Unwetter mit Satellitendaten früher vorhersagen

Satellitenmessungen aus dem Weltall könnten künftig dabei helfen, zeitiger vor Starkregen, Hagel und Blitzschlägen zu warnen. Dazu haben Wissenschaftler um Fabian Senf vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung die Temperaturen an der Wolkenoberkante von Gewittern in Mitteleuropa untersucht. Dabei zeigten sich typische Veränderungen bereits eine halbe bis eine Stunde vor der Gewitterhauptphase, schreiben die Forscher im Fachblatt „Journal of Applied Meteorology and Climatology“.

Aufnahme eines Gewitters

Um mehr darüber zu erfahren, wie Kumuluswolken zu ausgewachsenen Gewittern werden, analysierten die Forscher die Daten des Wettersatelliten Meteosat-8. Meteosat löst das Wettergeschehen wegen der großen Entfernung zwischen seiner geostationären Bahn und der Erde zwar nur mit rund drei mal sechs Kilometern pro Pixel auf, doch hat der Satellit auch einen großen Vorteil: Die Aufnahmen stehen sowohl in sichtbaren als auch in infraroten Spektralbereichen alle fünf Minuten zur Verfügung. Sie bieten damit die einzigartige Möglichkeit, die zeitliche Entwicklung von Wolken genau zu charakterisieren – etwa das vertikale Wachstum von Kumuluswolken.

Auf diese Weise nahmen Senf und seine Kollegen neun starke Gewitter in Mitteleuropa aus dem Sommer 2012 genauer unter die Lupe, die mit Starkregen, Hagel oder heftigem Wind für erhebliche Sachschäden sorgten. „Bei der Auswertung haben wir beobachtet, dass im Schnitt zwischen dem frühest detektierbaren Stadium einer Gewitterwolke und dem Zeitpunkt des schnellsten Anwachsens eine halbe bis dreiviertel Stunde vergehen. Dann dauert es noch rund eine weitere halbe Stunde, bis die Wolke ‚erwachsen‘ geworden ist und an der Tropopause – der Oberkante der Troposphäre – anstößt. Von da an kann das Gewitter gefährlich werden“, berichtet Senf. Die Beobachtung der Ausdehnung der Wolken per Infrarot aus dem All könnte also der Schlüssel zu frühzeitigeren Warnungen vor solchen Unwettern sein.

Bis sich ausgehend von dieser Entdeckung zuverlässige Wettervorhersagen ableiten lassen, wird jedoch noch einige Zeit vergehen. Vorher gilt es, verschiedene Probleme in den Griff zu bekommen. So können derzeit beispielsweise dünne Zirruswolken über den Gewitterwolken das Signal verfälschen und die Algorithmen liefern falsche Ergebnisse. Die Wissenschaftler um Senf wollen die Entwicklung von Gewittern weiterhin untersuchen, Regen- und Blitzdaten einbeziehen und hoffen so, das Verfahren optimieren zu können – damit es künftig Einzug in sehr kurzfristige Vorhersagen und Warnungen der europäischen Wetterdienste halten kann.