Wird von einschränkenden Wetterelementen für die Aviatik gesprochen, ist die Rede meist von Gewittern, Turbulenzen oder Eis. Von Inversionen wird jedoch in der Flugplanung kaum gesprochen. Dabei vereinigt genau dieses Phänomen mehrere Faktoren, die bei der Flugplanung in der kühleren Jahreszeit berücksichtigt werden müssen.

Quelle/vollständier Bericht: Staysafe.aero

Was ist eine Inversion?
Grundsätzlich nimmt die Temperatur in der Wetterschicht mit zunehmender Höhe ab. Gibt es jedoch in einer bestimmten Schicht eine Zunahme der Temperatur, spricht man von einer Inversion oder auch Temperatur-Umkehrung. Inversionen sind auf verschiedenen Höhen zu finden. Beginnt die Inversion direkt über der Erdoberfläche, wird von einer Bodeninversion gesprochen. Inversionen zeichnen sich durch Stabilität aus, so dass die Luftschichten regelrecht voneinander abgetrennt werden. Die untere kalte Schicht kann kaum mit der oberen warmen Schicht vermischt werden. Durch diese fehlende Durchmischung sammeln sich in der unteren kalten Schicht neben Wassertröpfchen auch andere Aerosole an. Oberhalb einer Inversion ist die Fernsicht in den meisten Fällen hervorragend, wohingegen unterhalb meistens reduzierte Sicht durch feuchten Dunst (BR), Nebel (FG) oder trockenen Dunst (HZ) vorherrscht.

Bei welchen Wetterlagen treten Inversionen auf?

Inversionen bilden sich bei Hochdrucklagen aus, gelegentlich auch bei flacher Druckverteilung. In einem Hoch sinkt die Luft grossräumig ab und erwärmt sich. Durch diesen Absinkprozess, auch Subsidenz genannt, wird in den tieferen Luftschichten kalte Luft regelrecht «eingeklemmt», wenn diese beispielsweise aufgrund orografischer Gegebenheiten nicht abfliessen kann. In der Schweiz entstehen Inversionen nicht nur über dem Mittelland durch die Begrenzung von Jura und Alpen, sondern auch kleinräumig in den Talkammern.

Wie beeinflusst eine Inversion die Flugplanung?

Performance
Da die kalte Luft in Bodennähe dichter ist als die warme Luft oberhalb der Inversion, kann ein Luftfahrzeug im Steigflug durch die Inversion einen spürbarer Leistungsverlust erfahren. Dieser ist abhängig von der Stärke der Inversion. Ein Effekt, welcher sich vor allem beim «Climb Out» beim Durchfliegen der Inversion bemerkbar macht, insbesondere mit stark beladenen Flugzeugen. Durch den schnellen Wechsel von kalter, dichterer Luft zu warmer, weniger dichter Luft verändert sich die Dichtehöhe – die Density Altitude. Sie ist somit auch im Zusammenhang mit Inversionen ein Thema!

Turbulenzen im Inversionsbereich
Da die Luftschicht unterhalb der Inversion von der Luftschicht darüber abgetrennt ist, können je nach Höhe verschiedene Strömungen vorherrschen. Beim Durchfliegen der Inversion kann sich entsprechend die Windgeschwindigkeit- und -richtung abrupt ändern. Je nach Anströmung des Flugzeuges gibt es Effekte auf die Geschwindigkeit und den Auftrieb. Besonders gefährlich ist ein ungünstiger Windeffekt in Kombination mit Performanceverlust durch abnehmende Dichte beim Steigflug durch eine Inversion.

Effekt einer Inversion auf die Sicht
Beim Sinkflug durch eine Inversion kann sich die Sicht abrupt verschlechtern. Das ist vor allem bei einer über mehrere Tage «gealterten» Inversion der Fall, wobei sich in der kalten unteren Luftschicht neben Feuchtigkeit auch Aerosole ansammeln. Insbesondere bei tiefem Sonnenstand ist die Sichtreduktion ausgeprägt, weil das Licht an den Aerosolen stark gestreut wird, was zu Blendeffekten führt.

Bei diffusen Licht- und Wetterverhältnissen und bei flach stehender Sonne ist die Verwendung eines iConspicuity-Gerätes zur Verkehrserkennung und zur besseren Situational Awareness für VFR-Flüge unbedingt empfehlenswert:

Icing

Inversionslagen sind auch klassischerweise Nebel- oder Hochnebellagen. Bei IFR-Flügen ist deshalb innerhalb des Hochnebels mit Vereisung zu rechnen, hervorgerufen durch den Kontakt der je nach Umgebungstemperatur unterkühlten Wassertröpfchen mit der Zelle. Es empfiehlt sich also ein zügiges Durchfliegen dieser Stratusschicht.

Nicht zu unterschätzen ist zudem, dass bei VFR-Flügen in ansteigendem Terrain die Schicht unterhalb der Inversion immer enger wird, weil die «eigeklemmte» Feuchtigkeit in der kalten Grundschicht nicht entweichen kann.

Vereisung durch Freezing Rain (FZRA)

Bei einer Warmfront macht sich die warme Luft zuerst in der Höhe bemerkbar. Eine Warmfront ist dementsprechend eine riesige Inversion, insbesondere, wenn sie über eine kalte Grundschicht aufgleitet. Dabei ist Vorsicht geboten: schmilzt Schnee in der warmen Schicht in der Höhe zu Regen und fällt weiter unten in eisig kalte Luft, kommt es zu FZRA.

Webcam-Übersicht auf flieger.news

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