Autor Thema: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ  (Gelesen 188113 mal)

Offline ben.g

  • Generaldirektor
  • *
  • Beiträge: 1544
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #435 am: Januar 27, 2011, 17:14:57 Nachmittag »
Hallo Mark

Ich würde meine Simulation gerne mal mit dem realen Windprofil von Geislingen testen. Woher hast du denn die Daten? Hast du da mal nen Link?

Gruß
Ben

Offline ben.g

  • Generaldirektor
  • *
  • Beiträge: 1544
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #436 am: Januar 27, 2011, 17:24:20 Nachmittag »
Im übrigen muss ich meine Aussage von oben revidieren:
[...] Damit meinte ich, dass die Winddrift in der Regel keinen Einfluß auf die Tatsache hat, dass in der Streuellipse die goßen Brocken weiter in Flugrichtung liegen. Wind (egal aus welcher Richtung) überlagert ja nur einen zusätzlichen Geschwindigkeitsvektor auf die Flugbahn durch die Atmosphäre. Selbst wenn die ursprüngliche Geschwindigkeit recht schnell abgebaut wird, ergibt sich ja schon vorher, während des Fluges eine Verteilung der Brocken entsprechend ihrer Größe. [...]
Die Simulationen zeigen, dass das anscheinend so nicht immer stimmen muss.
Bei ausreichendem Rückenwind können nach einiger Zeit die kleinen Brocken die großen überholen!
Würde mich mal interessieren ob es solche "inversen" Streufelder gibt, wo so etwas beobachtet wurde.

Gruß
Ben

Offline ben.g

  • Generaldirektor
  • *
  • Beiträge: 1544
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #437 am: Januar 27, 2011, 19:09:40 Nachmittag »
Apropos Winddaten...

Es ist ja häufig so, dass man die Darstellung von Daten in Form eines Diagrammes hat (z.B aus einer Veröffentlichung), aber nicht die Daten selbst. Ich habe mir vor längerer Zeit mal ein kleines Programm geschrieben, mit dem man so eine Kurve wieder in digitale Daten umwandeln kann.

Es ist nur ein sehr kleines, minimalistisches Kommandozeilenprogramm für ganz einfache Kurven, so dass man etwas Vorarbeit mit einem Bildbearbeitungsprogramm leisten muss, aber es hat mir schon oft gute Dienste geleistet.

Man muss das Diagramm zunächst "nackt" machen, also von allem Störenden (Achsen, Legenden etc.) befreien, so dass nur noch die Kurve übrig bleibt, dann um 90° drehen und schließlich als Schwarz-Weiß Bitmap (es geht nur BMP) speichern.

Hier mal als Beispiel der Plot mit den Winddaten aus dem Park Forest Paper.
Einmal das aus dem Paper extrahierte und bearbeitete Diagramm und dann die daraus extrahierten Daten (wieder von mir geplottet).

Die Punkte der gestrichelten Linien im Ursprungsdiagramm stören nicht. Sie wurden vom Programm nicht mitgescannt, da man eine Mindestpixelgröße angeben kann, unterhalb derer ein Punkt ignoriert wird. (Das ist z.B. auch ganz nützlich bei schlechten Kopien.)

"Eichen" muss man die Rohdaten dann allerdings selbst. Da ja keine Achsenticks vorhanden sind, gibt das Programm nur Pixelwerte aus.

Prinzipell geht das auch für einen Plot, in dem mehrere Kurven dargestellt sind. Wenn sich da allerdings Kurven schneiden, muss man das auch selbst aufdröseln.

Wie man sieht ist das nur ein sehr minimalistisches Hilfsmittel, aber falls jemand so etwas gebrauchen kann....

Gruß
Ben

PS.: Das BMP hab ich nur deshalb ins PNG Format konvertiert, weil man hier im Forum (glaub ich :nixweiss:) keine BMP's hochladen kann.


Offline Hungriger Wolf

  • Generaldirektor
  • *
  • Beiträge: 1952
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #438 am: Januar 27, 2011, 21:10:15 Nachmittag »
Hallo Mark/Ben.g/Forum!

Wie wird die Windrichtung und Geschwindigkeit (mit dem Oberflächenrelief/zwei größere Talebenen, eine "~längst" der Meteor-Flugbahn, eine größere hingegen gefächerte Talebenenfläche quer zur Meteor-Flugbahn), verlaufen (siehe erstellte "3D-Karte")?    

MFG
Achim Sven Faforke


 
« Letzte Änderung: Januar 27, 2011, 21:45:32 Nachmittag von Hungriger Wolf »

Offline MarkV

  • Generaldirektor
  • *
  • Beiträge: 1386
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #439 am: Januar 27, 2011, 23:05:24 Nachmittag »
Hallo,
Daten aller Radiosondenaufstiege gibt es hier:
http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html

Ich mache es inzwischen so, dass ich die Dichte der Atmosphäre zunächst mit Standardwerten fülle (US-Standardatmosphäre 1976 http://www.cactus2000.de/de/unit/masssta.shtml ). Anschliessend überschreibe ich diese Daten mit den Messwerten aus dem Radiosondenaufstieg. Das hat den Vorteil, dass Messlücken keine grosse Auswirkung auf die Dichte haben. Oft reichen die Aufstiege nämlich nur bis 25km.

Heute hab ich mich aber vor allem um die Höhenbestimmung gekümmert. Mein Ziel ist ein Programm, mit dem ich bequem die Spuren so verkürzen oder verlängern kann, dass die Anfangs- und Endhöhe des Meteors bei beiden Beobachtungen übereinstimmt. Dafür hab ich mir als Zwischenschritt diesen Plot gemacht, der mir die Endhöhen des Meteors basierend auf den zwei Beobachtern ausgibt. Man sieht auch wie ich die Höhe bestimme. Bei Geislingen sind die Endhöhen aber schon nahezu identisch.

Zuvor bestimme ich den Abstand auf der Erdkugel zwischen Beobachter und Endpunkt über die Schnittpunktsberechnung aus den Richtungswinkeln.

Grüsse,
Mark

Offline herbraab

  • Generaldirektor
  • *
  • Beiträge: 1939
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #440 am: Januar 28, 2011, 09:27:05 Vormittag »
Würde mich mal interessieren ob es solche "inversen" Streufelder gibt, wo so etwas beobachtet wurde.

Bei Tenham scheint das so gewesen zu sein - Zitat aus  B. Hellyer: The mass distribution of an aerolite shower (Tenham, Queensland, 1879): "Unusually, the largest stones seem to have fallen at the beginning rather than at the end of the distribution ellipse."

Grüße, Herbert
"Daß das Eisen vom Himmel gefallen sein soll, möge der der Naturgeschichte Unkundige glauben, [...] aber in unseren Zeiten wäre es unverzeihlich, solche Märchen auch nur wahrscheinlich zu finden." (Abbé Andreas Xaverius Stütz, 1794)

Offline gsac

  • Foren-Legende
  • ******
  • Beiträge: 6314
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #441 am: Januar 28, 2011, 11:17:04 Vormittag »
Danke, Mark! Du und auch ein paar andere Sammlerfreunde liefern hier ziemlich
virtuose Beiträge ab und es macht Spaß, diesen thread weiter in die Feinheiten
hinein zu verfolgen, wohl wissend, daß es einen Nutzeffekt auch über Geislingen
hinaus haben kann und hoffentlich auch haben wird...  :super:

:prostbier: Alex




Mark, hast Du eigentlich schon eine zuverlässige Aussage über die Verteilung
"crosstrack", also orthogonal zur Projektion der Dunkelflugbahn auf die Erde?
Mit anderen Worten: gibt es eine Einschätzung, wie breit die Streuellipse ist
mit den bisherigen Randbedingungen? (Oder steht das schon irgendwo und
hab ich es vielleicht überlesen...?).

Alex

Hallo Alex,
die Insert-Grafik rechts auf den Simulationsgrafiken zeigt die Drift nach rechts und links von der Spur. Laut Simulation müssten die Geislingen-Stücke praktisch genau auf der Linie liegen (allenfalls 100-200m rechts von der Spur). Von daher würde ich nicht zu weit entfernt von der Spur suchen und daher ist es auch sehr wichtig, die Spur so genau wie möglich aus den Aufnahmen zu rekonstruieren. Ich will hier morgen nochmal etwas Arbeit reinstecken. Allerdings kann es in der Praxis da doch Unterschiede geben. Eigentlich müsste man auch simulieren, wie sich so ein Bruch auf die Bahn auswirkt. Das gibt ja sicherlich einen starken Impuls in alle Richtungen. Wie stark der ist und zu welcher Verschiebung so ein Bruch führt, kann ich derzeit nicht beantworten.

Der theoretische Fallort lässt sich aus der Simulation ablesen, indem man ab dem Verlöschungspunkt zunächst die soviele km entlang der Zugrichtung geht, wie auf dem grossen Diagramm aufgetragen und dann im 90°-Winkel zur Spur so viele km nach rechts oder links geht, wie auf der Insert-Grafik gezeigt. Bei Park Forest wäre das also für das 2g Stück zunächst 2km in Zugrichtung und dann gut 9km nach "rechts". Das passt auch ganz gut zu der Simulation in diesem Paper über Park Forest ( http://meteor.uwo.ca/~pbrown/park_forest_MAPS.pdf ), nur dass dort die kleinen Stücke wohl schon etwas vorher abgespalten wurden. Aber die Winddrift ist schon sehr gut simuliert.

In Park Forest Paper wurden die Stücke nicht nur ab dem Ende der Leuchtspur simuliert, sondern auch von jeder Position eines Bruches aus. Es ist wohl so, dass bei einem Bruch viele Stücke in verschiedener Grösse abspalten, wobei dann insbesondere die kleinen Stücke sehr schnell abgebremst werden. Wenn man die Geislingen-Simulation noch verfeinern möchte, müsste man also auch ermitteln, wo diese Brüche stattgefunden haben und von dort ebenfalls Trajektorien bis zum Erdboden berechnen, um zu einer realistischeren Einschätzung des Streufeldes zu kommen. Allerdings hatten die Stücke dort noch eine höhere Geschwindigkeit, weshalb man dann auch die Ablation berücksichtigen muss. Ich würde aber schätzen, dass diese kleinen Stücke, die sagen wir in 35km Höhe abgespalten wurden, verglüht sind. Von daher sind die Stücke, die bis zuletzt geleuchtet haben, noch die interessantesten.

Grüsse,
Mark


Offline ben.g

  • Generaldirektor
  • *
  • Beiträge: 1544
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #442 am: Januar 28, 2011, 15:37:54 Nachmittag »
Daten aller Radiosondenaufstiege gibt es hier:
http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html
Danke!
Auch an Iason für die Info per PN.

Würde mich mal interessieren ob es solche "inversen" Streufelder gibt, wo so etwas beobachtet wurde.
Bei Tenham scheint das so gewesen zu sein - Zitat aus  B. Hellyer: The mass distribution of an aerolite shower (Tenham, Queensland, 1879): "Unusually, the largest stones seem to have fallen at the beginning rather than at the end of the distribution ellipse."
Grüße, Herbert
Ah ja! Interessant.

Gruß
Ben


Offline ben.g

  • Generaldirektor
  • *
  • Beiträge: 1544
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #443 am: Januar 29, 2011, 13:30:37 Nachmittag »
Hallo  :winke:

Ich habe jetzt meine Simulation auch mal etwas ausgebaut und komme zu sehr ähnlichen Ergebnissen wie Mark.
Besonders entscheidende Einflußfaktoren sind Wind, Luftdichte und Cw-Wert.

Das Windprofil habe ich aus den oben angegebnen Quellen entnommen. Ich habe auch mal versuchsweise die Werte interpoliert. Einmal für den Zeitpunkt der Feuerkugel (zwischen 12Z und 00Z) und dann auch während der Simulation zwischen den Höhenangaben. Es hat sich aber gezeigt, dass das nur sehr wenig ändert. Die Höhenabstände sind schon genau genug. Bei den Zeiten könnte ich mir allerdings vorstellen, dass Interpolieren was bringt, wenn sich Windstärke und Richtung innerhalb dieses 12h Fensters stark ändern.

Für die Luftdichte reicht es, wenn man die barometrische Höhenformel hernimmt. Die exakten Wetterdaten bewirken auch hier keine große Veränderung.

Beim Cw-Wert habe ich die Daten aus dem weiter oben zitierten Paper verwendet und angefittet. Allerdings nicht mit der dort angegebenen Formel sondern etwas einfacher: Quadratischer Fit für Unterschall, Exponetieller Abfall für Überschall und dazwischen Deckelung nach oben bei Cw=1.

Interessanterweise kann man für die kleineren Fragmente Materialdichte, Anfangsgeschwindigkeit und Fragmentgröße innerhalb gewisser Grenzen variieren, ohne dass sich die Flugweite sehr stark ändert.
Hier mal eine Simulation von 12 Objekten:
Der Durchmesser varriert zwischen 1cm und 5cm
Die Dichte zwischen 3 und 3.5 (g/cm3)
Die Anfangsgeschwindigkeit zwischen 2500 und 3500 (m/s)

Trotzdem liegen alle Flugweiten zwischen 12 und 14 km.
Die maximale seitliche Drift ist hier nicht mitgeplottet, aber die liegt irgendwo zwischen 1-2 km

Gruß
Ben

Offline ben.g

  • Generaldirektor
  • *
  • Beiträge: 1544
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #444 am: Januar 29, 2011, 19:55:39 Nachmittag »
Hallo

Ich habe diese zwölf Bahnen mal in die ursprüngliche Karte von Mark eingetragen.
Wie man sieht liegen die Endpunkte weiter östlich.
Ich weiß jetzt allerdings nicht, ob der Endpunkt (Pfeil), der in dieser Karte (vom 13.1.) eingezeichnet ist, noch aktuell ist...  :nixweiss:
(Ich hab ein bisserl den Überblick über die ganzen Informationen in diesem Thread verloren  :platt:)

Gruß
Ben

Offline MarkV

  • Generaldirektor
  • *
  • Beiträge: 1386
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #445 am: Januar 29, 2011, 20:17:09 Nachmittag »
Hallo Ben,
bei mir sieht es im Moment so aus, dass ich von ca. 17km Verschiebung für ein 200g Stück ausgehe. Seitliche Drift hab ich bei meiner Simulation so gut wie keine. Das Suchgebiet wäre dann ganz oben rechts auf dem letzten Stück der Spur. Ich gehe von 28.6km Endhöhe aus. Der grüne Pfeil ist noch aktuell.

Ich werde rechtzeitig vor der Schneeschmelze nochmal ein umfassendes Update veröffentlichen. So wie es aussieht, bleibt der Schnee noch bis nach dem nächsten Wochenende liegen.

Grüsse,
Mark

Offline Buchit

  • PremiumSponsor
  • Generaldirektor
  • *****
  • Beiträge: 1083
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #446 am: Januar 29, 2011, 20:55:53 Nachmittag »
bei mir sieht es im Moment so aus, dass ich von ca. 17km Verschiebung für ein 200g Stück ausgehe. Seitliche Drift hab ich bei meiner Simulation so gut wie keine. Das Suchgebiet wäre dann ganz oben rechts auf dem letzten Stück der Spur.

Hallo Mark,

sehr schön,  :super: denn wenn man sich das auf der Karte anschaut, ergibt sich, dass noch einige Quadratkilometer potentiell geeigneter Suchfläche (die zudem noch nicht begangen worden sein dürften), auf ihre Erkundung warten... :danke:

Ob der "Heuschreckenschwarm" nach der Schneeschmelze so groß sein wird wie der letzte??? :isagnix:

Gruß, Holger

Offline ben.g

  • Generaldirektor
  • *
  • Beiträge: 1544
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #447 am: Januar 29, 2011, 21:55:16 Nachmittag »
Bei 28,6 km Ausgangshöhe, 4000 m/s, -39° Neigung, 142° Azimut, Dichte 3,3, (Cw Geschwindigkeitsabhängig) komme ich bei einem 200g Stück (=Durchmesser 5cm) auf eine Distanz (Luftlinie) von 15,2 km (Vom Ausgangspunkt 6,5 km nach Norden und 13,7 nach Osten)

Gruß
Ben

Offline ben.g

  • Generaldirektor
  • *
  • Beiträge: 1544
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #448 am: Januar 29, 2011, 22:05:51 Nachmittag »
Wenn ich allerdings die Geschwindigkeitsabhängigkeit des Cw-Wertes rausnehme und einen konstanten Wert von 0,56 annehme, dann komme auch ich auf ca 17 km.

Offline MarkV

  • Generaldirektor
  • *
  • Beiträge: 1386
Re: Meteoritenfall über Deutschland? Feuerkugel 8.1.2011 17:51 MEZ
« Antwort #449 am: Januar 30, 2011, 04:47:30 Vormittag »
Bei 28,6 km Ausgangshöhe, 4000 m/s, -39° Neigung, 142° Azimut, Dichte 3,3, (Cw Geschwindigkeitsabhängig) komme ich bei einem 200g Stück (=Durchmesser 5cm) auf eine Distanz (Luftlinie) von 15,2 km (Vom Ausgangspunkt 6,5 km nach Norden und 13,7 nach Osten)

Gruß
Ben


Hallo Ben,
prüfe doch mal deine Richtung. Der Richtungswinkel der Feuerkugel war 242°, nicht 142. Das erklärt vielleicht auch deine sehr starke seitliche Verlagerung. Ich rechne mit einem cw-Wert von 0.56 nur bis ca. 90% der Schallgeschwindigkeit, danach addiere ich 0.6, rechne also mit 1.16 als cw-Wert. Dafür habe ich sehr gute Übereinstimmungen mit Park Forest und Neuschwanstein gefunden und ich lasse diese Werte erstmal so. Von daher dürfte ich tendenziell einen höheren cw-Wert als du haben und daher müssten deine Stücke eigentlich noch weiter fallen (jedenfalls die grossen). Irgendwo ist da noch der Wurm drin, entweder bei mir oder bei dir.

Grüsse,
Mark

 

   Impressum --- Datenschutzerklärung