Wettervorhersage und Bauernregeln - Stromberg

Seminarkurs 03/04
Thema: Die Erdatmosphäre
Inhaltsverzeichnis:
1. Wettervorhersage:
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
Definition
Historische Entwicklung
Weitere Verfahren
Zeitbezogene Vorhersagen
Wettervorhersage in den Medien
Wettervorhersage für spezielle Nutzer
2. Regeln:
2.1. Bauernregeln
2.2. Faustregeln
3. Wetterkarte:
3.1. Gebrauch
3.2. Symbole
3.3. Verschiedene Wetterkarten
4. Wolken:
4.1. Allgemeine Entstehung
4.2. Taupunkt
4.3. Verschiedene Wolkenformen, ihre Entstehungen
und ihre Bedeutungen
1. Wettervorhersage
Viele haben sich wahrscheinlich schon einmal gefragt, wie eigentlich
Wettervorhersagen gemacht werden. Wie kann man z.B. einfach schon ein paar
Tage zuvor behaupten, dass es in den nächsten Tagen Regen geben wird?
1.1. Definition:
Wenn man die Aufgabe der Wettervorhersage genauer betrachtet, soll sie aus
dem gegenwärtigen Zustand der Atmosphäre einen zukünftigen Zustand
vorhersagen.
1.2. Historische Entwicklung:
In der historischen Entwicklung der letzten ca. 150 Jahre ist man von der
empirischen (19. Jahrhundert) über die kinematische (Anfang des 20.
Jahrhunderts) und dynamische Methode ( Mitte des 20. Jahrhunderts) heute zur
numerischen Methode gelangt. Die numerische Methode benutzt einen
vollständigen, physikalisch begründeten Gleichungssatz, der mit Hilfe von
Computern die richtigen Ergebnisse ermittelt.
Dadurch hat diese Methode aller anderen hinter sich gelassen und ist nun die
einzige Methode auf die man eingeht. Die derzeitige meteorologische Forschung
versucht diese Methode immer weiter zu verbessern und zu vervollständigen, so
dass unsere Wettervorhersagen immer genauer werden. Deshalb bezieht man
immer weitere Phänomene in die Vorhersage mitein (wie z.B. die Konvektion
oder das Gewitter).
1.3. Weitere Verfahren:
- das „empirische“ Verfahren
- das „kinematische“ Verfahren
- das „dynamische“ Verfahren
- das „numerische“ Verfahren
- das „statistische“ Verfahren
2 davon werde ich hier genauer erläutern:
Bei dem „empirischen“ Verfahren wird aus der Erfahrung des Meteorologen
eine bestimmte Weiterentwicklung des Wetters angenommen.
Das „kinematische“ Verfahren wird angewendet, wenn man aus der räumlichen
Verteilung der Variablen (Temperatur, Druck, Feuchte, Wind) und ihrer
Tendenz in den letzten Stunden auf die Weiterentwicklung schließt.
1.4. Zeitbezogene Verfahren:
1. Kurzfristvorhersage:
Bei der Kurzfristvorhersage werden nur Wettervorhersagen bis zu ca. 5
Tagen miteinbezogen.
Für den ersten Tag liegt die Trefferquote bei über 90%, für jeden weiteren
Tag nimmt die Genauigkeit ab.
Im Winter, wenn großräumige Tiefs (Tiefdruckgebiete) und Hochs
(Hochdruckgebiete) das Wetter bestimmen, ist die Trefferquote besser
und eine längere Vorhersage möglich als im Sommer, wenn nur
kleinräumige Konvektion eine größere Rolle spielt.
Wird eine Vorhersage nur für wenige Stunden gemacht, wird der
englische Begriff
,,nowcasting“ dafür verwendet.
2. Mittelfristvorhersage:
Der Begriff Mittelfristvorhersage wird benutzt, wenn man von einer
Vorhersage für 10-14 Tage spricht. Hier ergeben sich jedoch die gleichen
Probleme wie bei der Kurzfristvorhersage.
3. Langfristvorhersage:
Mit der Langfristvorhersage ist die Witterungs- und Klimavorhersage
gemeint, auf der zeitlichen Skala von Monaten, Jahreszeiten und Jahren.
In diesem Fall sind nur noch statistische Aussagen wie wärmer, kälter,
trockener, feuchter oder windiger möglich.
Einzelne Druckgebilde wie Tiefs und Hochs können für diese zeitliche
Skala nicht vorhergesagt werden.
1.5. Wettervorhersage in den Medien:
Die von den nationalen Wetterdiensten erstellten numerischen
Wettervorhersagen bilden die Grundlage für die Wetterberichte in den
Medien.
Das Wort Wetterbericht stammt noch aus der Zeit, in der die Darstellung
des gewesenen Wetters dominierte und die numerische Vorhersage noch
nicht bekannt war.
Früher wurden die Darstellungen der Wetterdienste vom Rundfunk den
Zeitungen direkt übernommen und unverändert wiedergegeben.
In der Zeitung wurde oft nur eine vereinfachte Bodenwetterkarte
dargestellt. Sie enthielten nur Isobaren ( Linien gleichen Druckes) Fronten
( Ort, an der kalte und warme Luft aufeinandertreffen).
Heute werden in den meisten Medien die von den Wetterdiensten
gelieferten
Informationen von Journalisten bearbeitet, bevor sie den Konsumenten
dieser Medien präsentiert werden.
Auch die graphische Aufarbeitung der Vorhersage für das Fernsehen ist
wichtig.
Anfangs wurde auch hier die Bodenwetterkarte eingesetzt. Heute jedoch
wird die durch Computeranimationen ersetzt, die stark vereinfachte
Symbole verwendet.
Die genaue Vorhersage verliert bei der Bearbeitung am Computer mit
Animationen des öfteren Details.
1.6. Wettervorhersagen für spezielle Nutzer:
Nicht nur um in der Freizeit herauszufinden ob das Wetter schön genug
wird um z.B. einen Spaziergang zu unternehmen, sondern auch während
der Arbeit kann das Wetter eine wichtige Rolle spielen.
Dazu werden zusätzlich zu den „normalen“ Wetterberichten für die
Allgemeinheit auch Spezialwetterberichte angefertigt. Zum Beispiel spielen
solche Wettervorhersagen eine wichtige Rolle in der Luftfahrt. Schließlich
ist es für Piloten von besonderer Bedeutung zu wissen, wo Unwetter
herrschen und wo nicht.
Auch Berichte für die Seefahrt sind wichtig. Hier bedeutet Unwetter starke
und hohe Wellenbildung, welche die Schiffe zum kentern bringen können.
Selbst in der Landwirtschaft muss genau erahnt werden was das Wetter
mit sich bringt, wenn man nur mal an die ganzen Ernteerträge denkt.
Manche dieser hier aufgezählten Faktoren hatten oder haben ihre eigenen
Abteilungen für Wetterdienste.
In Deutschland zählt z.B. das Bundesamt für Seeschifffahrt und
Hydrographie (BSH) dazu.
Regeln:
2.1. Bauernregeln:
Es kann vorkommen, dass uns ältere Bauern vor einem Unwetter warnen
oder für den nächsten Tag Regen voraussagen und oft behalten sie sogar
Recht.
Ihre Beobachtungen in der Natur gehen auf jahrelange praktische Erfahrung
zurück, denn ihr Beruf zwingt sie, sich dauernd mit den Wetterfaktoren
auseinander zusetzten.
Oft ist es auch der Fall, dass in Dörfern bestimmte Wetterregeln gelten, die
auch meist ihre Richtigkeit haben, sofern man sie auch an Ort und Stelle
anwendet.
Wenn man z.B. eine Regel aus dem Thüringer Wald nimmt, wird sie sicher
in Oberbayern wertlos sein.
Wenn man von Bauernregeln spricht, denkt man an die langanhaltenden, die
reichlich vorhanden sind. Selbstverständlich liegen diese Regeln auch
irgendwelchen Beobachtungen zugrunde, die Im Laufe von Jahrhunderten
gewonnen wurden und deshalb auch unter Umständen stimmen können.
Jedoch ist seither ein lange Zeit vergangen, so dass viele dieser Regeln
verändert worden sind. Daher kann man oft nicht mehr sagen, auf welcher
Beobachtungen eine Regel basiert und welchen Sinn sie überhaupt haben
soll.
Die Bauernregeln sollen das Wetter auf bestimmte Tage festlegen; dies trifft
aber selten zu. Das Wetter richtet sich nicht nach unserem Kalender, in dem
alle vier Jahre ein Schaltjahr ist. Allein dieser Aspekt lässt die Rechnung
nicht aufgehen.
Die wohl berühmteste Regel vom Siebenschläferregen, der sieben Wochen
Regen bringen soll, ist falsch, da es noch nie sieben Wochen durchgehen
geregnet hat.
Dieser Regel beruht wahrscheinlich darauf, dass der Siebenschläfertag am
27.Juni ist.
Regnet es Ende Juni längere Zeit, so ist oft im Juli und im August
Regenwetter.
Dieses Wetterverhalten nennt man dann die Sommermonsun-Wetterlage,
bei der sich die Westwinde durchsetzen.
Eine bekannte Bauernregel lautet z.B.: „Ist der Mai kühl und naß, füllt’s
dem Bauer Scheun’ und Faß.“
Das soll uns sagen, dass ein regnerischer und kühler Mai eine gute Ernte, sei
es Getreide, Obst oder Wein, verspricht.
Diese Beobachtung ist an sich begründet, denn wenn das Frühjahr kühl und
regnerisch ist, wird der Boden die Feuchtigkeit bekommen, die er zum
Wachsen und Reifen benötigt.
Andererseits gibt es auch Ausnahmen. Es wurde z.B. beobachtet, dass der
Mai trocken und warm ist, der Juni dafür die nötige Feuchtigkeit mit dich
bringt und ein schöner Spätsommer ebenfalls eine gute Reifung und Ernte
erreicht.
Es muss aber unbedingt noch erwähnt werde, dass es zu den seltenen Fällen
gehört, wenn ein Mais ausgesprochen kühl und nass oder nur warm und
trocken verläuft.
Am häufigsten ist es, dass ein Monat verschiedene Wetterlagen aufweist,
also Sonnenschein und Niederschlag, so dass es oft sehr schwierig ist,
überhaupt zu entscheiden zu welcher Art Mai der betreffende dann gehört.
Bauernregeln sind im allgemeinen für ein zuverlässige
Wettervorhersage wertlos!!!
2.2. Faustregeln:
Zur kurzfristigen Wetterprognose können folgende Faustregeln angewendet
werden:
besseres Wetter
schlechteres Wetter
Veränderungen Bemerkungen Veränderungen Bemerkungen
Bei hohem
Schnelles
Luftdruck ( am
Barometerstand
Fallen
Barometer
steigt
anhaltend
fällt
bedeutet
abzulesen)
schönes Wetter
Sturm, im
Sommer
Gewitter;
Achtung:
Hagel
Sommer: kühl,
Temperatur (am
Sommer: steigt
bei raschem
Außenthermometer
steigt
bis zu großer
sinkt
Rückgang
ablesen)
Hitze
Gewitter mit
Hagel
Winter:
Winter:
sinkt
zunehmende
steigt
Nachlassen
Kälte, Nächte
der Kälte führt
mit Frost
zu Tauwetter
normal bis hoch
Luftfeuchtigkeit Normal bis
(am Hygrometer
niedrig
0-50%
( feuchte Luft)
50-100%
ablesen)
(trockene Luft)
Winde aus
Nordost bis Ost
West bis Süd
Richtung...
(evtl. mit Kompass
feststellen)
Windstärke
abnehmend
zunehmend
Als Grundsatz gilt:
Langsame Veränderungen ergeben anhaltendes Wetter.
Schnelle Veränderungen ergeben unbeständiges Wett
2.3. Weitere Wetterbeobachtungen:
Anzeichen von schlechtem und regnerischem Wetter:





Morgenrot
Abendgrau, gelbe (Windzunahme) oder grüne Farben (Föhn)
Steigender Nebel
Kein Tau frühmorgens nach einem heißen Tag
Gute Fernsicht und dunkelgrau erscheinende Berge




Auffallende Hörbarkeit weit entfernter Geräusche
Klarer Himmel am frühen Morgen bei starkem Wind
Halo- Erscheinungen
Gämsen, die bis in Talnähe kommen, zeigen einen Wettersturz an, bei dm bis
ins Tal Schnell fallen kann
 Setzt nach mehreren Tagen Niederschläge überraschend Aufklarung ein und
ist dabei infolge Luftdruckanstiegs ein starker Zeigerausschlag am Barometer
zu beobachten, so wird das gute Wetter nicht lange anhalten
Anzeichen von schönem Wetter:






Abendrot
Morgengrau
Starker Tau frühmorgens
Fallender Nebel
Funkeln der Sterne im Winter bei Nordostwind bringt Kältezunahme
Ostwind bringt allgemein Trockenheit: im Winter Frost, im Sommer große
Hitze
3. Wetterkarte:
3.1. Gebrauch:
Eine große Hilfe zur eigenen Wettervorhersage ist die Wetterkarte.
Die Wetterkarten des deutschen Wetterdienstes zum Beispiel, geben
Auskunft über die Großwetterlage in ganz Europa zu einer bestimmten
Tageszeit.
Die Wetterkarte besteht auf der Vorderseite aus einer Bodenwetterkarte und
einer Höhenwetterkarte. Auf der zweiten Seite findet man die Wetterlage
und ihre Entwicklung, die von einer umfassenden Vorhersage
vervollständigt wird. Auf der dritten Seite sind die Wettermeldungen der
einzelnen Wettstationen im Inland eingetragen: Auf der letzten Seite wird
den ausländischen Stationen Platz eingeräumt.
3.2. Symbole:
Um eine Wetterkarte richtig lesen zu können, muss man die Bedeutung der
Symbole kennen.
Hier ist zuerst ein Beispiel dargestellt, unten werden dann die fehlenden
Symbole noch erklärt:
Hier sind noch 2 verschiedene Wetterkarten, die verdeutlichen sollen, wie
unterschiedlich man seine Wettervorhersagen darstellen kann, sei es, wie in
Karte a) , auf einfache oder wie in Karte b) auf anspruchsvolle Weise.
a)
b)
Wolken:
4.1. Allgemeine Entstehung:
Durch Kondensation, d.h. durch Umwandlung des gasförmigen Wasserdampfes
in flüssiges Wasser entstehen die Wolken. Wenn dieser Vorgang bei
Lufttemperaturen über 0°C stattfindet, bilden sich winzige schwebende
Wassertröpfchen; bei tieferen Temperaturen dagegen sublimiert der
Wasserdampf und scheidet sich in Form von Eiskristallen aus. Manchmal bleibt
jedoch das Wasser auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt als
unterkühltes Wasser im flüssigen Zustand.
Normalerweise nimmt die Lufttemperatur in der Erdatmosphäre zur Höhe hin
ab. Wolken, die sich in den oberen Stockwerken der Troposphäre bilden,
bestehen daher meist aus Eiskristallen:
Dies sind die Eiswolken. Die in den unteren Etagen entstandenen Wolken sind
dagegen Wasserwolken, da sie aus Wassertröpfchen bestehen. In den mittleren
Stockwerken kommen Mischwolken vor, die oft aus Eis, Wasser und
unterkühltem Wasser zusammensetzen. Jeder Kubikmeter Wolkenluft enthält
Millionen solcher flüssigen und/ oder festen Teilchen. Von der Art der
Bestandteile hängen auch Form und Größe der Wolke ab, stärker wirken sich
jedoch der Feuchtigkeitsgehalt, das Ausmaß der Hebung sowie die vertikale
Schichtung der Atmosphäre aus.
Taupunkt:
Eine Luftmasse, die aufsteigt und sich dabei abkühlt, erreicht früher oder später
eine Temperatur, bei der sie mit Wasserdampf gesättigt ist- die
Taupunkttemperatur oder dem Taupunkt.
Ihre relative Feuchte beträgt dann 100%. Wenn die Temperatur weiter sinkt,
kommt es zur Kondensation. Das Höhenniveau, in dem der Wasserdampf
kondensiert, wird als Kondensationsniveau bezeichnet. Gewöhnlich befindet es
sich bei sehrfeuchten Luftmassen in tieferer Lage als bei trockeneren. Die
Luftmassen werden durch drei Vorgänge in dieses Niveau befördert: durch
Konvektion, durch Aufgleiten an Luftmassengrenzen sowie durch den
Aufstieg der Luft an Gebirgshängen.
3.2. Wolkenformen:
Es gibt verschiedene Wolkenarten. Deshalb teilt man sie in 10 klassifizierten
Wolkenarten ein. Diese sind wieder rum verschieden eingeteilt, nämlich in
verschiedene Höhenstufen.
Man unterscheidet hohe, mittelhohe und niedrige Wolken.
Höhenstufen
Hohe Wolken
Mittelhohe
Wolken
Niedrige Wolken
Wissenschaftliche
Wolkennamen
Cirrus
Cirrocumulus
Cirrostratus
Altocumulus
Altostratus
Nimbostratus
Stratus
Stratocumulus
Cumulus
Cumulonimbus
Abkürzungen
Ci
Cc
Cs
Ac
As
Ns
St
Sc
Cu
Cb
Durchschnittliche
Wolkenhöhe
8000-12000 m
6000-10000 m
6000- 8000 m
3000- 6000 m
3000- 6000 m
2000- 5000 m
0-2000 m
500- 2000 m
500- 6000 m
500- 15000 m
Ich beginne zunächst mit den Hohen Wolken.
Der Cirrus sieht aus, als bestehe er aus feinen Fäden. Das Merkmal dieser
Wolkenart sind seine vielfältigen Faserungen.
Der Cirrocumulus ist eine Wolkenart, die aus kleinen Bällchen besteht. Diese
Bewölkung zieht oft unbemerkt über uns hinweg.
Die letzte Wolkenart, die zu den hohen Wolken gehört ist der Cirrostratus. Er
ist der klassische Schlechtwetterankünder, der die Sonne wie ein Schleier
überzieht und die bekannten Halo-Erscheinungen bildet.
Zu den Mittelhohen Wolken gehört unter anderem der Altocumulus.
Er besteht aus großen Ballen oder Walzen.
Der Altostratus hüllt die Landschaft grau ein und lässt die Sonne wie hinter
Milchglas erscheinen oder verdeckt sie vollkommen.
Der Nimbostratus ist die eintönigste Wolkenart. Er bringt nicht selten
langandauernden Regen mit sich und die Landschaft ist wie beim Altostratus, in
ein eintöniges Grau gehüllt.
Zuletzt erwähne ich noch die Niedrigen Wolken.
Der Stratus liegt als Hochnebel im November oft tagelang über der Landschaft.
Der Stratocumulus kommt sehr häufig vor. Er erscheint wie der Altocumulus in
Form von dicken Walzen.
An warmen Tagen verstreut sich der Cumulus über den Himmel und
verschwindet gegen Abend meist so schnell wie er sich gebildet hat.
Das Gewitter hat den Cumulonimbus als charakteristische Erscheinungsform.
Er wächst bis in große Höhe hervor.
Ein Lückentext:
Wolken bilden sich durch die Verlagerung von Luftmassen. So bilden sich Schicht-/Stratuswolken
durch horizontales Aufgleiten von warmer Luft auf kalte Luft. Diesen Vorgang nennt man
Quell- bzw. Cumuluswolken entstehen durch
, d.h. durch das Aufsteigen von Luft in Folge
von einer starken
der Erdoberfläche. Diese erwärmte Luft hat eine geringere Dichte als die
kühlere Umgebungsluft, wodurch es zu dem Aufstieg kommt. Beim Aufsteigen gleicht sich die
wärmere Luft der kühleren Luft an, d.h. sie
ab. Dabei verringert sich die Temperatur dieser
Luft um 1°C pro 100 m. Diese Abkühlung ist
. Dabei sinkt mit abnehmender
Temperatur die maximale Luftfeuchte, denn kühlere Luft hat eine höhere Dichte als warme Luft; es
'passt' also weniger Wasserdampf in einem Kubikmeter Luft. Dabei steigt aber die relative Luftfeuchte
bis 100%, dann ist die Luft
. Die Luft hat also den Taupunkt - das
erreicht. Hier kondensiert der Wasserdampf zu Wasser. Die Wasserteilchen lagern sich an
-
(Staub und Dreck) an. Es bilden sich niedrige Quellwolken (z.B.
humilis).
Da von der Erdoberfläche noch mehr aufsteigende Luft nachdrängt, steigen die Wolken weiter auf und
werden größer. Bei diesem Aufstieg kühlt sich die Luft weiter ab, aber nur noch um ½°C pro 100 m.
Das ist eine
Abkühlung. Aus den niedrigen Quellwolken entwickeln sich größere, wie
z.B. der blumenkohlartige Cumulus
. Die Luft kühlt sich so weit ab bis das Wasser in ihr in
großer Höhe gefriert. So bildet sich am oberen Rand solcher großer, bis ins obere Wolkenstockwerk
reichender Quellwolken (
irgendwann zu 'schwer' - es gibt
) ein Kranz aus Eiswolken (
). Jedoch wird die Wolke
, wie Regen, Schnee, Hagel oder Graupel.
http://www.m-forkel.de/klima/quiz/lk_wolken.html
Linkliste zum Thema Wetterkarte:
www.kvb.bund.de/
http://www.munich-info.de/wetter/images/wetter.gif
http://www.alpenverein.at/wetter/karte.gif
http://wkserv.met.fu-berlin.de/~wkarte/data/e3s2/rrkeu.gif
Linkliste zum Thema Wolkenbildung:
http://www.ping.de/schule/pg-herne/p-wetter/wolken/wb04.htm
http://muf.forkel.bei.t-online.de/klima/wolken.html#
http://simmarket.com/pilotenseminar/Wetter.jpg
Linkliste zum Thema Wetterkartensymbole:
http://home.t-online.de/home/beckmann.lothar/seite92.gif
http://home.t-online.de/home/beckmann.lothar/seite91.gif
Linkliste Wolkenformen:
http://muf.forkel.bei.t-online.de/klima/extra/wolkenklassifikation.html#
Linkliste zum Thema Wolkenformen:
Cirrocumulus:
http://www.avalanche-net.com/images/jpeg/cirrocumulus.jpg
http://www.planetterragen.btinternet.co.uk/real/clouds/cirrocumulus.jpg
http://www.mmem.spschools.org/grade5science/weather/cirrocumulus.jpeg
Cirrus:
http://www.weatherworks.com/cool_clouds_poll/cirrus.jpg
http://science.nasa.gov/headlines/y2002/images/sunrings/cirrus.jpg
http://www.gc.maricopa.edu/earthsci/imagearchive/cirrus.jpg
http://www.comfsm.fm/~dleeling/weather_images/cirrus.jpg
http://www.lib.ncu.edu.tw/~hong/atmslds/clouds/cirrus.jpg
Cirrostratus:
http://www.avalanche-net.com/images/jpeg/cirrostratus.jpg
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http://www.ceper.com.pl/meteo/chmury/cirrostratus/cirrostratus.jpg
Altocumulus:
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http://www.hff.gu.se/~film3/anna/annapics/altocumulus.jpg
Altostratus:
http://www.mmem.spschools.org/grade5science/weather/altostratus.jpeg
http://www.schools.ash.org.au/paa1/images/altostratus.jpg
http://www.planetterragen.btinternet.co.uk/real/clouds/altostratus.jpg
Nimostratus:
http://www.planetterragen.btinternet.co.uk/real/clouds/nimbostratus.jpg
Stratus:
http://spaceplace.jpl.nasa.gov/stratus.jpg
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Stratocumulus:
http://www.zsmorava.adam.cz/mraky/stratocumulus.jpg
http://www.planetterragen.btinternet.co.uk/real/clouds/stratocumulus.jpg
Cumulus:
http://images.usatoday.com/weather/photos/clouds/cumulus.jpg
http://www.reputable.com/~gdouglas/digpix/cumulus.jpg
Cumulonimbus :
http://www.weatherworks.com/cool_clouds_poll/cumulonimbus.jpg
Stand: 20.11.03