Satelliten- und Radarbilder sind nützliche Hilfsmittel, um sich über die aktuelle Wetterlage zu informieren. Sie liefern reale Beobachtungen und ergänzen die Wettervorhersage.
Dieser Artikel behandelt:
I. Satellit
Satelliten befinden sich im Weltraum und bieten uns eine völlig andere Perspektive als uns Menschen vom Boden aus. Anstatt Wolken von unten zu betrachten, ermöglichen uns Satelliten eine Ansicht von oben.
Die meisten online verfügbaren Satellitenbilder stammen von geostationären Satelliten. Diese Satelliten verharren stets über demselben Punkt über der Erde. Durch diese „fixe“ Position am Himmel erfassen sie immer dasselbe Bild, was ideal für Zeitrafferaufnahmen und die Beobachtung von Wolkenbewegungen ist.
Fünf geostationäre Satelliten decken die Erde ab, außer in den sehr hohen Breitengraden nahe den Polen.
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 Satelliten befänden und durch das Fenster schauten. Es zeigt die Lage der Wolken und erleichtert das Auffinden großer Wettersysteme wie Tiefdruckgebiete oder Hurrikane.
Je weißer die Wolke, desto dicker ist sie in der Regel. Eine dichte Wolke wie ein Cumulonimbus ist also vollkommen weiß, und eine dünne Wolke wie ein Cirrus ist grau.
Das untenstehende Bild ist, da es wie das menschliche Auge sichtbar ist, nur tagsüber und nicht nachts verfügbar, was eine erhebliche 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 Objekts zu messen, das als erstes vom Infrarotstrahl des Satelliten getroffen wird. Diese Technologie ist vergleichbar mit Infrarot-Nachtsichtgeräten, die es ermöglichen, warme Körper und Objekte bei Nacht zu erkennen.
Bei Bewölkung trifft die vom Satelliten ausgesendete Wellenlänge zunächst auf die Oberseite der Wolke und wird zum Satelliten zurückreflektiert. Die Temperatur der Strahlung an der Wolkenobergrenze lässt sich berechnen, woraus sich die Höhe der Wolkenobergrenze ergibt. Daher:
Eine weiße Farbe kennzeichnet eine Wolke mit sehr hoher Oberseite (z. B. Cirrus, Cirrostratus, Cumulonimbus).
Eine weniger weiße Farbe deutet auf eine mittelhohe Wolke hin (z. B. Alto Stratus, Alto Cumulus).
Eine graue Farbe kennzeichnet eine tiefliegende Wolke (z. B. Cumulus).
Unten sehen Sie ein Infrarot-Satellitenbild von PredictWind – je weißer die Farbe, desto höher die Wolkenobergrenze.
3) Verbesserte Infrarot-Technologie
Wie jedes Bild können auch Satellitenbilder farblich bearbeitet werden, um die Lesbarkeit zu verbessern. Häufig werden kalte Bereiche, die Wolken mit hoher Obergrenze (z. B. Cumulonimbus, Cirrus usw.) entsprechen, farblich hervorgehoben. Diese farbigen Bereiche stellen in der Regel hochliegende/tiefe Konvektionszonen dar, die sich sehr hoch in die Atmosphäre erstrecken und mit Gebieten mit extremen Wetterereignissen (starkem Regen usw.) in Verbindung stehen können. Siehe Abbildung unten:
Ein statisches Satellitenbild ist zwar nützlich, aber die Animation dieser Bilder im Zeitverlauf 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 auf der Erde und nicht im Weltraum. Zweitens misst es die Menge des fallenden Wassers.
Wettersatelliten zeigen die Wolkenbedeckung an.
Regenradargeräte zeigen die Niederschlagsmenge innerhalb der Wolke an.
Das Radar sendet Mikrowellen aus. Ist Wasser vorhanden, werden diese zum Satelliten zurückreflektiert, und die Niederschlagsmenge lässt sich anhand des Reflexionsvermögens bestimmen. Die Einheit ist Dezibel (dBZ). Je wärmer die Farbe, desto stärker der Regen.
Ähnlich wie Satellitenbilder lassen sich auch Regenradarbilder animieren, wodurch die Bewegung von Regenzellen sichtbar wird. So kann abgeschätzt werden, wohin die Regenzellen ziehen 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 nutzt Bildverarbeitung, um beide Bilder zu einem Hybridbild zusammenzuführen, wie unten dargestellt.
Die weißen und grauen Bereiche sind Wolken, die vom Infrarotsatelliten aufgenommen wurden.
Die farbigen Bereiche stellen Regen dar, der vom Regenradar erfasst wurde.
IV. Analyse von Satelliten- und Radarbildern
Beispiel 1: Satellitenbild einer atlantischen Depression
Unten ein sichtbares Bild eines Tiefdruckgebiets auf der Nordhalbkugel.
Anhand dieses Bildes lassen sich das Zentrum des Tiefs, die Kalt- und Warmluftzone, die Okklusionsfront und der Warmluftbereich identifizieren, wie unten dargestellt.
Beispiel 2: Starkes Gewitter
Regenradar ermöglicht die Identifizierung von Gebieten mit starken Gewittern und kann kurzfristig eine Frühwarnung vor einem Extremereignis geben.
Im Mittelmeer beispielsweise können sich Gewitter am Ende des Sommers schnell zu extremen Wetterereignissen entwickeln, wenn das Wasser noch warm ist.
.
Zellen mit intensiver Farbe und auch bogenförmigen Gestalten sind potenziell:
Beispiel 3: Nebel
Nebel ist eine besondere Art von Wolke. Diese Wolke befindet sich in sehr geringer Höhe nahe am Boden und hat eine ähnliche Temperatur wie der Boden.
Tagsüber ist der Nebel auf den Satellitenbildern im sichtbaren Bereich erkennbar, nicht jedoch auf den Infrarotbildern, da die Wolke die gleiche Temperatur wie die nahegelegene Wolke aufweist.
Daher können Sie die Nebelgebiete durch den Vergleich von sichtbaren und Infrarotbildern identifizieren.
Beispiel 4: Innertropische Konvergenzzone (Kalmare)
In Verbindung mit einem an Bord befindlichen Regenradar können Satellitenbilder Aufschluss darüber geben, wo sich die Kalmenzone befindet und wo man am besten hindurchfliegt.
