Feldmessung

Feldmühle

Feldmühle zur Messung des elektrostatischen Feldes am Gaisberg

Zur Messung des langsam veränderlichen elektrostatischen Feldes am Standort Gaisberg wird eine so genannte Feldmühle eingesetzt. Die Feldmühle wird rund um die Uhr betrieben, wobei im Normalbetrieb alle 60 Sekunden ein Messwert aufgezeichnet wird. Während eines Gewitters im Raum Salzburg wird die Abtastrate auf 10 Sample/Sekunde (ein Messwert alle 0,1 Sekunden) erhöht.

Auch bei Schönwetter existiert — hervorgerufen durch die positiv geladene Ionosphäre — ein elektrostatisches Bodenfeld in der Größenordnung von +130 V/m. Bei Annäherung bzw. lokaler Bildung einer Gewitterzelle wechselt dieses Feld vorerst einmal die Polarität und steigt in der Folge je nach Reifegrad und Lage der Gewitterzelle auf Werte von bis zu -10.000 V/m an. Steigt die Feldstärke auf Werte über 3.000 V/m - 5.000 V/m, ist dies ein Indiz dafür, dass in absehbarerer Zeit Blitzschläge möglich sind.

Verlauf des elektrostatischen Feldes am Gaisberg während eines Gewitters am 2.8.2000

Am Beispiel des zeitlichen Verlaufes der Feldstärke vom 2.8.2000 Nachmittag ist erkennbar, dass während Gewitter starke Schwankungen der elektrostatischen Feldstärke in beide Richtungen (positiv und negativ) auftreten. Diese Schwankungen sind ein Resultat der ständig wechselnden Ladungsverteilung innerhalb der Gewitterwolke.

Nahfeldmessung

Plattenantenne zur Messung des transienten elektrischen Feldes

Mit Hilfe einer Plattenantenne mit angeschlossenem Integrator, die auf einer Messplattform in ca. 175 Meter Distanz zum Sendemast montiert ist, wird das transiente elektrische Feld, das beim Blitzschlag in den Sendemast auftritt, gemessen. Die Triggerung der Messwertaufzeichnung erfolgt durch den gemessenen Strom an der Mastspitze. Zwischen Mast und Messplattform wurde eine Lichtwellenleiterverbindung errichtet, die auch zur Datenübertragung zwischen den beiden Standorten dient.

Sowie die Strommessung ist auch die Nahfeldmessung mittels GPS exakt zeitsynchronisiert und erlaubt damit eine eindeutige Zuordnung einzelner Feldimpulse zu den verursachenden Stromimpulsen im Blitzkanal. 

 

 

Fernfeldmessung

Feldmessantenne am Dach am Standort Neudorf

Die Messungen vor Ort am Gaisberg wurden 2007 um eine Messstation am Dach der FH-Wels erweitert, die aus operativen Gründen im Mai 2008 nach Neudorf bei Haslach a.d. Mühl in Oberösterreich verlegt wurde. Mit dieser Messstation werden die Feldimpulse (elektrisches Feld) aufgezeichnet, die von den Einschlägen in den Sender am Gaisberg in ca. 110 km Entfernung herrühren. Damit können diverse Blitzmodelle, die zur Berechnung der von Blitzen abgestrahlten elektromagnetischen Felder verwendet werden, überprüft werden, da in diesem Fall sowohl der genaue Stromverlauf im Blitzkanal sowie das zugehörige Feld in größerer Entfernung (Fernfeld) bekannt sind.

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