Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Gewitter erwachsen werden - Satellitenmessungen für künftige Kürzestfrist-Vorhersagen

13.02.2015

Satellitenmessungen aus dem Weltall könnten künftig dabei helfen, zeitiger vor Starkregen, Hagel und Blitzschlägen zu warnen. Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) haben dazu die Temperaturen an der Wolkenoberkante von Gewittern in Mitteleuropa während ihres Wachstums ausgewertet. 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.

Um mehr darüber zu erfahren, wie Kumuluswolken zu ausgewachsenen Gewittern werden, wurden Daten des Wettersatelliten Meteosat-8 analysiert. Meteosat hat zwar eines der modernsten Radiometer zur Erdbeobachtung an Bord.


Typische Kumuluswolke beim Heranwachsen zu einer Gewitterwolke.

Foto: Tilo Arnhold/TROPOS


Meteosat-Aufnahme eines Gewitters über dem Westen Deutschlands am frühen Nachmittag (14 Uhr lokaler Sommerzeit am 23.05.2012).

Quelle: TROPOS / EUMETSAT

Trotzdem wird wegen der großen Entfernung zwischen seiner geostationären Bahn und der Erde das Wettergeschehen nur mit rund 3x6 Kilometern pro Pixel aufgelöst. Ein großer Vorteil ist aber, dass die Satellitenaufnahmen, sowohl im Bereich des sichtbares Lichtes als auch für die Wärmeabstrahlung in mehreren Spektralbereichen, aller fünf Minuten zur Verfügung stehen

. Sie bieten damit die einzigartige Möglichkeit die zeitliche Entwicklung von Wolken genau zu charakterisieren. Mit Hilfe der zeitlichen Veränderung der Infrarottemperatur an der Wolkenoberkante kann so das vertikale Wachstum von Kumuluswolken abgeschätzt werden.

Auf diese Weise wurden neun starke Gewitter in Mitteleuropa aus dem Sommer 2012 genauer unter die Lupe genommen, 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 Dr. Fabian Senf vom TROPOS. Die Beobachtung der Ausdehnung der Wolken per Infrarot aus dem All könnte also der Schlüssel zu frühzeitigeren Warnungen vor solchen Unwettern sein.

Die jetzt veröffentlichte Studie entstand im Rahmen des OASE-Projektes, das eine Kooperation zwischen TROPOS, dem Meteorologischen Institut der Universität Bonn und dem Deutschen Wetterdienst im Rahmen des Hans-Ertel-Zentrums für Wetterforschung ist und von Dr. Silke Trömel (Uni Bonn) und Dr. Kathrin Wapler (DWD) geleitet wurde. Eine neuartige Analyse wurde auf das Wachstum von Gewitterwolken in Europa angewendet. Ähnliche Untersuchungen dazu gab es bisher vor allem aus Nordamerika. Beide Kontinente werden jedoch von unterschiedlichen Satelliten beobachtet.

Nordamerika wird bisher nur routinemäßig im 15-Minuten-Takt abgescannt. Erst ab 2016 wird der neue amerikanische Satellit GOES-R aller fünf Minuten ein aktuelles Bild liefern wie es bereits in Europa Standard ist. Die nächste Meteosat-Generation, die ab 2020 geplant ist, soll in diesem Wettrennen den Europäern wieder einen Vorsprung verschaffen. Geplant sind dann Aufnahmen aller zweieinhalb Minuten mit einer Auflösung von 1x2 Kilometern, was wesentlich mehr Details bietet und damit die Chance, die Entstehung solcher Unwetter noch genauer zu verstehen.

Bis diese Entdeckung die Wettervorhersagen revolutioniert, wird jedoch noch einige Zeit vergehen. Vorher gilt es, verschiedene Probleme in den Griff zu bekommen. Dazu gehört unter anderem auch, dass dünne Zirruswolken über den Gewitterwolken das Signal verfälschen und die Algorithmen bisher in die Irre führen können. Die Wissenschaftler wollen in Zukunft die Entwicklung von Gewittern untersuchen, Regen- und Blitzdaten einbeziehen und hoffen so, das Verfahren optimieren zu können, damit es künftig Einzug in Kürzestfrist-Vorhersagen und Warnungen der europäischen Wetterdienste halten kann.
Tilo Arnhold

Publikation:
Fabian Senf, Felix Dietzsch, Anja Hünerbein, and Hartwig Deneke (2015): Characterization of Initiation and Growth of Selected Severe Convective Storms over Central Europe with MSG-SEVIRI. J. Appl. Meteor. Climatol., 54, 207–224.
http://dx.doi.org/10.1175/JAMC-D-14-0144.1
Die Studie entstand im Auftrag des Hans-Ertel-Zentrums für Wetterforschung, einer Kooperation deutscher Universitäten und Forschungsinstitute mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD), und wurde vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwickung (BMVBS) gefördert. Sie stand unter Leitung von Dr. Silke Trömel (Universität Bonn) und Dr. Kathrin Wapler (DWD).

Weitere Infos:
Dr. Fabian Senf, Dr. Hartwig Deneke
Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS)
Tel. +49-341-2717- 7036, -7168
http://www.tropos.de/institut/abteilungen/fernerkundung-atmosphaerischer-prozess...
http://www.tropos.de/institut/ueber-uns/mitarbeitende/hartwig-deneke/
oder
Tilo Arnhold, TROPOS-Öffentlichkeitsarbeit, Tel. +49-341-2717-7189
http://www.tropos.de/aktuelles/pressemitteilungen/

Links:
Meteosat
http://www.eumetsat.int/website/home/Satellites/CurrentSatellites/Meteosat/index...
http://www.tropos.de/entdecken/atmosphaerische-messdaten/satellitendaten/
AG Satellitenfernerkundung des TROPOS
http://www.tropos.de/institut/abteilungen/fernerkundung-atmosphaerischer-prozess...
Hans-Ertel-Zentrum für Wetterforschung
http://www.dwd.de/ertel-zentrum

Weitere Informationen:

http://www.tropos.de/aktuelles/pressemitteilungen/details/wie-gewitter-erwachsen...

Tilo Arnhold | Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V.

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Neue Erkenntnisse zum Meeresspiegel-Anstieg
26.05.2017 | Universität Siegen

nachricht Polarstern ab heute unterwegs nach Spitzbergen, um Rolle der Wolken bei Erwärmung der Arktis zu untersuchen
24.05.2017 | Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V. (TROPOS)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften