Capsule Summary The CROSSINN field experiment investigates the three-dimensional structure of thermally and dynamically driven flows and their impact on the boundary layer in a large Alpine valley using comprehensive state-of-the-art instrumentation.

Abstract. A new method to determine the melting layer height using a micro rain radar (MRR) is presented. The MRR is a small vertically pointing frequency-modulated continuous-wave radar that measures Doppler spectra of precipitation. From these Doppler spectra, various variables such as Doppler velocity or spectral width can be derived. The melting layer is visible due to higher reflectivity and an acceleration of the falling particles, among others. These characteristics are fed to a neural network to determine the melting layer height. To train the neural network, the melting layer height is determined manually. The neural network is trained and tested using data from two sites that cover all seasons. For most cases, the neural network is able to detect the correct melting layer height well. Sensitivity studies show that the neural network is able to handle different MRR settings. Comparisons to radiosonde data and cloud radar data show a good agreement with respect to the melting layer heights.

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<p class="western">An zwei deutschen Flughäfen werden vom Deutschen Wetterdienst seit 2018 Mikro-Regen-Radare (MRR) betrieben, um zu erproben, welcher Nutzen daraus für die meteorologische Sicherung des Luftverkehrs gezogen werden kann. Ein wichtiger Parameter ist die automatische Detektion und Höhenbestimmung der Schmelzschicht, die zum Beispiel für die Erkennung und Bewertung von Vereisungssituationen genutzt werden kann. Zusätzlich kann die Kenntnis der Schmelzschichthöhe helfen, die Qualität der Niederschlagsmessungen mit Wetterradaren zu verbessern.</p> <p class="western">Das MRR ist ein vertikal blickendes Doppler-Radar. Es liefert damit zwar nur eine lokale Messung der Schmelzschichthöhe, diese aber mit großer Zuverlässigkeit, da die Messbedingungen bei vertikaler Strahlrichtung besonders günstig sind. Auch komplexe Strukturen, wie doppelte Schmelzschichten, können so erkannt werden. Sie kommen zwar nur selten vor, sind aber Indikatoren für besonders gefährliche Vereisungssituationen. In dem erprobten Verfahren werden zusätzlich zur Reflektivität, die in der Schmelzschicht das bekannte Maximum aufweist, auch die Dopplergeschwindigkeit und die Breite des Dopplerspektrums zur Detektion herangezogen. Diese Variablen werden bei vertikaler Strahlrichtung maßgeblich durch die Fallgeschwindigkeit beziehungsweise die Fallgeschwindigkeitsverteilung der Hydrometeore bestimmt, und weisen beim Übergang von der festen zur flüssigen Phasen charakteristische Signaturen auf. Damit ist eine zuverlässige Schmelzschichterkennung auch in Regenereignissen möglich, in denen das Reflexionsmaximum durch die allgemeine Variabilität des Reflexionsprofils maskiert wird.</p> <p class="western">Hier wird ein einjähriger Datensatz mit Radiosonden-Aufstiegen verglichen, um die Zuverlässigkeit des im MRR implementierten automatischen Detektionsalgorithmus zu analysieren.</p>

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