Wettersatelliten: Der Meteorologen "Superaugen"

Am vergangenen Sonntag, den 20. November 2016, um genau 00:45 Uhr
(UTC), startete die NASA eine Rakete auf der "Cape Canaveral Air
Force Station". An Bord war ein neuartiger Wettersatellit ("GOES-R"),
von dem sich die amerikanische Behörde für Wetter und Ozeanografie
nicht weniger als eine "Revolutionierung der Wettervorhersage"
verspricht. Auch die europäischen Wetterdienste planen den Start
neuer Wettersatelliten. Der Zeitplan von EUMETSAT, der europäische
Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten, sieht vor,
die neuen Satelliten der nunmehr dritten Generation ("MTG") im
Zeitfenster zwischen 2020 und 2030 in die Erdumlaufbahn zu bringen.

Für die Programme zur Entwicklung neuer Wettersatelliten werden viele
Millionen Euro ausgegeben. Das klingt nach ziemlich viel "Schotter".
Aber im Hinblick auf das, was die Satelliten alleine für die
Wettervorhersage leisten können, ist das sicherlich gut angelegtes
Geld.

Damit eine Wettervorhersage funktioniert, bedarf es zunächst einer
möglichst genauen Analyse des "Ist-Zustandes" der Atmosphäre. Auf dem
Land liefern Wetterstationen mit einer mehr oder weniger großen
Abdeckung einen wesentlichen Teil der notwendigen Daten. Auf den
Ozeanen sieht das schon etwas anders aus. Dort erfassen z. B. Bojen,
Schiffe und Flugzeuge zwar auch meteorologische Daten, allerdings mit
einer in hohem Maße unzureichenden Abdeckung. Daraus resultieren
größere Fehler in der Analyse des Ist-Zustands und somit
beispielsweise auch Einbußen in der Qualität der computergestützten
Wetterprognose. Dort, wo zu wenige oder gar fehlende Messungen den
Meteorologen und die Wettermodelle "blind" machen würden, springen
die Wettersatelliten in die Bresche.

Grundsätzlich unterscheidet man zwei Sorten von Satelliten: die
Geostationären und Polarumlaufenden (siehe dazu den Eintrag
"Wettersatelliten" im DWD-Lexikon:
http://www.dwd.de/DE/service/lexikon/lexikon_node.html). Die
geostationären Wettersatelliten (wie z. B. der neue GOES-R) blicken
vom Weltraum aus auf einen bestimmten, immer gleichen Bereich der
Erde. Dort beobachten sie physikalische und chemische Vorgänge in der
Atmosphäre und im Ozean - und das quasi flächendeckend und
kontinuierlich. Die zeitliche und räumliche Auflösung ist dabei durch
ihre Instrumente vorgegebenen. Dabei sehen sie nicht nur das für das
menschliche Auge sichtbare Licht, sondern auch andere Bereiche des
elektromagnetischen Spektrums wie beispielsweise den Infrarot- und
Ultraviolett-Bereich. Damit werden z. B. Wolken auch bei Nacht
sichtbar, wenn sie nicht durch die Sonne angestrahlt werden. Darüber
hinaus lassen sich aber auch weitaus mehr Informationen ableiten, wie
beispielsweise über die chemische Zusammensetzung der Luft in
verschiedenen Höhen (Wasserdampf, Spurengase, Asche, Staub etc.) oder
über die Temperaturen von Luft und Wasser.

Wenn neue Wettersatelliten gestartet werden, sind sie
selbstverständlich mit der neusten Technik bestückt. Die Satelliten
werden mit immer mehr und immer genauer messenden Instrumenten
ausgestattet, die ein immer detaillierteres Bild von der Atmosphäre
und den Ozeanen liefern. Dadurch kann der Fehler in der Bestimmung
des Ist-Zustandes reduziert und die Qualität der Wettervorhersagen
verbessert werden.

Wettersatelliten sind also mehr als nur eine schlichte Ergänzung der
konventionellen Beobachtungsmethoden. Sie sind nicht weniger als die
"Superaugen" der Meteorologen, ohne die eine Wettervorhersage mit der
heutzutage gewohnten Qualität nicht möglich wäre.

Dipl.-Met. Adrian Leyser
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 22.11.2016

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