Wissenschaft kompakt

Bunte Satellitenbilder



Wir betreiben noch einmal Werbung für die frei verfügbaren
Satellitenprodukte auf dem EUMETSAT Portal, heute thematisch
eingebettet in Wolken- und Tropopausenhöhen.



Vorweg ein kurzes Update zum Thema des Tages von vergangener Woche
Freitag, dem 20.02.2026: Wirklich klar erscheint die Luft über
Suriname im aktuellen Satellitenbild von MTG-I1 (offizieller
Betriebsname auch Meteosat-12) nicht, bei beständigem Ostwind
zwischen etwa 850 und 500 hPa wurde der Sahara-Staub tatsächlich bis
nach Südamerika transportiert. Warum in diesem Höhenbereich? Darunter
wird der Staub tendenziell ausgewaschen, darüber dreht der Wind auf
West. Soviel nur kurz dazu. Wir bleiben thematisch bei
Satellitenbildern, dieses Mal betrachten wir ein hergeleitetes
Produkt aus den Messungen des Meteosat Second Generation (MSG)
Satelliten Meteosat-10, und zwar?

?die bunteste aller Darstellungen: Abbildung 2 zeigt eine Bildfolge
von MSG Messungen, interpretiert als geometrische Höhe der
Wolkenobergrenze, also wie hoch die Wolken im beobachteten Bereich
des geostationären Satelliten Meteosat-10 reichen. Hierfür wird die
spektrale Strahlungsdichte bei 10,3 µm im thermischen
Infrarot-Fenster der Atmosphäre gemessen, also die von Ozean,
Landoberfläche und Wolken emittierte Wärmestrahlung. Mithilfe des
planckschen Strahlungsgesetzes wird aus der gemessenen spektralen
Strahlungsdichte die sogenannte Helligkeitstemperatur (brightness
temperature) bestimmt, die bei optisch dicken Wolken näherungsweise
der Temperatur der Wolkenoberkante entspricht. Anhand vertikaler
Temperaturprofile der Atmosphäre aus numerischen Wettermodellen wird
diese Temperatur anschließend einer geometrischen Höhe zugeordnet.

Warum nun ist die Darstellung so farbenfroh? Weil einiges an
Höhenbereichen abgedeckt werden muss; eine hochreichende Wolke in den
mittleren Breiten soll sich dort farblich von tiefen und mittelhohen
Wolken abheben, jedoch auch von hohen Wolken in den Tropen, wo 11 km
Wolkenoberkante nicht gerade hochreichend ist.

Mit einem Vergleich unterschiedlicher Breitengrade gegen Ende der
Animation in Abbildung 2 lässt sich das veranschaulichen:
Tiefdruckgebiet Barbara westlich von Neufundland ist erkennbar an den
sich gegen den Uhrzeigersinn eindrehenden Wolkenbändern. Dort finden
sich die höchsten Wolkenoberkanten bei etwa 11 km Höhe in orangenen
Farbtönen im Bereich der Kaltfront ? dem vertikalen T-Strich im
geschwungenen Schreibschrift-T der Wolkenbänder (nicht unbedingt
gleichzusetzen mit der T-Bone Struktur die Melvyn Shapiro und Daniel
Keyser in ihrer Beschreibung von speziellen Zyklonen-Lebenszyklen
geprägt haben).

In den Tropen wiederum sind orangene und rote Farbtöne für
Wolkenhöhen um 12 km verbreitet vertreten, aber auch graue Farbtöne
für hochreichende Konvektion bis 16 km (Farbskala oben links in
Abbildung 2) finden sich in der Innertropischen Konvergenzzone.

Abbildung 3 zeigt zur weiteren Veranschaulichung zwei
Modell-Vertikalprofile der Temperatur aus dem europäischen IFS
Modell, links für gestern Nachmittag im Bereich besagter Kaltfront
über dem Nordatlantik, und rechts für den Südosten Kameruns. Die
Tropopause, jene Grenzschicht welche den Übergang von der Troposphäre
zur Stratosphäre markiert, liegt in dem Profil über dem Nordatlantik
bei etwa 200 hPa (11 km), in dem tropischen Profil hingegen näher bei
125 hPa. Wie hoch das in Kilometern ist, können Sie unter der
Näherung für die exponentielle Druckabnahme mit der Höhe abschätzen,
welche besagt, dass sich der Luftdruck alle 5.5 km etwa halbiert
(1000 hPa am Boden, 500 hPa in 5.5 km Höhe?). Die Tropopause markiert
aufgrund der dort beginnenden Temperaturzunahme die maximal
erreichbare Höhe der aufgrund von Auftriebskräften nach oben
wachsenden Wolken. Manch eine besonders schwungvolle Wolke mag auch
über das Ziel hinaus schießen und wellenartige Dichteschwingungen
auslösen ? vor allem bei sommerlicher Konvektion lohnt sich hier ein
Blick auf das frei verfügbare EUMETSAT MSG Produkt "Rapidly
Developing Thunderstorms", also schnell wachsende Gewitterzellen, mit
Informationen über das Maß an Überschießen über die Tropopause,
verfügbar durch Anklicken der einzelnen Zellen!

Die beiden Beispiel-Temperaturprofile in Abbildung 3 fügen sich recht
gut in die Klimatologie der von der Weltorganisation für Meteorologie
(WMO) definierten "Lapse Rate Tropopause" (LRT, die
Temperaturgradient-Tropopause). Die Definition der Tropopause,
alternative Möglichkeiten sie zu definieren, und ihre Eigenschaften
werden wir uns in einem der kommenden Themen des Tages anschauen.


Dr. rer. nat. Thorsten Kaluza

Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 23.02.2026

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