Flugverkehr und Umwelt aus meteorologischer Sicht

Über die Problematik des Flugverkehrs im Rahmen der
Klimatologie/Klimaänderung haben wir Bereits am 18.02.2018 berichtet.

Die heute besprochenen eher kurzfristigen Auswirkungen sind im
Wesentlichen Ausscheidungen der Flugzeuge und der von Ihnen
verursachte Schalldruck, der allgemein als Fluggeräusch bzw. Fluglärm
bezeichnet wird.
(Wenn wir etwas hören, dann geschieht das durch Änderung des
Luftdrucks, der vom Ohr und Gehirn in das zugehörige Geräusch
?übersetzt? wird.
Dabei ist folgendes zu beachten: Das Gehör ist kein
Schalldruckmessgerät, mit dem normalerweise der Schalldruck bzw. die
Lautstärke gemessen wird. Interessierte Kreise versuchen uns nämlich
immer wieder weiß zu machen,
dass halber Schalldruck (-3 dB (Dezibel) den Höreindruck des Lärms
halbiert. Tatsächlich brauchen wir eine Reduzierung des Schalldruckes
um etwa 90% (ca. 10 dB), um ein Geräusch halb so laut wahrzunehmen.)

Wovon hängt der örtlich gemessene Schalldruck ab?
Drastisch geräuschreduzierend wirken logischerweise Starkschneefall
und Eisregen, bei denen der Flugverkehr weitgehend eingestellt wird.

Atmosphärischer Zustand:
Die Atmosphäre selbst verringert auch den den Boden erreichenden
Schalldruck.
Die Dämpfung durch die Atmosphäre ist in einer ?fürchterlich?
komplexen Gemengelage abhängig von Temperatur, relativer Feuchte und
der Frequenz (Schwingungshäufigkeit) der Schallemissionen.
Dieser Dämpfungsfaktor kann sich bei 500Hz je nach Temperatur und
Feuchte um den Faktor 3 ändern.
Empirisch wird oft die Luftmasse nach Kaltfronten als lärmfreundlich
empfunden.

Windrichtung:
Wenn der Wind von der Schallquelle auf uns zu weht, ist es allgemein
deutlich lauter als wenn er von uns zur Schallquelle weht. Das
scheint trivial, aber der größte Effekt kommt nicht durch die
Windrichtung selbst,
sondern durch den mit der Höhe zunehmenden Wind, der einen Effekt
ähnlich eines Echos hat.
Die An- und Abflugrouten ändern sich in Abhängigkeit von der
Windrichtung und damit auch die Schalldruckverteilung in der
Flughafenumgebung, denn Flugzeuge starten und landen überwiegend
gegen den Wind.

Turbulenz:
Starke Turbulenz in Flugplatznähe, also im Regelfall Gewitterwolken,
führen bei deren Umfliegung zur örtlichen Verlagerung des
Geräuschpegels. Kann das Gewitter nicht umflogen werden, weil es
genau über Start und/oder Landebahn steht, gibt es bei den dann
zwingenden Umleitungen im Anflug örtliche, sonst im Allgemeinen
zeitliche Verlagerungen des Geräuschpegels.

Inversionen:
Bei einer Inversion nimmt die Temperatur mit der Höhe höher zu und
nicht wie üblich ab. Dann bildet sich an deren Obergrenze ein
?Geräuschspiegel? aus, der die Schallwellen Richtung Erdboden
zurückwirft.
Da es bei Inversionen meist windstill ist, gibt es eine Kreisscheibe
um den Flugplatz, in der Bodenlärm nur bei diesen Inversionen
wahrgenommen wird.
Das ändert sich zumindest im Sommerhalbjahr im Laufe des Tages, wenn
die Inversion durch Sonneneinstrahlung wieder aufgelöst wird.


Druckschwankungen spielen auch bei Wirbelschleppen eine Rolle. Sie
werden durch das Zusammenlaufen des Unterdruckes und Überdruckes an
den Flügelspitzen verursacht und deren Intensität steigt folglich mit
der Größe des Flugzeuges. Sie führen zum einem zu einem
Mindestabstand nachfolgender Flugzeuge, insbesondere, wenn sie
relativ klein sind. Zum anderen können die Wirbel, da sie durch die
Gravitation nach unten sinken, statt Kleinflugzeugen auch Dachziegel
verwirbeln. Das soll allerdings nach Gutachten nur einmal in
Zehnmillionen Jahren passieren, also ein sehr seltenes Ereignis sein.


Die Problematik von bodennahen Auswirkungen der Abgase und sonstiger
flugbedingter Ausscheidungen ist noch wenig erforscht, zudem werden
die Ergebnisse je nach Interessenlage anders interpretiert.
Ob zum Beispiel der für Menschen giftige Flugtreibstoff Kerosin, der
von Flugzeugen in Problemsituationen gezielt in die Atmosphäre
eingebracht (abgelassen) wird, klimarelevant ist, ist noch nicht
geklärt. Bis heute gibt es noch keine gesicherten Erkenntnisse, ob
das Kerosin eher vollständig und klimawirksam verdunstet oder eher
bis zur Erdoberfläche gelangt. Im Jahr 2017 waren das allein über
Deutschland 580 Tonnen.

Dipl.-Met. Christoph Hartmann
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 30.03.2018

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