Weil Wolken nicht an den Landesgrenzen haltmachen, muss man sie von weit oben beobachten. Genau das ist die Aufgabe von Wettersatelliten. Wie sich die europäischen Wettersatelliten seit der ersten Generation weiterentwickelt haben, thematisieren wir in einer neuen Blogreihe zur Satellitenmeteorologie.
Mitte des 19. Jahrhunderts reiste der meteorologische Enthusiast aus England, Ralph Abercromby, mit Schiff, Zug und Kutsche um die Welt, um zu überprüfen, ob Wolken wirklich überall gleich aussehen. Bei seiner Rückkehr war seine Neugierde befriedigt. Denn tatsächlich konnte er die verschiedenen Arten von Wolken, die er aus England kannte, überall auf der Erde beobachten.
Heute können wir dies weitaus schneller feststellen: ein paar Klicks in einer Suchmaschine, und innerhalb weniger Augenblicke erscheinen Bilder von Wolken aus jedem Winkel der Erde auf dem Computerbildschirm. Im Vergleich zu Abercrombys Zeit sehen wir heute die Wolken nicht nur von unten, sondern können sie auch von oben bewundern. Jedoch muss man hierfür sehr weit «nach oben» reisen - zum Beispiel zu einem Wettersatelliten.
Am 13. Dezember 2022 ist der erste Satellit einer neuen Generation europäischer Wettersatelliten ins All gestartet. Der erste Satellit der «Meteosat Third Generation», kurz MTG, der Europäischen Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten, EUMETSAT, wird einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung von Unwetterwarnungen, Wetterprognosen und der Erforschung des Klimawandels leisten. MeteoSchweiz nimmt dies zum Anlass, sich in einer Blogserie der Satellitenmeteorologie zu widmen. Alles zum Launch des MTG-I1-Satelliten lesen Sie in unserem Blogbeitrag.
Wettersatelliten haben in Europa eine lange Tradition. Der erste europäische geostationäre Wettersatellit, Meteosat 1, wurde bereits 1977 in die Umlaufbahn gebracht. Seit 1986 ist die Europäische Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten EUMETSAT, der die Schweiz als Gründungsmitglied angehört, für die Verwaltung der Satelliten zuständig. In mehr als 50 Jahren haben ein gutes Dutzend Satelliten den Himmel über Europa und Afrika beobachtet. Nach sieben Satelliten der ersten Generation wurden ab 2002 die vier Satelliten der zweiten Generation, die heute noch in Betrieb sind, in die Umlaufbahn gebracht.
Und nun ist am 13. Dezember 2022 der erste europäische geostationäre Satellit der dritten Generation, ein sogenannter MTG-Satellit (Meteosat Third Generation), ins All gestartet. Mit jeder neuen Satellitengeneration hat sich sowohl die Qualität als auch die Quantität der von diesen Satelliten gelieferten Daten verbessert. So sendete beispielsweise die erste Satellitengeneration alle 30 Minuten ein Bild an die Empfangsstation, die zweite Generation alle 15 Minuten. Mit der neuen, dritten Generation erhalten wir alle 10 Minuten ein Bild.
Wie die Satelliten der vorangegangenen Generationen wird auch der neue Satellit ein geostationärer sein. Diese Satellitenbefinden sich auf einer Umlaufbahn, die sie - von der Erde aus gesehen - stationär erscheinen lässt. Das beutet, dass sie senkrecht über einem bestimmten Punkt am Äquator positioniert sind, in diesem Fall über dem Golf von Guinea.
Sie umrunden unseren Planeten in 24 Stunden einmal, und das in einer Höhe von 36.000 km über dem Äquator. Geostationäre Satelliten sind eine von zwei Familien von Wettersatelliten. Neben geostationären Satelliten sind auch polarumlaufende Satelliten im Einsatz, die viel näher an der Erdoberfläche kreisen. Auf Umlaufbahnen in etwa 500 bis 1000 km Höhe überfliegen sie auch die Polarregionen. Eine volle Umkreisung der Erde vollziehen sie in etwa 100 Minuten.
Die beiden Satellitenfamilien ergänzen sich gegenseitig: Die geostationären Satelliten blicken immer auf denselben Teil unseres Planeten und liefern so Bilder, die die meteorologische Entwicklung des aufgezeichneten Gebiets ohne Unterbrechung beobachten. Da sie jedoch sehr weit von der Erde entfernt sind, können sie nicht so detaillierte Informationen liefern wie Polarsatelliten. Diese Satelliten bieten den Vorteil einer höheren räumlichen Auflösung, haben aber den Nachteil, dass sie ständig verschiedene Regionen überfliegen und daher nicht laufend dasselbe geografische Gebiet überwachen können.
Seit Ralph Abercrombys Lebzeiten hat sich die Meteorologie erheblich weiterentwickelt. Doch die Wolken sind dieselben geblieben: tief oder hoch, manche dünn wie Haare, andere dick und kompakt. In einigen Fällen sind es harmlose Wattebäusche, in anderen bedrohliche Türme, die die Ankunft von Gewittern ankündigen. Dank der von Wettersatelliten gelieferten Bilder können wir heute die verschiedenen Wolkenarten unterscheiden und sie auf einen Blick erkennen, selbst wenn sie Tausende von Kilometern von uns entfernt sind. Wie das technisch möglich ist, erklären wir im nächsten Blog dieser Serie.