Eine Wettervorhersage kann Ihnen ziemlich zuverlässig sagen, ob Sie morgen einen Regenschirm brauchen oder nicht. Credit: Public Domain Image

Wenn Sie wissen wollen, wie das Wetter in der nächsten Woche sein wird, kann Ihnen eine Wettervorhersage eine wirklich gute Vorstellung davon geben, was Sie erwarten können. Eine Sieben-Tage-Vorhersage kann das Wetter in etwa 80 Prozent der Fälle und eine Fünf-Tage-Vorhersage in etwa 90 Prozent der Fälle genau vorhersagen.

Eine 10-Tage-Vorhersage oder eine längere Vorhersage ist jedoch nur in etwa der Hälfte der Fälle richtig. Meteorologen verwenden Computerprogramme, die Wettermodelle genannt werden, um Vorhersagen zu treffen. Da wir keine Daten aus der Zukunft sammeln können, müssen die Modelle auf Schätzungen und Annahmen zurückgreifen, um das zukünftige Wetter vorherzusagen. Da sich die Atmosphäre ständig verändert, sind diese Schätzungen umso unzuverlässiger, je weiter man in die Zukunft vordringt.

Eine Sieben-Tage-Vorhersage ist ziemlich genau, aber Vorhersagen, die darüber hinausgehen, sind weniger zuverlässig.

Wie Wettervorhersagen gemacht werden

Ein Teil der Informationen, die für eine Wettervorhersage benötigt werden, stammt von Umweltsatelliten. NOAA, die National Oceanic and Atmospheric Administration, betreibt drei Arten von Umweltsatelliten, die das Wetter auf der Erde überwachen:

Geostationäre Satelliten: Die Satelliten der Serie Geostationary Environmental Operational Satellite-R (GOES-R) der NOAA kreisen in einer Höhe von etwa 22.000 Meilen über der Erde und liefern ein Bild des aktuellen Wetters. “Geostationär” bedeutet, dass die Satelliten mit der gleichen Geschwindigkeit kreisen, mit der sich die Erde dreht. Das bedeutet, dass sie nahezu kontinuierlich Bilder über dasselbe Gebiet aufnehmen können. Da sie sich auf einen Punkt konzentrieren, können sie minutengenaue Informationen über Unwetter liefern. Diese Informationen helfen den Meteorologen zu verstehen, wie schnell ein Sturm, z. B. ein Hurrikan, wächst und sich bewegt.

Ein Bild eines Nordostens vor der Küste von Neuengland, aufgenommen von einem geostationären NOAA-Satelliten namens GOES-East. Credit: NOAA

Polarumlaufende Satelliten: Die Satelliten des Joint Polar Satellite System (JPSS) der NOAA kreisen in einer Höhe von etwa 500 Meilen über der Erde. Sie umkreisen unseren Planeten 14 Mal am Tag von Pol zu Pol. Da sie in der Umlaufbahn kreisen, während sich die Erde unter ihnen dreht, können diese Satelliten jeden Teil der Erde zweimal pro Tag sehen. Polumlaufende Satelliten können die gesamte Erdatmosphäre, die Wolken und die Ozeane mit hoher Auflösung überwachen. Durch die Beobachtung dieser globalen Wettermuster können polumlaufende Satelliten Meteorologen helfen, langfristige Vorhersagen zu treffen – bis zu 7 Tage in die Zukunft.

Polumlaufende Satelliten erhalten jeden Tag einen vollständigen Überblick über die Erde, indem sie von Pol zu Pol kreisen. Da sich die Erde dreht, sieht der Satellit bei jeder Umkreisung einen anderen Teil der Erde. Er nimmt ein Bild des gesamten Planeten in Form einer Reihe von Keilen auf, die dann wieder zusammengesetzt werden, wie auf dem Bild oben. Credit: NASA’s NPP Land Product Evaluation and Testing Element

Deep Space Satellite: Das Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) der NOAA befindet sich in einer Umlaufbahn, die eine Million Meilen von der Erde entfernt ist. Es liefert Weltraumwetterwarnungen und -vorhersagen und überwacht gleichzeitig die von der Erde täglich absorbierte Sonnenenergie. DSCOVR macht auch Beobachtungen über Ozon und Aerosole in der Erdatmosphäre. Diese Faktoren sind wichtig für die Vorhersage der Luftqualität.

Satelliten in der polaren Umlaufbahn liefern die nützlichsten Informationen für langfristige Wettervorhersagen. Diese Satelliten verwenden Instrumente zur Messung der von der Erde und der Atmosphäre ausgestrahlten Energie, der so genannten Strahlung. Diese Informationen fließen in Wettermodelle ein, was wiederum zu genaueren Wettervorhersagen führt. Mit anderen Instrumenten kann auch die Temperatur der Meeresoberfläche kartiert werden – ein wichtiger Faktor für langfristige Wettervorhersagen.

Polar umlaufende Satelliten überwachen die gesamte Erde. Diese Karte, die mit Daten eines polumlaufenden Satelliten namens Suomi-NPP erstellt wurde, zeigt warme Meeresoberflächentemperaturen in Orange und kalte Temperaturen und hohe Wolkenoberflächen in Magenta. Diese Informationen sind wichtig für langfristige Vorhersagen. Credit: NOAA

Der Satellit führt diese genauen Messungen zweimal täglich rund um den Globus durch. Diese Datenflut hilft den Meteorologen, das Wetter bis zu 7 Tage im Voraus zuverlässig vorherzusagen. Diese Messungen können den Meteorologen auch helfen, saisonale Wettermuster wie El Niño und La Niña vorherzusagen.

Satelliten in einer polaren Umlaufbahn sammeln wichtige Informationen für die Modelle, die schwere Unwetter wie Hurrikane, Tornados und Schneestürme Tage im Voraus vorhersagen. Die von ihnen gesammelten Informationen werden auch benötigt, um Umweltgefahren wie Dürren, Waldbrände, schlechte Luftqualität und schädliche Küstengewässer zu beurteilen.