Satelliten revolutionieren Prognose

Wettervorhersage: Damals und heute im Vergleich

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München - Seit knapp 50 Jahren erhebt der Deutsche Wetterdienst Daten eines Satelliten. Daraus folgen immer genauere Vorhersagen. Die tz blickt zurück, was sich verändert hat.

Es war am 3. März 1966, als beim Deutschen Wetterdienst (DWD) in Offenbach die ersten Daten eines in der Erdumlaufbahn schwebenden Wettersatelliten eingingen. Es war ein Meilenstein in der Wettervorhersage. Was damals mit unscharfen und schlecht belichteten Bildern begann, ist heute grundlegender Bestandteil weltweiter Wettervorhersagen und -warnungen.

„Die Satellitenbilder haben uns geholfen, die Qualität der Wettervorhersagen deutlich zu verbessern“, sagte Hans-Joachim Koppert, Leiter des Vorhersagebereichs des DWD anlässlich des 50. Jubiläums. Zukünftig soll erneut enorm in die Weiterentwicklung der Wettervorhersage investiert werden. Sechs Milliarden Euro will das Satellitenunternehmen Eumetsat (Europäische Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten), das von 30 europäischen Mitgliedsländern, darunter auch der DWD, unterstützt wird, ab dem Jahr 2020 in insgesamt zwölf neue europäische Wettersatelliten investieren.

Kenneth Holmlund, Chefwissenschaftler von Eumetsat stellte am Mittwoch gemeinsam mit Koppert in Offenbach die Planungen für die nächste Generation neuer Wettersatelliten vor.

Die neuen Erdbeobachter sollen nun dafür sorgen, wesentlich genauere Daten für die Wetterentwicklung und Klimaprognosen einsetzen zu können. Anlässlich des Jubiläums spricht die tz mit einem Experten und zeigt, wie der DWD dem Wetter im Wandel der Zeit auf der Spur geblieben ist und mit welchen Methoden Vorhersagen getätigt wurden und heute noch getätigt werden.

Vor 50 Jahren: Als noch nachgemalt werden musste

DWD in früheren Zeiten.

Alles begann im Jahr 1966, als die ersten Satellitenbilder in Richtung Erde gefunkt wurden. Damals natürlich alles noch analog. An digitale Bilder, das Internet oder gar Wetter-Apps war noch nicht einmal zu denken. Die Papierbilder wurden von speziellen Automaten entwickelt und fixiert. Breiten- und Längengrade und gegebenenfalls auch die Umrisse der abgebildeten Kontinente wurden per Hand und mithilfe von Schablonen und schwarzer Tusche nachträglich gezeichnet. Nach einer Gesamtdauer von 30 bis 40 Minuten lag den Meteorologen schließlich das Bild erst vor.

In den 80er-Jahren begann dann auch das digitale Zeitalter, die Satellitenbilder wurden immer genauer und detailreicher. Es dauerte nicht mehr lange, bis aus Einzelbildern schließlich auch kurze Filme entstanden. Verwendet wurden diese dann beispielsweise in der Tagesschau.

Heute: Alles digital und in Sekundenschnelle parat

Alle Daten laufen computergestützt in Offenbach zusammen.

Statt postkartengroßer Papierbilder in Schwarzweiß stehen den Meteorologen heutzutage eine Unmenge verschiedener Daten zu Verfügung. Der technologischen Weiterentwicklung in den vergangenen 50 Jahren ist es zu verdanken, dass mit Hilfe der Wettersatelliten der Zustand der Erdatmosphäre so detailiert analysiert werden kann, sodass Vorhersagen über einen Zeitraum von bis zu zehn Tagen im Voraus möglich sind. Bilder müssen nicht erst lange aufbereitet werden, sondern stehen in einer enormen Geschwindigkeit zur Verfügung.

Aufbereitete Satellitenbilder des DWD sind beispielsweise im Internetangebot und in der WarnWetter-App zu finden. Der Nutzen solcher Spezialsatelliten geht mittlerweile weit über die Wetterüberwachung hinaus. So kann zum Beispiel auch die Entwicklung des Klimawandels oder des Meeresspiegels detalliert analysiert und archiviert werden.

Besser, genauer und detaillierter

Wie war die Wettervorhersage vor dem Satelliten-Zeitalter?

Gerhard Lux, Deutscher Wetterdienst: Das ist heute kaum noch vorstellbar, mit welchen einfachen Methoden damals Vorhersagen gemacht wurden. Ohne Satelliten, ohne Internet, ohne Computer. Da musste man sich alleine auf Wetterbeobachtungen und seine meteorologischen Kenntnisse verlassen. Teilweise wurde sogar noch mit Rechenschieber gearbeitet.

Wie zuverlässig war das?

Lux: Am Ende hatte man eine Vorhersage, die maximal drei Tage im Voraus möglich war. Die Qualität war mit der momentanen nicht vergleichbar. Heute sind Vorhersagen bis zu etwa zehn Tagen möglich.

Ein Blick in das Jahr 1966. Wie sah ein Vorhersageprozess damals aus?

Lux: Die frühen Satelliten, mit denen wir tägliche Wetterbilder bekamen, machten ein Bild aus 800 Kilometern Höhe. Das wurde zur Erde gefunkt und quasi ausgedruckt. Der ganze Prozess dauerte bis zu 40 Minuten, ehe das vollständige Bild in Form eines schmalen Streifens fertig war. Zudem konnten, aufgrund der Umlaufbahn der Satelliten, auch nur zwei Bilder pro Tag empfangen werden. Heute ist das anders.

Erklären Sie bitte.

Lux: Durch geostationäre Satelliten, die sich in viel größerer Entfernung entlang des Äquators parallel mit der Erde drehen, können heutzutage Bilder im Fünfminutenrhythmus gemacht werden. Diese Satelliten bleiben im Verhältnis zu Erde immer in der gleichen Position und zeigen somit immer den gleichen Bildausschnitt. Aufgrund der viel größeren Entfernung – diese Satelliten schweben in 36 000 Kilometern Höhe – sieht man stets die komplette Erdkugel.

Können die zukünftigen Generationen von Satelliten noch genauer werden?

Lux: Das Wetter ist ein chaotisches System, daher bleibt ein gewisses Restrisiko. Aber die Vorhersagen werden mit immer mehr Daten auch immer besser, d. h. genauer und detaillierter. Früher gab es Vorhersagen lediglich für den Norden, die Mitte und den Süden Deutschlands. Heute gibt es Vorhersagen und Wetterwarnungen für jeden einzelnen Landkreis mit unzähligen Details.

Über welche Datenmengen sprechen wir da?

Lux: 1966 verarbeiteten wir täglich etwa ein Megabyte an Wetterdaten, heute sind es mehrere Terabyte, also die millionenfache Menge. Das ist ein unglaublicher Sprung. Damals lag der Anteil der Satellitendaten gegenüber der Gesamtheit aller meteorologischen Informationen noch unter einem Prozent. Dieser Anteil ist inzwischen auf etwa 90 Prozent gestiegen. Durch die nächste Generation der Wettersatelliten wird sich dieser Anteil nach 2020 auf etwa 99 Prozent erhöhen, d. h. nur noch ein Prozent aller Informationen stammt dann aus den Mess- und Beobachtungsnetzen am Boden.

Dominik Laska

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