Womit befasst sich die Meteorologie?

Die Meteorologie ist die Wissenschaft, die sich mit der Beobachtung, Analyse und Vorhersage atmosphärischer Prozesse beschäftigt. Als Teilgebiet der Geophysik ist es ihr Ziel, die Dynamik, Struktur und Zusammensetzung der Atmosphäre zu verstehen, um Wetterphänomene zu erklären und klimatische Zusammenhänge zu erforschen.

Zentrale Aufgabenbereiche der Meteorologie

  1. Wettervorhersage
    • Die Meteorologie analysiert aktuelle Wetterdaten, darunter Temperatur, Luftdruck, Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Feuchtigkeit.
    • Mit Hilfe von Computermodellen und Satellitendaten werden kurzfristige und langfristige Prognosen erstellt.
  2. Klimaforschung
    • Sie untersucht die langfristigen Muster und Veränderungen im Klima, z. B. Temperaturtrends, Niederschlagsveränderungen und die Auswirkungen von Klimaschwankungen.
    • Die Forschung hilft, die Ursachen und Auswirkungen globaler Klimaänderungen zu verstehen.
  3. Untersuchung extremer Wetterereignisse
    • Meteorologen analysieren Phänomene wie Hurrikane, Tornados, Starkregen, Hitze- und Kältewellen.
    • Ziel ist es, die Mechanismen hinter solchen Ereignissen zu verstehen und ihre Auswirkungen durch verbesserte Warnsysteme zu minimieren.
  4. Atmosphärische Physik und Chemie
    • Meteorologen erforschen physikalische Prozesse wie Wolkenbildung, Strahlungsaustausch und die Dynamik von Luftmassen.
    • Chemische Prozesse in der Atmosphäre, wie die Wechselwirkungen von Schadstoffen und die Bildung von Ozon, sind ebenfalls ein Fokus.
  5. Hydrometeorologie
    • Dieser Teilbereich untersucht den Wasserkreislauf, einschließlich Verdunstung, Niederschlag und deren Wechselwirkungen mit der Atmosphäre.
    • Ziel ist es, die Auswirkungen von Wetter auf Gewässer und Böden zu verstehen.
  6. Angewandte Meteorologie
    • In der Landwirtschaft, der Luft- und Schifffahrt sowie in der Energieerzeugung wird meteorologisches Wissen genutzt, um bessere Entscheidungen zu treffen.
    • Spezialisierte Anwendungen wie Stadtklimaforschung oder Wetterdienste für Veranstaltungen gehören ebenfalls dazu.

Methoden der Meteorologie

  • Beobachtung: Durch Messstationen, Wettersatelliten und Radarsysteme werden Daten gesammelt.
  • Analyse: Diese Daten werden mit Hilfe von Modellen und Algorithmen ausgewertet.
  • Simulation: Computersimulationen helfen, komplexe atmosphärische Prozesse und mögliche Entwicklungen zu verstehen.

Bedeutung der Meteorologie

Die Meteorologie hat eine direkte Auswirkung auf zahlreiche Lebensbereiche. Sie hilft, das Wetter vorherzusagen, die Folgen von Klimaschwankungen zu bewältigen und unsere Umwelt besser zu verstehen. Die Natur und Landwirtschaft ist in vielen Bereich vom Wetter abhängig. Als interdisziplinäre Wissenschaft trägt sie zur Sicherheit und Lebensqualität der Menschen bei, indem sie die Grundlage für Warnsysteme, nachhaltige Entwicklung und Ressourcennutzung liefert.

Wetter und Wettervorhersage

Warum unterscheiden sich Wetter-Apps und Wettanbieter in ihren Prognosen so häufig?

Wetter-Apps und -Anbieter nutzen unterschiedliche Datenquellen und Modelle zur Wettervorhersage, was oft zu variierenden Prognosen führt. Jede Vorhersage basiert auf komplexen Berechnungen, die weltweite und regionale Wetterdaten sowie Satellitenbilder und meteorologische Modelle einbeziehen. Da Anbieter verschiedene Algorithmen und Gewichtungen verwenden, können die Ergebnisse unterschiedlich ausfallen. Zudem spielen Aktualisierungsintervalle und regionale Besonderheiten eine Rolle. Besonders bei wechselhaftem Wetter können diese Unterschiede sichtbar werden. Daher macht es Sinn, nicht nur auf eine ansprechende optische Aufbereitung, sondern auf die dahinter liegende Systematik und Datenqualität zu achten.

Alternativ zum verlinkten Homepage-Wetter, macht auch die 7-Tages-Prognose für Berlin von wetter24 einen guten Eindruck auf mich. Bei beiden Wetteranbietern lassen sich durch den Klick auf die Links natürlich auch andere Orte und Städte für die Vorhersage auswählen.

Das Wetter in Deutschland zeichnet sich – häufiger als vielen von uns lieb ist – durch Wechselhaftigkeit aus. Das heißt, beständige Hochdruckwetterlagen mit dauerhaftem Sonnenschein, wie zum Beispiel im Sommer am Mittelmeer, sind eher die Ausnahme.

Diesen Unterschied nehmen wir nicht nur subjektiv wahr, sondern kann mit meteorologischen Messungen auch objektiv belegt werden. Für alle Hobby-Meteorologen ist der Aufbau einer Wetterstation im eigenen Garten eine durchaus spannende Angelegenheit. Denn damit können nicht nur Temperatur und Luftdruck, sondern auch Windrichtung, Windgeschwindigkeit, relative Luftfeuchte und Regenmenge gemessen werden.

Gerade die Temperatur ist eine wichtige Größe. Diese vernünftig zu messen und auch mit anderen sogar weltweiten Stationen vergleichen zu können, ist nicht trivial. Denn der Temperaturfühler zeigt jeweils nur seinen eigenen Temperaturwert an. Um diesen möglichst nahe an den Wert der Lufttemperatur zu bringen, ist es unabdingbar den Messfühler
1.) vor direkter und indirekter Sonneneinstrahlung abzuschirmen
2.) vor Nässe zu schützen
3.) ständig von Luft umfliessen zu lassen
In der Praxis werden daher die Temperaturfühler von geneigten Lamellengehäusen umgeben und optimalerweise noch ventiliert. Man hat sich zudem weltweit geeinigt, den Temperaturwert 2 Meter über möglichst grasbewachsenem Boden zu ermitteln.

Links eine „offizielle“ Thermometerhütte als Schutz von Nässe und Strahlung. Für den Privatgebrauch im Garten hilft auch schon ein kleines Schutzgehäuse (rechts), stets in hellweißer Farbe.

Die langjährigen Mittelwerte dieser Messungen bezeichnet man als „Klimawerte“. Während man mit dem „Wetter“ die meteorologischen Geschehnisse am aktuellen Tag meint. Das Wetter über mehrere Tage wird „Witterung“ oder „Witterungsperiode“ genannt.

Um überhaupt eine vernünftige Wettervorhersage erstellen zu können bzw. die Zusammenhänge zumindest in groben Zügen halbwegs zu verstehen, ist es unablässlich sich einen gründlichen Überlick der aktuellen meteorologischen Verhältnisse zu verschaffen (Analyse und Diagnose). Dazu gehört u.a. die Betrachtung des Satellitenbildes, Radarfilmes sowie der analysierten Druckgebilde und Wettersysteme.

Viele stellen sich aber einfach nur die Frage, wie sich das Wetter voraussichtlich in den nächsten Tagen in Deutschland, Europa oder gar weltweit entwickelt. Als Grundlage dienen mehrere internationale physikalische Modelle, die jeweils einen berechneten Vorschlag der Strömungs- und Temperaturverhältnisse anbieten. Als eines der besten Wettervorhersagemodelle ist das Europäisches Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage, englische Abkürzung ECMWF. Wer sich ein bißchen auskennt und sich für die Wettervorhersage interessiert, wird auf den Webseiten des ECMWF eine Fülle an Wetterprognose-Parameter für Europa und die gesamte Welt vorfinden, und zwar für die nächsten Tage, teilweise auch nächsten Wochen.

Als sehr erfolgreich haben sich Vorhersagen bewährt, bei denen über Modell-Outputs noch eine Statistik gelegt wird. Diese sogenannten
(MOS-Verfahren (MOS = Model Output Statistics)), haben eine sehr hohe Prognosegüte und sind in vielen Fällen dem Vorhersagemeteorologe zumindest ebenbürtig. Lange Zeit haben die Wetterdienste MOS-Ergebnisse nur für den internen Gebrauch benutzt, doch inzwischen sind größere Auszüge regelmäßig auch kostenlos im Internet veröffentlicht.
Hier ein Beispiel einer MOS-Prognose der nächsten Tage für Berlin inklusive der Streuung verschiedener Modellberechnungen. Anhand der Streuung der Prognosen wird ersichtlich, dass man bei einer Wettervorhersage über 5 Tage hinaus keinen einzelnen Berechnungen ein zu hohes Gewicht zukommen lassen sollte. Diese merkt man an sehr großen Schwankungen am Ende des Vorhersagezeitraumes. Bei Wettervorhersagen über 10 bis 14 Tage macht es daher Sinn, mehrere Berechnungen zu berücksichtigen oder die eben genannten statistischen Methoden zu verwenden. Drei Anbieter für eine 10- bis 14-Tage Prognose für Berlin (hier lassen sich ebenfalls durch Anklicken der Links weitere Städtevorhersagen abrufen).

Auch Webcams können bei der Einschätzung des Wetters eine wichtige Rolle spielen. Hier die Webcam auf dem Mount Washington in den USA auf 1917 m ü.NN im US-Bundesstaat New Hampshire. Dort treffen der Polarjet und Subtropenjet (zwei Starkwindbänder, die unterschiedliche Luftmassen trennen) häufig aufeinander bzw. liegen sehr nahe. Extreme Wind- und Wetterverhältnisse treten dort daher recht häufig auf.

Bevor es mit dem Wetter in Deutschland weitergeht, hier noch Antworten auf einige spezielle Fragestellungen zur Wetterprognose.

Im Volksmund und in den Medien werden Wetter und Klima oft durcheinander geworfen oder als Synonyme verwendet. Mehr zum Unterschied zwischen Wetter und Klima auf der Seite Klima und Klimawandel.

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