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\nIm heutigen Thema des Tages soll n\u00e4her auf ein Satellitenprodukt eingegangen werden, das auch nachts detaillierte Wolkenstrukturen erkennen l\u00e4sst, die hilfreich in der Vorbereitung der aktuellen Wettervorhersage oder beim \u00dcberwachen des momentanen Wetterzustanden sind.<\/p>\n
Als Anfang Oktober 2016 Hurrikan MATTHEW \u00fcber der \u00f6stlichen Karibik tobte, konnte man auf zahlreichen Aufnahmen von Wettersatelliten die gewaltige Ausdehnung und Struktur des Wirbelsturms erkennen. Ihre Daten waren von gro\u00dfer Bedeutung f\u00fcr die Vorhersager, zeigten sie doch ununterbrochen, wie rasch sich MATTHEW verst\u00e4rkte und welche Zugbahn er einschlug. Verwendet wurden dabei Satellitenbilder, die den Meteorologen auch w\u00e4hrend der Nacht erlaubten, den Sturm zu \u00fcberwachen, wobei in der Folge solch ein Satellitenbild kurz vorgestellt werden soll.<\/p>\n
Im beigef\u00fcgten Bild sind zwei Einzelbilder des sogenannten „Visible Infrared Imaging Radiometer Suite, VIIRS“ zu erkennen. Das linke ist ein Tag-\/Nacht-Bild von Hurrikan Matthew, das rechte ein Bild von Deutschland. Dabei handelt es sich bei VIIRS um ein Radiometer, welches neben weiteren auf dem Wetter- und Umweltsatelliten Suomi National Polar-Orbiting Partnership (NPP) am 28. Oktober 2011 ins Weltall gebracht wurde. Radiometer sind bildaufnehmende Sensoren, die elektromagnetische Strahlung in zahlreichen Spektralb\u00e4ndern messen, wobei jedoch meist nur spezielle Bereiche des Spektrums angeschaut werden (z.B. der infrarote oder sichtbare Bereich). Dieses 275 Kilogramm schwere Ger\u00e4t soll teils mit einer Aufl\u00f6sung von 750 m unterschiedlichen Bereichen wie der Landwirtschaft (z.B. Waldbrandbeobachtung), der Fischerei (z.B. Wassertemperaturen) oder der maritimen Industrie (z.B. Str\u00f6mungen, Wellenh\u00f6hen) wertvolle und noch genauere Daten liefern.<\/p>\n
Das Besondere an einem Tag- \/ Nachtbild ist, dass es eine Nachtaufnahme im sichtbaren Spektralbereich darstellt (hier 0.7 Mikrometer). Es stellt sich die berechtigte Frage, wieso ein Satellit nachts so gut im sichtbaren Bereich sehen kann, wenn es doch eigentlich dunkel ist. Dazu f\u00e4llt einem sicherlich sofort der Mond ein, der, au\u00dfer in der Neumondphase, genug Licht liefert, um solch eine Satellitenaufnahme zu erm\u00f6glichen. Doch das Bild von Matthew wurde vom 1. auf den 2. Oktober geschossen, wobei der Mond am 1. Oktober in der Neumondphase stand. Diese Lichtquelle kann somit ausgeschlossen werden. F\u00fcr die Resthelligkeit mit verantwortlich k\u00f6nnen unter anderem k\u00fcnstliche Lichtquellen am Boden sein, wie die extensive Beleuchtung in St\u00e4dten oder aber das von Sternen ausgesandte Licht, das von einem solch hochempfindlichen Messger\u00e4t wahrgenommen werden kann.<\/p>\n
Doch es gibt noch eine weitere Quelle, die im Englischen „airglow“ und im Deutschen „Nachthimmelsleuchten“ genannt wird. Dabei handelt es sich um komplexe chemische Prozesse, die in der Mesopause und Thermosph\u00e4re stattfinden, also in einer H\u00f6he von 85 km bis \u00fcber 500 km \u00fcber der Erdoberfl\u00e4che. Von der Erdoberfl\u00e4che aus erkennt man das manchmal auf lang belichteten Himmelsaufnahmen, wobei sich das Leuchten \u00fcber den ganzen Himmel erstreckt und auf Bildaufnahmen u.a. eine gr\u00fcne F\u00e4rbung einnehmen kann. Interessant ist, dass man auf solchen Langzeitbelichtungen wiederholt in B\u00e4ndern angeordnete Schlieren erkennen kann. Diese resultieren aus Schwerewellen, die von der wetteraktiven Troposph\u00e4re bis zur weit entfernten Thermosph\u00e4re ausgestrahlt werden. Schwerewellen entstehen, wenn z.B. ein Luftpaket in einer stabilen Schichtung angehoben wird, wieder zur\u00fcckf\u00e4llt und so um seinen ehemaligen Ruhezustand schwingt.<\/p>\n
Doch wieso k\u00f6nnen solche Wellen f\u00fcr die Wettervorhersage von Interesse sein? Wenn man sich das Satellitenbild von MATTHEW anschaut, dann erkannt man im Ost- und Nordostquadranten des Sturmes bandf\u00f6rmige Strukturen. Dies sind die angesprochenen Schwerewellen. Wenn ein kr\u00e4ftiges Gewitter in die H\u00f6he schie\u00dft, werden solche Schwerewellen u.a. im unteren Bereich der stabil geschichteten Stratosph\u00e4re ausgel\u00f6st, die sich weit entfernt vom Sturm ausbreiten k\u00f6nnen. Da zentrumsnah und auch in der N\u00e4he eines solchen Wirbelsturmes zahlreiche sehr heftige Gewitter entstehen, hat man es mit einer Vielzahl solcher Wellen zu tun, wie auch hier auf dem Bild zu erkennen ist. Je mehr dieser Wellen zu erkennen sind, umso intensiver kann der Sturm sein oder umso eher befindet er sich in einer Intensivierungsphase. Nat\u00fcrlich wird bereits untersucht, ob diese Schwerewellen eine Hilfe bei der Vorhersage solch tropischer Wirbelst\u00fcrme sein k\u00f6nnen und man darf auf Ergebnisse gespannt sein. Auf jeden Fall zeigen sie, wie weit sich der Einfluss eines Tropensturms auch abseits der uns sichtbaren Gewitterwolken erstreckt.<\/p>\n
Im Bild rechts ist eine Nachtaufnahme \u00fcber Deutschland zu sehen, wo der n\u00e4chtliche Hochnebel mit all seinen Strukturen \u00fcber dem Nordosten und Schwerewellen \u00fcber Oberschwaben zu erkennen sind. Man sieht das strahlende Wei\u00df \u00fcber Brandenburg, ein Hinweis f\u00fcr hochreichenden, dichten Hochnebel. Derweil ist von der Uckermark ostw\u00e4rts eher ein grau-wei\u00dfer Farbton pr\u00e4gend. Hier weist der Hochnebel bereits erste L\u00fccken auf. All das sind wichtige Informationen f\u00fcr die Vorhersage.<\/p>\n
Diese Beispiele zeigen einerseits, wie empfindlich die heutigen Messger\u00e4te sind, die unsere Erde umkreisen und unverzichtbare Informationen f\u00fcr die Wettervorhersage liefern und andererseits auch, welch Informationsvielfalt aus einem Satellitenbild gewonnen werden kann.<\/p>\n
Dipl.-Met. Helge Tuschy<\/p>\n
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 22.10.2016<\/p>\n
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