Satelliten- und Radarbilder sind nützliche Hilfsmittel, um das aktuelle Wettergeschehen zu verfolgen. Sie sind reale Beobachtungen, die die Wettervorhersage ergänzen.
Dieser Artikel behandelt:
I. Satellit
Satelliten befinden sich im Weltraum und bieten uns eine völlig andere Perspektive als der Mensch vom Boden aus. Anstatt die Wolken von unten zu betrachten, ermöglichen uns Satelliten einen Blick von oben.
Die meisten online verfügbaren Satellitenbilder stammen von geostationären Satelliten. Geostationäre Satelliten befinden sich stets über dem gleichen Punkt über der Erde. Durch ihren „festen“ Blickwinkel am Himmel sehen sie jederzeit das gleiche Bild. Das ist ideal für Zeitanimationen und die Beobachtung der Wolkenbewegungen.
Fünf geostationäre Satelliten decken den Globus ab, mit Ausnahme der sehr hohen Breitengrade in Polnähe.
Quelle: https://ncics.org/
Hier sind verschiedene Arten von Bildern, die von diesen geostationären Satelliten erstellt wurden.
1) Sichtbar
Dieses Satellitenbild entspricht dem, was Sie mit bloßem Auge sehen würden, wenn Sie sich im Inneren des Satelliten befänden und durch das Fenster schauen würden. Das Bild zeigt Ihnen, wo sich die Wolken befinden, und erleichtert die Lokalisierung großer Wettersysteme wie großer Tiefdruckgebiete oder Hurrikane.
Je weißer die Wolke, desto dicker ist sie normalerweise. Eine dicke Wolke wie die Cumulonimbuswolke ist also vollständig weiß, während eine dünne Wolke wie die Cirruswolke grau ist.
Da das Bild unten wie das menschliche Auge sichtbar ist, ist es nur tagsüber und nicht nachts verfügbar, was eine ziemliche Einschränkung darstellt.
Quelle: https://learningweather.psu.edu/
Sichtbares Bild des Hurrikans Katrina (2015)
Quelle: https://www.researchgate.net/
2) Infrarot
Infrarotsatelliten ermöglichen es uns, die Temperatur des Hindernisses zu messen, auf das der vom Satelliten gesendete Strahl zuerst trifft. Diese Technologie ähnelt der von Infrarot-Nachtsichtgeräten, die Nachtsicht ermöglichen, um warme Körper und Objekte nachts zu erkennen.
Bei Bewölkung trifft die vom Satelliten ausgehende Wellenlänge zunächst auf die Wolkenoberseite und wird zum Satelliten zurückreflektiert. Die Temperatur der Emission an der Wolkenoberseite lässt sich berechnen und gibt Aufschluss über die Höhe der Wolkenoberseite. Daher:
Eine weiße Farbe zeigt eine Wolke an, deren Spitze sehr hoch ist (z. B. Cirrus, Cirrostratus, Cumulonimbus).
Eine weniger weiße Farbe weist auf eine Wolke mittlerer Höhe hin (z. B. Alto Stratus, Alto Cumulus).
Eine graue Farbe zeigt eine niedrige Wolke an (z. B. Cumulus)
Unten sehen Sie ein Infrarot-Satellitenbild von PredictWind – je weißer die Farbe, desto höher die Wolkenoberseite.
3) Verbessertes Infrarot
Wie jedes Bild können auch Satellitenbilder bearbeitet werden, um die Farben zu verändern und so die Lesbarkeit zu verbessern. Häufig werden kalte Bereiche, die hohen Wolkenobergrenzen entsprechen (z. B. Cumulonimbuswolken, Cirruswolken usw.), eingefärbt. Diese eingefärbten Bereiche repräsentieren in der Regel hoch in der Atmosphäre liegende konvektive Gebiete, die mit starken Wetterbedingungen (z. B. starkem Regen usw.) in Verbindung gebracht werden können. Siehe Abbildung unten:
Ein festes Satellitenbild ist hilfreich, aber die Animation dieser Bilder im Laufe der Zeit vermittelt das beste Verständnis der Wolken und ihrer Bewegung, siehe die Animation unten:
II. Radar
Ein Regenradar unterscheidet sich von einem Wettersatelliten. Erstens befindet sich das Regenradar an Land und nicht im Weltraum. Zweitens misst es die Menge des Niederschlagswassers.
Wettersatelliten zeigen die Wolkendecke an.
Regenradar zeigt die Niederschlagsmenge innerhalb der Wolken an.
Das Radar sendet eine Mikrowelle aus. Ist dort Wasser vorhanden, wird es zum Satelliten zurückreflektiert. Anhand der Reflektivität lässt sich die Niederschlagsmenge ableiten. Die Einheit ist Dezibel (dBZ). Je wärmer die Farbe, desto intensiver der Regen.
Wie Satellitenbilder können auch Regenradarbilder animiert werden und so die Bewegung der Regenzellen veranschaulichen. So lässt sich abschätzen, wohin sich die Regenzellen bewegen und wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, dass sie betroffen sind.
III. Kombiniertes Satelliten- und Radarbild von PredictWind
Wie bereits erwähnt, ergänzen sich Satelliten- und Radarbilder. PredictWind verwendet Bildverarbeitung, um beide Bilder zusammenzuführen und das unten dargestellte Hybridbild zu erstellen.
Die weißen und grauen Bereiche sind Wolken vom Infrarotsatelliten.
Die farbigen Bereiche stellen Regen vom Regenradar dar.
IV. Analyse von Satelliten- und Radarbildern
Beispiel 1: Satellitenbild eines atlantischen Tiefdruckgebiets
Unten ein sichtbares Bild eines Tiefdruckgebiets auf der Nordhalbkugel.
Anhand dieses Bildes können das Zentrum des Tiefdruckgebiets, die Kalt- und Warmluftzone, die Okklusion und der Warmluftabschnitt identifiziert werden, wie unten dargestellt.
Beispiel 2: Starkes Gewitter
Mithilfe des Regenradars lassen sich Gebiete mit starken Gewittern identifizieren und frühzeitig vor extremen Ereignissen warnen.
Im Mittelmeer beispielsweise können sich am Ende des Sommers Gewitter schnell zu extremen Wetterereignissen entwickeln, wenn das Wasser noch warm ist.
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Möglich sind Zellen mit intensiver Farbe sowie Formen in einem Bogen/Bogen:
Beispiel 3: Nebel
Nebel ist eine besondere Wolkenart. Diese Wolke befindet sich in sehr geringer Höhe direkt über dem Boden und hat eine ähnliche Temperatur wie der Boden.
Tagsüber ist Nebel auf den sichtbaren Satellitenbildern sichtbar und auf dem Infrarotbild nicht, da die Wolke die gleiche Temperatur hat wie die benachbarte Wolke.
Daher können Sie die Bereiche mit Nebel durch einen Vergleich von sichtbaren und IR-Bildern identifizieren.
Beispiel 4: Innertropische Konvergenzzone (Flaute)
In Verbindung mit einem Regenradar an Bord können Satellitenbilder Aufschluss darüber geben, wo Flauten sind und wo man am besten überqueren kann.
