Wetterthemen im Fokus
Mehr als nur Wolkenbilder
Satelliten: Chancen und Grenzen
Jede einzelne Satellitenaufnahme enthält Unmengen meteorologisch verwertbarer Informationen. Alle im vergangenen Beitrag beschriebenen Kanäle eines Wettersatelliten liefern schon für sich allein wertvolle Fakten. Bei der Kombination der Daten unterschiedlicher Spektralbereiche ergeben sich dann aber noch weit mannigfaltige Möglichkeiten. Werden zum Beispiel unterschiedliche Infrarot-Kanäle kombiniert, so erhält der Meteorologe Informationen über die Art und Höhenlage von Wolkenschichten in verschiedenen Stockwerken der Lufthülle.
Klassifizierung von Wolkenarten
Bildquelle:NRL Monterey. Unterschiedliche Farben zeigen unterschiedliche Wolkengattungen. Eine solche teils auch für die tägliche Wettervorhersage wichtige Differenzierung wird möglich, wenn Aufnahmen unterschiedlicher Spektralbereiche miteinander kombiniert/verglichen werden.
Durch einen Vergleich nacheinander aufgenommener Bilder lässt sich ihre Verlagerung erkennen. So kann die Windrichtung und die Windgeschwindigkeit in unterschiedlichen Höhen bestimmt werden. Im Vergleich der Spektren verschiedener visueller Kanäle lässt sich mittlerweile zum Beispiel auch sehr gut die Vegetation erfassen. Wenn keine störenden Wolken vorhanden sind, kann man mittels der Schwarzkörperstrahlung die Temperatur des Erdbodens oder der Meeresoberfläche bestimmen.
Dabei hängt das Reflexionsvermögen der Erdoberfläche (die so genannte Albedo) vom jeweiligen Bodentyp ab. Eis reflektiert am stärksten, schwarzer Sand oder Fels am schwächsten. Ferner sind viele Wettersatelliten dazu in der Lage, Wellenbewegungen auf dem Meer zu messen. Hierzu werden Radarstrahlen ausgesandt. An Wasserwellen werden diese gestreut, wodurch es aufgrund des Dopplereffekts zu einer Änderung der Frequenz kommt. Die minimalen Frequenzverschiebungen ermöglichen dann Aussagen zum Beispiel zur Zugrichtung und zur Höhe der Wellen.
Wassertemperaturen von Mittelmeer und Adria
Bildquelle: Universität Bern Wenn keine Wolken vorhanden sind, lassen sich vom Satelliten aus ohne großen Aufwand die Temperaturen von Wasseroberflächen ermitteln. In diesem Fall zeigen sich erstaunlich große Unterschiede: Dem bis zu 24 Grad im Golf von Genua (rot) stehen kühlere 17 Grad in Südfrankreich (gelb) gegenüber.
Mit Hilfe stark spezialisierter Satelliten werden seit längerem auch sehr spezifische Daten erhoben, die der Erforschung des Klimawandels dienen. Hierzu gehören etwa der Salzgehalt der Ozeane, die Aerosolkonzentration oder der Anteil des Spurengases Ozon in der Atmosphäre. Wettersatelliten sind somit "kleine Wunderwerke". Ursprünglich zur Unterstützung der Wettervorhersagen konzipiert, liefern sie mittlerweile der Forschung wertvolle Daten. Allein die bislang erhobenen Datensätze werden noch Generationen von Wissenschaftlern beschäftigen.
Zu erwähnen ist aber, dass es nicht trivial ist, die erhobenen Strahlungsdaten korrekt zu interpretieren. In der Anfangszeit haben etwa Staubanteile oder sehr tiefe Wolken Temperaturabschätzungen erschwert, da kaum einschätzbar war, in welcher Höhe sie sich befanden. Hier steckt der Teufel im Detail und es ist noch viel Forschung nötig, um in jedem Fall sicher zu erkennen, was genau der Satellit tatsächlich gemessen hat. Die Materie bringt es mit sich, dass es auch heute noch zur fehlerhaften Interpretation von Satellitendaten kommen kann.
