In der Meteorologie werden Wettervorhersagen verfasst, die das Wetter und möglicherweise daraus resultierende Wettergefahren nicht nur die kommenden Stunden, sondern auch die folgenden Tage im Voraus beschreiben. Einerseits verbesserte sich in der jüngeren Vergangenheit die Rechenkapazität der Hochleistungsrechner dramatisch, was dazu führte, dass zum Beispiel 2008 eine Sieben-Tage-Vorhersage besser als eine Zweitagesvorhersage aus dem Jahr 1968 wurde. Doch Hand in Hand sorgte auch der Einsatz von Wettersatelliten ab 1960 mit einem immer größer werdenden Dateninput für eine deutliche Verbesserung der Vorhersagequalität. Dies war besonders in der datenarmen Südhemisphäre zu erkennen, wo die Satelliten einen Großteil der Verbesserung der Vorhersagequalität ausmachten. Satelliten ermöglichen es dem Meteorologen einen globalen Überblick über großräumige Wetterentwicklungen zu erhalten und erlauben eine lückenlose Überwachung zum Beispiel der Wasseroberfläche der Weltmeere bei wolkenarmen Wetterlagen. Dies ist nicht nur für die Vorhersage tropischer Stürme von größtem Interesse, sondern erlaubt auch uns in Deutschland frühzeitig markante Tiefdruckentwicklungen über dem Nordostatlantik zu erkennen, die Deutschland besonders während der Herbst- und Winterzeit immer wieder mit viel Wind und Niederschlag heimsuchen. Man erkennt auf Satellitenbildern Wolkenstrukturen, die auf Fronten oder Tiefdruckgebiete hinweisen, deren Intensität anzeigen oder Entwicklungstendenzen andeuten. Im Thema des Tages vom 13.10.2015 wurde zum Beispiel eine satellitengestützte Analyse vorgestellt, die die Intensität tropischer Stürme ermöglicht. Ein ähnliches Verfahren gibt es auch für außertropische Tiefdruckgebiete.

In der heutigen Zeit verwenden wir Meteorologen hoch aufgelöste Satellitenbilder (teils unter 1x1 km), die uns zu jeder Tages- und Nachtzeit Informationen über den Wetterzustand übermitteln. Dabei fallen bisweilen interessante Phänomene auf, die eine Analyse und sinnvolle Verwendungen von Satellitenbildern regional und zeitlich eng begrenzt erschweren können. Eines dieser Phänomene ist der sogenannte "sunglint" (relativ frei übersetzt: "Sonnenglanz").

Bei diesem Phänomen handelt es sich um eine Reflexion des Sonnenlichts auf der Wasseroberfläche wie zum Beispiel der Meere. Dabei blickt der Satellit in genau demselben Winkel zur Wasseroberfläche wie das Sonnenlicht von dieser zum Satelliten zurückreflektiert wird. Wenn die Wasseroberfläche glatt und somit wellenarm ist, dann fungiert diese wie ein Spiegel und ein heller Reflexionsstreifen ist zu erkennen. Da jedoch unter realen Bedingungen im freien Ozean nicht immer eine wellenarme Situation gegeben ist, erscheint der Bereich der Reflexion in Satellitenbildern nicht scharf, sondern eher verschwommen. Die Wellen sorgen dafür, dass das Licht in diverse Richtungen gestreut wird und somit nicht das gesamte reflektierte Licht gebündelt den Satelliten erreicht. Solch eine Region ist zum Beispiel im linken Bild über dem Indischen Ozean am 01.03.2016 zu erkennen. Diese Reflexionen werden bei der Analyse von Satellitenbildern nicht selten als störend empfunden, teils sind die Unterschiede zu den hellen Wolken nur noch schwer auszumachen.

Doch man kann einen Nutzen aus diesem Phänomen ziehen. Wenn man sich das rechte Bild anschaut, erkennt man südlich von Kreta einen breiten Bereich mit "sunglint". In diesem sind jedoch dunkle Schlieren auszumachen, die sich von Kreta südwärts erstrecken. Hier ermöglicht die unterschiedliche Färbung des Wassers, dass wir detailliert die diversen Windeffekte durch die Insel ausmachen können. Wind, der durch die komplexe Orografie der Insel lokal beschleunigt, abgebremst oder umgelenkt wird, verursacht auch eine sehr inhomogene Wellenbildung südlich von Kreta. Entsprechend sorgt auch eine variable Streuung für detaillierte Einblicke, wo es fast windstill ist und wo der Wind ruppig weht. Von Interesse dürfte auch sein, dass dieser Effekt z.B. bei der Detektion von Ölteppichen hilft. Der Grund ist der, dass Öl die Wellenbildung unterdrückt oder stark dämpft. Somit wird wiederum weniger Sonnenlicht auf der Wasseroberfläche gestreut und das Licht gelangt gebündelt zum Satelliten. Ölfelder erscheinen daher heller. Weitere Verwendungsgebiete sind vorhanden, doch würde das den Rahmen des Thema des Tages sprengen.

Zum Abschluss sei noch ein Hinweis auf den Bereich der griechischen Insel Karpathos erlaubt, wo wunderschön die Komplexität lokaler Windvorhersagen durch diesen Effekt erkennbar wird. Segler werden sicherlich ein Lied davon singen können!

Dipl.-Met. Helge Tuschy

Deutscher Wetterdienst

Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 22.03.2016

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