Wetter

Wetter – die Physik der Atmosphäre und ihre Folgen für Mensch, Wirtschaft und Natur

Wetter ist das, was wir jeden Tag erleben und doch selten verstehen: Warum zieht ein Tief über Mitteleuropa, während ein Hoch über Skandinavien stehen bleibt? Warum bildet sich innerhalb von Minuten ein Gewitter, und warum gelingt es, einen Hurrikan Tage im Voraus zu verfolgen, aber nicht den einzelnen Regenschauer von morgen Nachmittag? Die Wissenschaft, die sich damit beschäftigt, heißt Meteorologie. Diese Seite gibt einen Überblick über das Fach, seine heutigen Themen und seine Anwendungen, und sie ist der Einstieg in alle Unterseiten dieses Bereichs: von den Kältepolen der Nordhalbkugel über die Antarktis bis zu den außergewöhnlichen Wetterereignissen der letzten 2000 Jahre.

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Wetter, Meteorologie, Physik der Atmosphäre

Meteorologie: zwischen Physik, Geophysik und Geowissenschaften

Die Meteorologie ist angewandte Physik der Lufthülle. Sie untersucht Druck, Temperatur, Feuchte, Wind, Strahlung und Wolken und wendet darauf Thermodynamik und Strömungslehre an. Gleichzeitig gehört sie zu den Geowissenschaften, denn das Wetter entsteht im Zusammenspiel von Atmosphäre, Ozean, Land, Eis und Pflanzen. Manche Lehrbücher zählen sie deshalb zur Geophysik im weiteren Sinn, andere behandeln sie als eigenes Fach. Wie das große Ganze aufgebaut ist, zeigen die Seiten Die Themengebiete der Geophysik und Die Entstehung der Erde, denn auch die Atmosphäre ist ein Produkt der Erdgeschichte.

Das Fach unterscheidet drei Größenordnungen. Die Mikroskala umfasst Vorgänge unter etwa zwei Kilometern, die Sekunden bis Minuten dauern, etwa eine Windböe. Die Mesoskala reicht von etwa zwei bis tausend Kilometern und bedeutet Stunden bis zu einem Tag, zum Beispiel Gewitter. Die synoptische Skala zwischen tausend und fünftausend Kilometern beschreibt Hoch- und Tiefdruckgebiete, die über Tage und Wochen wandern. Jede Skala hat eigene Methoden und eigene Fachleute, aber alle greifen ineinander: Ein Gewitter entsteht nur, wenn die großräumige Lage die nötige Wärme und Feuchte liefert.

 

Welche Themen die Meteorologie heute bearbeitet

Numerische Wettervorhersage. Das Rückgrat des Fachs sind Rechenmodelle, die die Gleichungen der Atmosphäre auf einem dreidimensionalen Gitter lösen. Kleinräumige Vorgänge, die das Gitter nicht auflöst, werden vereinfacht dargestellt. Weil die Atmosphäre chaotisch ist, rechnet man nicht nur einen Lauf, sondern ein Ensemble: Das europäische System des ECMWF startet dazu 50 leicht veränderte Läufe plus einen Kontrolllauf. Die Streuung der Ergebnisse zeigt, wie sicher eine Prognose ist. Vorher müssen unzählige Beobachtungen von Wetterstationen, Ballons, Radaren und Satelliten zu einem Anfangszustand verrechnet werden, was man Datenassimilation nennt. Wie weit der Blick nach vorn reicht und wo er endet, beschreibt die Seite Langfristprognosen.

Künstliche Intelligenz in der Wettervorhersage. Seit wenigen Jahren verändert KI das Fach. Modelle wie GraphCast oder das europäische AIFS lernen aus Jahrzehnten rekonstruierter Wetterkarten und rechnen eine Vorhersage in Minuten statt in Stunden. Das ECMWF betreibt seit 2025 ein eigenes KI-Modell und ein KI-Ensemble. Im September 2026 stellte Google das Modell WeatherNext3 vor. Fachleute betonen, dass die Entwicklung etwas anders verläuft als anfangs gedacht: Wahrscheinlich ist nicht der Ersatz der Physik, sondern die Verbindung beider Ansätze. Offene Fragen betreffen seltene Extremereignisse, die in den Trainingsdaten kaum vorkommen, und die Auflösung auf der Gewitterskala. Mehr zu dieser Entwicklung steht auf den Seiten Künstliche Intelligenz und Aktuelle Entwicklungen Künstliche Intelligenz.

Gewitter, Starkregen und Nowcasting. Konvektion, also das schnelle Aufsteigen feuchtwarmer Luft, bleibt eines der schwierigsten Themen, weil sie klein, schnell und lokal ist. Die Kürzestfristvorhersage (Nowcasting) für die nächsten Minuten bis Stunden nutzt Radar und Satellitenbilder. Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) hat dafür 2025 ein Pilotprojekt zu KI-gestütztem Nowcasting begleitet, bei dem sich die Modelle von älteren Bildfolgen-Netzen zu Transformern und Diffusionsmodellen entwickeln.

Wolken, Niederschlag und Strahlung. In der Wolkenphysik geht es darum, wie aus Wasserdampf und winzigen Partikeln, den Aerosolen, Tropfen, Eiskristalle und schließlich Regen oder Schnee entstehen. Dazu gehören auch Fragen nach der Strahlung: Wie viel Sonnenlicht reflektiert eine Wolke, wie viel Wärme hält sie zurück? Gerade über den Polen und über dem Südlichen Ozean stimmen die Modelle hier noch nicht gut mit den Messungen überein.

Stratosphäre und Fernwirkungen. Ereignisse in großer Höhe, etwa der Polarwirbel, und Muster im Ozean, etwa El Niño, wirken Wochen später auf unser Wetter. Dieses Thema ist die Grundlage der Saisonprognosen auf der Seite Langfristprognosen.

Beobachtung und Messtechnik. Weltweit tragen rund 17.500 Oberflächenstationen zum Messnetz bei, dazu kommen Wettersatelliten, Radare, Blitzortung und zunehmend Drohnen. In der Hurrikansaison 2026 fließen in den USA erstmals Daten kleiner unbemannter Flugsysteme in das Hurrikanmodell der NOAA ein. Auch der Einfluss großer Windparks auf Wind und Niederschlag ist ein junges Forschungsfeld.

Atmosphärenchemie und Weltraumwetter. Zum Fach gehören außerdem Luftqualität, Vulkanasche und die Wechselwirkung mit der Sonne. Wie Sonnenstürme das Magnetfeld der Erde aufwühlen, beschreibt die Seite Geomagnetische Stürme und Sonnenaktivität.

 

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Die Stockwerke der Atmosphäre und Wolken

Wo die Meteorologie auf andere Themen trifft

Die Meteorologie hat viele Schnittmengen. Mit der Ozeanographie teilt sie den Wärmehaushalt der Meere, ohne den es keinen El Niño und keine Hurrikane gäbe. Mit der Glaziologie verbindet sie der Schnee: Wie viel davon fällt, wie lange er liegt und wann er schmilzt, behandeln die Seiten Schnee und Eis und Schneehöhen. Mit der Hydrologie ist sie über Hochwasser und Dürren verbunden, mit der Biologie über die Phänologie, mit der Medizin über Pollen und Hitze. Zur Geschichte gibt es ebenfalls Brücken, denn Wetter hat Schlachten und Ernten entschieden, etwa im Russlandfeldzug Napoleons 1812, und auf der Seite Historie und Gesellschaft lässt sich das weiterverfolgen. Die Frage nach langfristigen Veränderungen, die in den Medien oft alles andere überlagert, hat eine eigene Seite: Klima und Klimawandel. Hier geht es um die Meteorologie selbst.

Wetter und Wettervorhersage in der Anwendung

Wirtschaft und Energie. Der Deutsche Wetterdienst hat per Gesetz den Auftrag, meteorologische Dienstleistungen für die Allgemeinheit und für einzelne Nutzer zu erbringen, insbesondere für Verkehr und gewerbliche Wirtschaft. Besonders sichtbar wird der Nutzen in der Energiewirtschaft. Wind und Sonne liefern Strom nur, wenn das Wetter mitspielt, und das Stromnetz muss in jedem Augenblick im Gleichgewicht bleiben. Netzbetreiber arbeiten deshalb mit Prognosen für die Einspeisung, zunehmend mit Wahrscheinlichkeiten statt einzelner Zahlen: Statt einer einzigen Leistung kann eine Prognose etwa angeben, mit welcher Wahrscheinlichkeit die Windleistung unter einer bestimmten Grenze liegt. Weicht die tatsächliche Einspeisung ab, muss am Strommarkt nachgekauft oder verkauft werden, was Geld kostet. Auch Luftfahrt, Schifffahrt, Bau, Handel und Versicherungen planen mit dem Wetter. Versicherer nutzen zum Beispiel Wetterindizes, um Schäden schnell auszugleichen.

Landwirtschaft. Die Landwirtschaft zählt zu den Wirtschaftszweigen, die am stärksten vom Wetter abhängen. Die Agrarmeteorologie untersucht deshalb das Zusammenspiel von Wetter, Pflanzen und Boden. Sie gibt Hinweise zu Aussaat, Frostschutz, Beregnung, Pflanzenschutz und Ernte. Wie sehr ein einzelner Sommer zählen kann, zeigt die Dürre des Jahres 2012 in den USA: Der Maisertrag fiel damals um rund 22 Prozent unter den Trend.

Phänologie. Die Phänologie, die Lehre von den Erscheinungen, beobachtet, wann Pflanzen blühen, Blätter bekommen oder Früchte tragen. Beim Deutschen Wetterdienst gilt sie als Teilgebiet der Klimatologie. Rund 1.100 bis 1.200 ehrenamtliche Beobachter melden ihre Daten. Als Vegetationszeit gilt die Zeitspanne vom Beginn der Forsythienblüte bis zum Blattfall der Stieleiche. Die Natur wird so zu einem Kalender, der anzeigt, wie ein Jahr tatsächlich verlief. Das Thema vertiefen die Seiten Phänologische Jahreszeiten: Natur als Kalender, Schneeglöckchen und Krokusse und Klimabedingungen, Flora und Fauna in Mitteleuropa.

Temperaturmessung richtig gemacht – warum zwei Meter über Gras zählen

Wenn der Wetterbericht „28 Grad“ meldet, ist damit eine ganz bestimmte Messung gemeint: die Lufttemperatur in etwa zwei Metern Höhe, im Schatten und über kurzem Gras. Nur so sind Werte von Hamburg bis Sydney vergleichbar. Und genau hier machen die meisten Menschen Fehler.

Hütte oder Zylinder

Die klassische Wetterhütte, nach ihrem Erfinder Stevenson auch englische Hütte genannt (1864), ist ein weiß gestrichener Holzkasten mit doppelten Lamellenwänden und doppeltem Dach. Die Luft strömt hindurch, die Sonnenstrahlung bleibt draußen. Die Tür zeigt nach Norden, damit beim Ablesen keine Sonne hineinfällt. Moderne Stationen nutzen stattdessen kreissymmetrische Lamellenzylinder, die von allen Seiten gleich geschützt sind, so beim Deutschen Wetterdienst. Eine einzige Bauform ist international nicht vorgeschrieben. Entscheidend ist, dass der Schutz Sonne und Bodenstrahlung abhält und trotzdem Luft durchlässt.

Warum der Schutz nötig ist

Ein Thermometer in der Sonne misst vor allem sich selbst: Der Fühler nimmt Strahlung auf und zeigt zu viel. Aber auch ein Schutz ist nie perfekt. Bei klarem Himmel und wenig Wind kann es darin tagsüber zu warm und nachts zu kalt werden. Die Abweichungen liegen je nach Bauart und Wind etwa zwischen minus 0,5 und plus 2,5 Grad. Ventilatoren, die Luft am Fühler vorbeisaugen, verkleinern den Fehler.

Der richtige Standort

  • Höhe: Beim DWD sind es zwei Meter über Grund. Die WMO nennt einen Bereich von 1,25 bis 2 Metern.
  • Untergrund: kurzgeschnittener Rasen, kein Asphalt, kein Pflaster, keine Dachfläche.
  • Abstand: frei stehend, nach DWD-Anleitung mindestens 10 Meter von Gebäuden, nicht unter Bäumen.
  • Luftzug: nicht im Windschatten einer Mauer oder eines Zauns.
  • Zusatz: Für Bodenfrost misst man zusätzlich in 5 Zentimetern Höhe.

Die häufigsten Fehler

  • Das Thermometer hängt in der Sonne, etwa auf dem Balkon oder an der Südseite.
  • Der Sensor sitzt an einer Hauswand. Wände speichern Wärme, die Messung ist dort oft höher als in der freien Luft.
  • Die Station steht über Pflaster, Terrasse oder Dach.
  • Das Gehäuse ist ein billiger Plastikschutz ohne Belüftung.
  • Die Anzeige im Auto oder auf dem Handy wird mit Stationswerten verglichen.

Das Ergebnis solcher Messungen kann durchaus aussagekräftig sein. Es ist nur keine Lufttemperatur im Sinne der Meteorologie. Wer seine Werte mit denen des Wetterdienstes vergleichen will, sollte sich an die Regeln halten oder zumindest wissen, in welche Richtung er vom Standard abweicht.

Quellen: DWD, Anleitung zum Bau einer Wetterhütte (2001) und Anforderungen an Messnetze; wetter.at Wetterlexikon: Wetterhütte; SRF Meteo: Lufttemperatur richtig messen; Spektrum Lexikon der Geographie: Strahlungsfehler; Fehlerbereich nach Lin (2001) und WMO (1983), zitiert in Fachpublikationen; Stevenson screen (Wikipedia, WMO-Höhe 1,25 bis 2 m).

Arktis und Antarktis: Wetter an den Polen

Die Polargebiete sind das Labor der Kälte. Der kälteste bewohnte Ort der Nordhalbkugel liegt in Jakutien in Sibirien, wo Oimjakon und Werchojansk beide auf minus 67,8 Grad Celsius kamen. Die tiefste offiziell bestätigte Temperatur der Nordhalbkugel wurde am 22. Dezember 1991 auf dem grönländischen Inlandeis mit minus 69,6 Grad gemessen. Der absolute Kältepol der Erde liegt in der Antarktis: An der Station Wostok wurden am 21. Juli 1983 minus 89,2 Grad gemessen. Sibirien kann aber auch das Gegenteil: Im Juni 2020 maß man in Werchojansk 38 Grad, von der WMO bestätigt. Mehr dazu liefern die Seiten Die Kältepole der Nordhalbkugel, Die Natur der Hudson-Bay, Die Laptew-See und Die Antarktis.

Forschungsthema sind dort heute vor allem Luftströme, die Wärme und Feuchte weit in den Norden oder Süden tragen, sogenannte atmosphärische Flüsse. In der Antarktis treten sie nur an etwa drei Tagen im Jahr auf, bringen aber mindestens ein Zehntel des Schnees im Osten des Kontinents und die meisten extremen Niederschlagsereignisse. Im März 2022 verursachte ein solcher Fluss in Ostantarktika eine Hitzewelle mit Abweichungen von 30 bis 40 Grad über dem Normalwert. Weil es in diesen Regionen nur wenige Messstationen gibt, haben internationale Programme wie das Year of Polar Prediction zusätzliche Wetterballons gestartet. Sie verbessern die Vorhersage vor allem bei Tiefs nahe der antarktischen Küste.

Tropische Wirbelstürme

Hurrikane, Taifune und Zyklone sind dieselbe Art von Sturm mit verschiedenen Namen in verschiedenen Meeren. Sie entstehen über warmem Ozeanwasser, beziehen ihre Energie aus Wärme und Feuchte und zerfallen über Land. Die Zugbahn lässt sich heute recht gut vorhersagen, die Stärke bleibt die große Schwierigkeit. Besonders tückisch ist die rasche Intensivierung, bei der der Wind innerhalb von 24 Stunden um mindestens 13 Meter pro Sekunde zunimmt. Solche Phasen machen nur rund fünf Prozent der Lebenszeit eines Sturms aus, sind aber besonders gefährlich.

Ein Beispiel lieferte der Hurrikan Melissa im Oktober 2025. Er wuchs in kurzer Zeit von Kategorie 1 zu Kategorie 5 und traf Jamaika mit etwa 185 Meilen pro Stunde. Ein KI-Modell von Google DeepMind hatte die Verstärkung laut Berichten schon mehrere Tage vorher mit hoher Sicherheit angezeigt, und die Vorhersager des amerikanischen Hurrikanzentrums hoben das Modell hervor. Die Saison 2026 verläuft dagegen ruhig. Die NOAA hatte eine unterdurchschnittliche Saison mit acht bis vierzehn benannten Stürmen vorhergesagt. Ende September hatte der Atlantik acht benannte Stürme gesehen, aber noch keinen Hurrikan, so lange wie noch nie in der Satellitenära seit 1966. Der Pazifik war wegen des starken El Niño dagegen aktiv. Die Saison endet offiziell am 30. November.

Wetterextreme der letzten 2000 Jahre

Das Wetter schreibt Geschichte, und die Chronik der Extreme ist lang. Die Seite Außergewöhnliche Wetterereignisse in Mitteleuropa fasst sie zusammen, einzelne Ereignisse haben eigene Seiten:

Dazu kommen die Sturmfluten an der Nordsee, etwa die Zweite Marcellusflut von 1362, in der Rungholt unterging, die Hungersnot der Jahre 1315 bis 1317 nach nassen Sommern und der kalte Sommer des Jahres 536 nach einem Vulkanausbruch. Man sollte diese Zahlen mit Vorsicht lesen: Vor dem 16. Jahrhundert sind die Quellen lückenhaft und oft von Chronisten gefärbt, und viele Opferzahlen sind Schätzungen. Vollständigkeit beansprucht keine Liste. Als Maßstab taugen die Extreme trotzdem, denn sie zeigen, was das Wettersystem in Mitteleuropa auch ohne moderne Messtechnik hervorbringen kann.

Was bleibt

Meteorologie ist mehr als die Frage, ob man morgen einen Schirm braucht. Sie ist die Physik einer dünnen, schnellen, chaotischen Schicht, die Ozean, Land, Eis und Leben miteinander verbindet. Ihre Themen reichen von Gewitterzellen bis zum Polarwirbel, ihre Anwendungen von der Stromnetzsteuerung bis zur Ernte. Die Vorhersage wird besser, aber sie bleibt eine Aussage über Wahrscheinlichkeiten. Und die Geschichte der Extreme erinnert daran, dass die Natur immer wieder Ereignisse hervorbringt, die größer sind als alles, was wir erlebt haben.

Quellen und weiterführende Literatur

 

 

Unterthemen

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