damit auch die GRIB-Files selber nicht wirklich exakt darstellen. Man kann an Kaltfronten grob 20 Prozent auf die vom Modell angegebene Windgeschwindigeit aufrechnen.

Exkurs: was ist GRIB? Eine GRIB-Datei enthält für ein ausgewähltes Gebiet Rasterpunkte mit Werten zu beliebigen Wetterdaten. Dahinter können verschiedene Modelle stehen. Das europäische Modell ECMWF spuckt z.B. 240 Daten für jeden Rasterpunkt aus. In der Regel interessieren uns aber vor allem Windrichtung und Stärke – einverstanden? Die Rasterung kann von einer halben Meile zwischen jedem Informationspunkt bis zu beliebig weit entfernt reichen. Das abgedeckte Gebiet kann die Kieler Förde sein oder die gesamte Erde. Wir haben hier nördlich der Doldrums ein 5 Megabyte großes Gribfile geladen, welches den gesamten Südatlantik über 15 Tage in sechstündigen Intervallen abdeckt. Dies hilft uns, eine erste Idee einer möglichen Route und der groben Entwicklung zu verschaffen. Normalerweise laden wir GRIB-Files von etwa 200 bis 300 Kb Größe: Einmal pro Tag morgens, und wenn die Situation kleinräumiger oder kritischer ist zweimal am Tag. Stets laden wir Zwei Modelle zum Vergleich: GFS und ECMWF.

Exkurs Modelle: Es gibt zwei weltumspannende (zivile) Modelle: GFS von den Amerikanern und ECMWF von den Europäern. Es gibt darüber hinaus militärische, für uns Segler nicht zugängliche Modelle. Die Amis haben ein klasse Gesetz, welches besagt, das mit Steuergeldern erzeugte Informationen der Öffentlichkeit kostenlos zur Verfügung stehen sollen. So sind alle US Seekarten (NOAA), Wetterkarten und GFS Daten kostenfrei im Internet verfügbar (GFS z.B. über grib.us). Paradoxerweise ist es im sonst so sozialstaatlichen Europa andersherum. Die öffentliche Hand erstellt mit unseren Steuergeldern Daten und verkauft diese dann an private „Großhändler“. Wollen Sie z.B. hochauflösende Stromdaten der Elbmündung, können sie die in Frankreich bei Mapmedia kaufen. Eigentlich ein Grund zur Revolte ;-).

Kostenlos gibt es nur GFS. Lokale Wetterzentralen nutzen nun diese Modelle als Umgebungsmodell für ihre lokal feingetunten Modelle, wie Arome, Aladin, Arpege und verschiedene weitere hochauflösende Modelle für z.B. die Kanaren, Kap Verden, Neuseeland. Meeno Schraders Wetterwelt (www.wetterwelt.de) liefert z.B. ein Detailmodell mit lokaler Physik für die Kieler Förde. Bestimmte Modelle gehen theoretisch so weit, dass sie große Gebäude berücksichtigen (in Kiel z.B. das Olympiazentrum). Doch das ist oft etwas im Verborgenen, das müssen Sie Herrn Dr. Schrader direkt fragen, diese Woche auf der Messe. Je nach Modell sind unterschiedliche Vorhersagedauer und regionale Auflösung machbar. Die längste Vorhersagezeit bekommen wir kostenfrei über www.navcenter.com: 15 Tage GFS, auch zugänglich für Maxsea Nutzer direkt aus Maxsea heraus über Chopper. Maxsea-Chopper erstellt eine kryptisch aussehende Email, die an einen Server gesendet wird, der daraufhin das GRIB-File zurücksendet. Unser Kairosingenieur hat herausgefunden, dass man dem Server noch mehr entlocken kann, wenn man einfach manuell in die Serveranfrage z.B. noch weitere Zeitschritte hineinschreibt: So bekommt man über 15 Tage auch 3- anstatt 6-Stunden Vorhersagen. (Bei Fragen zu Maxsea haben sie mit Hansenautic in Hamburg einen der erfahrensten Händler in Deutschland, finde ich).

Zurück zu unserer Tabelle am Schott: Ich kann hier also sehen, wann über welche Quelle welches Modell verfügbar ist. Eine Quelle ist z.B. das praktische Programm Navimail von Meteo France, welches Ihnen auch als Fahrtensegler gute Dienste leisten wird. Das Programm kann Deutsch und bietet Zugang zu allen wichtigen Daten. Allerdings muss man für die Daten dann zahlen. Wir haben ein weiteres Spazialprogramm von Meteo France: Synboat. Dies ist für uns mehr Backup, falls UGRIB mal versagen sollte. Dann nutzen wir gelegentlich Navcenter, wenn wir ein weit vorausschauendes Modell haben wollen. Wesentlich ist für uns aber das europäische Modell morgens und abends um 7 Uhr UTC über UGRIB herunterzuladen. Wie kommt es zu diesen Zeiten? Der ECMWF Großrechner in Reading benötigt für einen Modell-Lauf 12 Stunden. Also spuckt das System zweimal am Tag ein Resultat aus, um 7 Uhr jenes für die zurückliegende Mitternacht und um 19 Uhr jenes für 12 Uhr mittags. Soweit zu GRIBS, unserer wichtigste Wetterquelle und dem Futter für unser Routingprogramm.

Der zweite Arbeitsschritt nach der Datenbeschaffung ist nun diese Modelldaten mit der „Realität“ abzugleichen. In unserem Navigationsprogramm Adrena sehen wir oben rechts in der Ecke stets unseren aktuellen, wahren Wind und den vom GRIB aktuell vorhergesagten. So hat man immer im Augenwinkel, wie gut das Modell denn momentan passt. Ein weiteres, recht unbekanntes aber geniales Tool hilft uns ganz gut: Skyeye. Dies ist eine Kombination aus Software und einer Spiralförmigen kleinen Antenne am Heck. Das Ganze ist mit GPS gekoppelt und kann so hochauflösende Satellitenbilder unseres Standorts von NOAA-Satelliten empfangen, ohne dass wir etwas dazu einstellen oder beachten müssten. Wir suchen uns also das aktuellste heruntergeladene Bild von Skyeye und legen unser Gribfile darüber. Die Software zeichnet unseren Standort sowie die Konturen der Kontinente und Inseln mit in das Satbild. Wir können hier im Moment hervorragend die Wolkenformationen über der südatlantischen Kaltfront sehen, die von Kabo Frio bis nach South Georgia reicht. Wir können so sehen, ob das GRIB-File die Winddrehungen auch wirklich dort anzeigt, wo die Wolken sind. Nächste Quelle zum Verständnis der Lage und zum „Abgleich” ist die klassische Analysekarte. Für unser aktuelles Seegebiet folgen wir einer Seite, den der Wetterexperte und Oldenburger Professor für Meteorologie, Ralf Brauner, für uns ausfindig gemacht hat. Zuletzt, besonders in den tropischen Breiten kann man sich dann Quickscat anschauen: http://manati.orbit.nesdis.noaa.gov/ascat_images/cur_50km/zooms/WMBas34.png. Quickscat ist bei uns leider nicht mehr aktiv, wegen eines Antennenfehlers; wir haben hier aber noch das ganz ähnliche Produkt Ascat: ein sogenanntes Scatterometer-Bild des Windfeldes, das den Reiz hat, dass es auf realen Messungen beruht und so einen „Realitycheck“ des Modells ermöglicht, ganz wie unser NOAA-Satellitenbild. Schauen sie sich den Link einfach mal an, wenn es sie interessiert.

Fazit: Weicht der Wind mehr als 15 Prozent oder die Windrichtung mehr als 20 Grad vom momentan stattfindenden Wetter ab, verwerfen wir die Modelldaten gleich und suchen uns lieber ein gutes Buch. Nun, das ist übertrieben: Wir schauen, ob man die Daten zeitlich anpassen muss, z.B. um die Datei einige Stunden zeitlich zu verschieben, in die Zukunft oder Vergangenheit, wenn sich z.B. das reale Wetter schneller entwickelt hat als im Modell vorausberechnet.

Beim nächsten Mal komme ich dann auf Routing und Strategie zu sprechen.

Schönes Wochenende!

Herzliche Grüße,

Euer Boris

Ps: In den letzten beiden Stunden hatten wir eine Polarrate von 101 Prozent bei recht konstantem Wind. Grund, warum ich diese Zeilen schreiben konnte …

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6 Antworten auf Teil 2 der Serie: Über die Wetterdaten zum Routing

  1. Pingback: Virbac segelt 516 Meilen in 24 Stunden. Eiswarnung im Süden. | SegelReporter

  2. Christian sagt:

    Hallo Boris,

    wieder sehr spannende Informationen aus erster Hand! Interessant auch zu sehen, dass man nicht nur als “allei-zwei-Jahre-Rund-Skagen-Gelegenheits-Grib-Nutzer” Situationen erleben kann, in denen das Modell nicht stimmt oder eben wie von Dir beschrieben im zeitlichen Ablauf abweichen kann. Wird vielleicht vielzuoft vergessen, dass eine Simulation nur so gut ist, wie das Modell, auf der sie basiert und für bare Münze genommen (Parallele zu den VPP-Polardaten, oder :-). Zumindest bei mir geben Deine Artikel etliche Denkanstöße, mehr davon!
    Und natürlich “bonne route” Euch durch die aktuellen Wettersysteme da unten mit weiterhin dreistelligen Polarraten;-)

  3. Jürgen sagt:

    Hallo Boris,
    habe mich soeben wieder an Deinen detaillierten Beschreibungen erfreut. Hochinterresant. Ich wünsche Euch auch weiterhin eine so optimale Polarrate und Fortune beim Wetterrouting….

  4. StuArt sagt:

    Ausserordentlich gelungener Artikel. Danke dafür. Die Vorstellung von der Arbeit an Bord wird immer plastischer. Ich finde diese Suche nach der richtigen Route sehr spannend und Sie vermögen die Implikationen unterhaltsam und wirklich umfassend wiederzugeben. Ich sehe schon ein Buch am publizistischen Horizont langsam auftauchen ;-)
    ich wünsche mir weitere technische Berichte.

    guet goahn und fair winds

  5. Markus sagt:

    Hallo Boris,

    Eins Vorweg: Ich bin ein Junkie, denn ich klick fast jedes Positions-Update seit Beginn des Rennens.
    Wie wahrscheinlich viele hier bastel ich mir anhand der Wetterdarstellung auf dem BWR Tracker eine „eigene“ Strategie, bzw. Route für Euch aus und bin gespannt wie ihr dann segelt.
    Schön, dass du gleich der Frage, warum ihr nicht auch an die Brasilianische Küste ran seid, den Wind aus den Segeln genommen hast. Andererseits empfinde ich es als schade, dass ihr bisher jede Leichtwindzone länger „genießen“ durftet als die Spitze. Man hat deutlich verfolgen können, dass das Wettergeschehen das erste Drittel der Flotte bisher begünstigt hat, wobei man einfach sagen muss dass das Glück von Virbac Pabrec3, Foncia und Mapfre das des Tüchtigen ist. Es sah auf dem Tracker so aus als nehmen sie die Autobahn und der Rest ist durch die Innenstadt unterwegs. Sei es drum, JETZT kommt eure Zeit! Ich wünsch euch weiter ein gutes Händchen fürs Windschach.

    Grüße
    Markus

  6. Andreas sagt:

    Schöner Beitrag! Weiterhin optimalen Speed und das alles heil bleibt.
    Übrigens:
    Synopdaten wären zum Abgleich auch ziemlich vorteilhaft.

    Ahoi !