Wissenschaft kompakt

Bunte Satellitenbilder zur Unterscheidung von Wolkentypen


Mittels der Kombination eingefärbter Satellitenbilder von
unterschiedlichen Spektralbereichen lassen sich bunte
Satellitenbilder erzeugen. Den Nutzen dieser mitunter kunstvoll
anmutenden Bilder zeigen wir heute anhand des Wolkentyp-Komposits.


In den letzten beiden Tagen waren die unterschiedlichsten Wolkentypen
- angefangen von Nebelfeldern über frontale Bewölkung mit
Niederschlag und Schauerwolken bis hin zu hohen Schleierwolken - über
Mitteleuropa am Himmel zu sehen. Wolken können aus Wassertröpfchen
(Wasserwolken), Eiskristallen (Eiswolken) oder aus einer Mischform
aus beiden (Mischwolken) bestehen. Sowohl die Eiskristalle als auch
die winzigen Wassertröpfchen erscheinen aufgrund ihrer hohen Albedo
als weiß, wenn sie von der Sonne angestrahlt werden. Dabei ist es
ganz egal, ob man von unten auf die angestrahlten Wolken blickt oder
ob diese vom Weltall aus, z.B. mittels Satelliten, betrachtet werden.
Sowohl kleine Schönwetterwolken (tiefe Wasserwolken) als auch
Schleierwolken (dünne, hohe Eiswolken) erscheinen weiß. Macht also
ein Satellit Aufnahmen von der Wolkenverteilung, kann man allein
anhand der Farbe nicht unterscheiden, um welche Wolken es sich
handelt. Sind mehrere Wolkentypen gleichzeitig am Himmel und kommen
im Winter auch noch Schneeflächen dazu, die ebenfalls weiß aussehen,
hat selbst ein erfahrender Meteorologe mitunter Schwierigkeiten,
eindeutig Schneeflächen und unterschiedliche Wolkenarten eindeutig zu
identifizieren.

Mit der dritten Generation der Meteosat-Satelliten (MTG), die seit
Ende 2024 regelmäßige hochaufgelöste Satellitenbilder liefern, gibt
es eine komfortable Möglichkeit, unterschiedliche Wolkentypen zu
unterscheiden. Dabei ist wichtig, dass die MTG-Satelliten nicht nur
im sichtbaren Bereich, sondern zusätzlich in zahlreichen
Spektralbereichen des Infraroten Aufnahmen von der Erde machen. Jeder
dieser einzelnen Kanäle liefert dem Meteorologen diverse
Anwendungsmöglichkeiten. Zudem kann man mehrere Kanäle miteinander
kombinieren, z.B. mit der sogenannten "RGB-Bildauswertetechnik".
Dabei werden die Signale von drei verschiedenen Kanälen mit den
Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) eingefärbt. Fügt man die
eingefärbten Bilder zu einem mehrfarbigen Bild zusammen, erhält man
bunte Bilder - die sogenannten "RGB-Komposits". Die hierbei
entstandenen Mischfarben können nun vom Meteorologen interpretiert
werden. Ein Beispiel hierfür ist der sogenannte "Wolkentyp"-Komposit,
dessen Nutzen wir anhand zweier Beispiele demonstrieren.

Abbildung 1 zeigt die Wolkenverteilung vom gestrigen Freitagvormittag
(16. Oktober) um 11 Uhr (mitteleuropäische Zeit) als Echtfarbenbild,
aufgenommen vom MTG-Satelliten. Neben einigen wolkenfreien Regionen
waren über Mittel- und Westeuropa einige Wolken am Himmel. Aus
manchen Wolken regnete es auch, zu sehen anhand des überlagerten
Radarbilds in der oberen Abbildung. Alle Wolken erscheinen weiß,
sodass Sie nur schwer erkennen können, dass zu dieser Zeit die
unterschiedlichsten Wolkentypen dabei waren.

Schauen Sie sich nun zum gleichen Zeitpunkt das "Wolkentyp"-Komposit
an, tritt ein kunterbuntes Abbild der Atmosphäre zu Tage. Die Wolken
erscheinen in ganz unterschiedlichen Farben, die jeweils bestimmten
Wolkentypen zuzuordnen sind (Abbildung 3). In den Niederungen Bayerns
und in Tschechien sind ausgedehnte Nebelfelder als hellblaue Wolken
zu erkennen. Zudem ist auf dem ersten Blick zu erkennen, dass sich
zusätzlich hochreichende Wolken mit Eis an ihrer Oberkante (orange
Wolken) über Baden-Württemberg und Bayern bis nach Ostdeutschland
erstreckten. Teils lagen diese über dem Nebel und waren im
Echtfarbenbild kaum zu identifizieren. Aus manchen dieser Wolken
fielen sogar ein paar Tropfen Regen. Zudem waren hohe dünne
Wasserwolken (rosa) über Teilen Deutschlands und über Ostfrankreich
unterwegs, ebenso wie tiefe Wasserwolken (hellblau), die sich von
Zentralfrankreich bis nach BeNeLux und zur Deutschen Bucht
erstreckten. Weiter westlich erkennen Sie ein Band bestehend aus
tiefen und mittelhohen Mischwolken (hellgrün), die Vorboten einer
Kaltfront. Diese schließt sich noch weiter westlich an mit
mehrschichtigen Wolken, zum Teil bestehend aus unterkühlten
Wasserpartikeln (weiß).

Auch am heutigen Samstag (17. Oktober) waren am Vormittag sehr
unterschiedliche Wolken am Himmel. Wieder sehen Sie im Echtfarbenbild
(Abbildung 4) nur ein riesiges weißes Wolkenfeld, das sich von
Zentralfrankreich über Süd- bis nach Ostdeutschland erstreckte. In
diesem war die Kaltfront eingebettet, an der es zu Regenfällen kam
(siehe überlagertes Radarbild). Im "Wolkentyp"-Komposit (Abbildung 5)
können Sie die mehrschichtigen Regenwolken der Front (hellgelb) ohne
Mühe von den umgebenden tiefen Wasserwolken (hellblau) unterscheiden.
Teile der Regenwolken bestanden aus unterkühlten Wasserwolken (weiß),
was unter anderem für Flugmeteorologen eine wichtige Information für
die Gefahr von Flugzeugvereisung darstellt. Von Österreich über
Tschechien bis nach Polen erstreckten sich hohe Cirruswolken
(Schleierwolken), bestehend aus Eiskristallen. Über der Nordsee und
der Straße von Dover zwischen Belgien und England strömten aus Norden
wabenförmige Kumuluswolken ein. Während diese im Echtfarbenbild
überall gleich aussahen, erkennen Sie im "Wolkentyp"-Komposit
Unterschiede. Im nördlichen Bereich handelte es sich um tiefe und
mittelhohe Mischwolken (grün), während die Wolken im südlichen
Bereich hochreichender waren, mit Eis im oberen Bereich der Wolken
(gelb). Bei Letzteren handelte es sich um kräftige Schauerwolken,
während aus den flacheren Wolken im Norden kaum oder nur geringer
Regen fiel.

Neben dem "Wolkentyp"-Komposit gibt es noch eine ganze Reihe weiterer
RGB-Komposits, die sich in der Praxis bewährt haben. Eine
Beschreibung dieser würde hier allerdings den Rahmen sprengen.


Dr. rer. nat. Markus Übel

Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 17.10.2026

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