Klima

Wetterprognose für Freitag

Die Wetterprognose für nächsten Freitag künden immer noch schönes Wetter an. Lediglich am Morgen kann es vereinzelt Nebelfelder geben.

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Ergebnis des Kältetests

Heute wurde nun der Kältetest bei minus 74°C im kantonalen Labor des Kantons Zürich durchgeführt.

Zuerst zur guten Nachricht. Die Temperatur im Inneren der Box ist innert 90 Minuten bloss auf angenehme 11°C gesunken. Somit sollte die Kälte im Inneren der Box kein Problem sein.

Allerdings ist ein Wasserbeutel geplatzt, aus welchen Gründen auch immer; dies hat die Kameras jedoch nicht gross gekümmert.

Doch ein grosses Problem gibt es. Die Kamera von GoPro hat nach knappen 13 Minuten in der Kälte aufgehört Fotos zu schiessen. Nach dem Aufenthalt im Kühlschrank war die Kamera zwar noch eingeschaltet und schaute aus, als schiesse sie weiterhin Fotos, was jedoch nicht der Fall war. Ab dem Aussetzer an der Kälte sind keine Fotos mehr gespeichert. Ich werde mir nun alle Mühe geben, um eine Lösung für dieses Problem zu finden, da ansonsten keine Fotos zur Seite und somit zum Horizont sowie der sichtbaren Atmosphäre geschossen werden.

Der Kühlschrank

Temperaturverlauf vor, während und nach dem Kältetest

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Kältetest

Während des Fluges wird es, wie bereits aus anderen Artikeln bekannt, sehr kalt. Die Temperatur wird bis etwa -60°C sinken.

Diese Temperaturen sind als Privatperson etwas schwierig zu erreichen, da selbst handelsübliche Tiefkühler „bloss“ bis etwa -20°C kühlen. Daher habe ich mich für einen Kältetest an das kantonale Labor des Kantons Zürich gewendet, und dies mit Erfolg. Nächsten Montag kann ich mittels eines „etwas stärkeren Kühlschrankes“ schauen, was mit den Geräten in der Box bei einer Aussentemperatur von -73°C geschieht. Ich hoffe, dass die Innentemperatur in einem vernünftigen Rahmen bleibt, der auch für die Akkus gut auszuhalten ist.

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Besuch bei der ETH

Heute war ich zu Besuch beim Institute for Atmospheric and Climate Science der ETH Zürich.

Während knappen 2 Stunden stellte ich Fragen und schaute mich ein wenig um. Zudem konnte ich den institutseigenen Wetterballonstartplatz betrachten, wo auch ich meinen Wetterballon starten darf. So ist dort eine Vorrichtung zum richtigen Befüllen des Ballons vorhanden, sodass auch die richtige Menge Helium eingefüllt wird. Ebenfalls verfügt die ETH über eine Funkstation, mit welcher sie die gesammelten Wetter- und Positionsdaten der Meteosonde in echtzeit abrufen kann.

Im Gespräch lernte ich einige interessante Tatsachen.

  • Obwohl die ETH viel Erfahrung mit dem Starten von Wetterballonen hat, ist dies beim Suchen und Wiederfinden nicht der Fall, da sich der Aufwand für eine Meteosonde nicht lohnt.
  • Bisher dachte ich immer, dass die Kräfte beim Aufstieg und dem Zerplatzen des Ballons enorm stark sind. Dies ist jedoch überhaupt nicht der Fall. Die stärksten Kräfte gibt es beim Start und bei der Landung.
  • Die Landung dürfte härter werden als ich bisher dachte. Nach dem Zerplatzen wird sich der Ballon etwas im Fallschirm verwickeln und diesen somit am vollständigen Öffnen hindern. Daher ist es gut möglich, dass die Box mit einer Geschwindigkeit von bis zu 40 km/h landet.
  • Die Box schwarz zu bemalen um die Kraft der Sonne zum Heizen zu verwenden bringt nichts. Die Wärmeabstrahlung in der Stratosphäre ist so gross, dass beinahe alle Wärme sofort entweicht, die Farbe schwarz unterstützt diesen Effekt sogar noch. Diese Abstrahlung sieht man zum Beispiel auch beim Space Shuttle. Die Seite, welche der Sonne zugewandt ist, ist brütend heiss, während die abgewandte sofort eisig kalt wird.

Auch wird mir die ETH viel Material zur Verfügung stellen. So erhalte ich eine Meteosonde vom Typ SRS-C34 (im verlinkten PDF-Dokument auf dem zweiten Bild im Hintergrund zu sehen, Styroporbox) sowie einen Kaymont-Wetterballon der Grösse 1200 oder 1500 Gramm.

Ausserdem wurde mir noch eine Methode zur Wärmung der Elektronik erklärt. Anstelle von aktiven Wärmebeuteln, welche eine Temperatur von etwa 58°C erzeugen, werden bloss mit Wasser gefüllte Beutel in die Box gegeben. Wenn die Aussentemperatur unter 0°C fällt, dauert es bekanntlich immer noch eine Weile, bis das Wasser gefriert. Während dieser Zeit bleibt die Temperatur der Wasserbeutel jedoch bei konstant 0°C und die Elektronik wird somit weniger stark abgekühlt (siehe auch Wikipedia – Latentwärmespeicher). Dadurch, dass der Beutel nicht aktiv wärmt, besteht keine Gefahr der Überhitzung der Elektronik.

Obwohl sich die ETH innerhalb der sogenannten Kontrollzone des Flughafens Zürich befindet, ist ein Start von dort nach Absprache mit dem Kontrollturm in Kloten erlaubt.

Vorrichtung zur korrekten Befüllung des Ballons

Auch wenn alles schief gehen würde hätte man zu Beginn tolle Fotos!

Antenne zur Übermittlung der Messdaten der Sonde zur ETH

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Termin für Besuch bei der ETH

Eben telefonierte ich mit meiner Kontaktperson bei der ETH und nun habe ich einen Termin für einen Besuch. Am Donnerstag in 2 Wochen werde ich in Zürich vorbeigehen und mal schauen, wie dort alles läuft.

Ich freue mich auf diesen Besuch und hoffe, dass ich viele wichtige Infos erhalten werde.

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Provisorischer Titel der Maturaarbeit

Heute Mittag hatte ich ein Gespräch mit meinen Betreuungspersonen.

Durch dieses Gespräch ist nun auch der provisorische Titel meiner Maturaarbeit bekannt. Um möglichst vieles offen zu lassen, da es theoretisch immer noch möglich ist, dass alles schief läuft, und doch etwas über das Projekt zu sagen, haben wir uns auf „Reise eines Wetterballons durch die Tropo- zur Stratosphäre“ geeinigt.

Die Troposphäre ist der Bereich, in dem sich das Wetter abspielt. Sie reicht in den Tropen bis etwa 18 Kilometer Höhe, an den Polen bloss bis etwa 9 km. Bei uns in den gemässigten Breiten wird es wahrscheinlich irgendetwas dazwischen sein. Nach der Troposphäre kommt die Tropopause, welche die Grenze zwischen Tropo- und Stratosphäre darstellt. Über der Tropopause liegt schliesslich die Stratosphäre, welche bis in eine Höhe von etwa 50 Kilometer reicht.

Dies ist jedoch erst ein provisorischer Titel, welcher noch geändert werden kann.

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Enttäuschende Rückmeldung

Heute ist wieder mal ein nicht allzu guter Tag. Vor einiger Zeit habe ich MétéoSuisse angeschrieben, ob Sie mich mit Ihrem Fachwissen unterstützen könnten und ich mal bei einem Wetterballonstart anwesend sein darf. Heute kam nun die enttäuschende Antwort. MétéoSuisse erhält wöchentlich“unzählige Anfragen in diese Richtung“ und kann „nicht alle Wünsche erfüllen“, so laut Mail. Ich bleibe jedoch hartnäckig und habe nun zurückgeschrieben, ob es nicht doch eine Möglichkeit gäbe, bei einem Start anwesend zu sein.

Nun bleibt mir also nichts anderes übrig, als zu warten und auf eine bessere Antwort zu hoffen.

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MétéoSuisse – die Experten in Sachen Wetterballone

Bei meinen heutigen Recherchen habe ich die eventuelle Lösung auf viele Probleme gefunden: MétéoSuisse in Payerne (ursprünglicher Link funktioniert leider nicht mehr, ähnlicher Link hier). MétéoSuisse lässt am Standort Payerne 4 mal täglich einen Wetterballon steigen und ist daher DER Experte in Sachen Wetterballone. Ich werde ihnen sicherlich noch ein e-Mail schicken, ob ich vorbeikommen kann um meine Frageliste abzuarbeiten. Wäre super wenn ich hier Erfolg hätte.

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Probleme über Probleme

Nun suche ich schon seit vielen Tagen nach Infos, Tricks und Materialien und stiess dabei auf viele Probleme. Kälte, Druck oder besser gesagt kein Druck, Wind und die damit verbundene Strecke welche zurückgelegt wird sind nicht gerade hilfreich. Wie soll ich die Apparaturen wärmen? Pulverwärmebeutel würden zwar während genügend langer Zeit Wärme abgeben, brauchen dafür jedoch Sauerstoff, welcher in der Stratosphäre leider nicht en masse vorhanden ist. Wie finde ich den Ballon oder eher die Box wieder? Immerhin sind zurückgelegte Distanzen von bis zu 200 km möglich. Irgendetwas wird mir sicher einfallen.

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