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Dank Satelliten kann der Bund Trockenheit künftig früh erkennen

MeteoSchweiz-Blog | 23. November 2024
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Vom trockenen Sommer 2022 zu rekordhohen Starkniederschlägen in 2024: Das Portfolio der letzten Jahre gibt einen Vorgeschmack auf zukünftige Wetterextreme. Damit extreme Trockenheit in der Schweiz in Zukunft möglichst früh erkannt wird und Massnahmen rechtzeitig ergriffen werden können, hat der Bundesrat ein flächendeckendes Trockenheitsmonitoring in Auftrag gegeben. MeteoSchweiz und swisstopo setzen dafür auf innovative Lösungen aus dem All.

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Trockenheit hat viele Facetten: Von fehlendem Niederschlag über ausgetrocknete Böden und verdorrte Pflanzen hin zu niedrigen Wasserständen in den Gewässern. Im Auftrag des Bundesrates entwickeln das Bundesamt für Umwelt BAFU, das Bundesamt für Landestopografie swisstopo und das Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz deshalb interdisziplinär eine nationale Trockenheitsmonitoring- und Warnplattform (Trockenheitsprogramm des Bundes). Zur Früherkennung von Trockenheit setzen die beteiligten Fachstellen MeteoSchweiz und swisstopo hier auch auf innovative Lösungen aus dem All.

Kombination von Daten zweier Satelliten

MeteoSchweiz überwacht die Klimaerwärmung in der Schweiz. Fehlt dem Boden Wasser, heizt er sich überdurchschnittlich auf. Die Landoberflächentemperaturen sind dann im Vergleich zur klimatologischen Referenzperiode 1991-2020 hoch. Der Wettersatellit Meteosat misst die Temperatur der Erdoberfläche bei wolkenfreiem Himmel mehrmals pro Stunde. Aus diesen Satellitendaten erzeugen Expertinnen und Experten von MeteoSchweiz flächendeckende Messreihen der Landoberflächentemperatur mit Messbeginn im Jahr 1991 mit einer räumlichen Auflösung von 5x5 km.

Wenn die Trockenheit lange anhält, verfärben sich zudem die Pflanzen. Seinerseits stellt swisstopo das Monitoring der Vegetation der Schweiz bei wolkenfreiem Himmel mehrmals pro Woche mit einer Rastergrösse von 10x10 m sicher. Swisstopo setzt dabei die seit 2017 verfügbaren optischen Satellitendaten der von der ESA betriebenen Sentinel-2 Satelliten ein.

Swisstopo kombiniert erstmals diese zwei Datenquellen. Damit lässt sich der Zustand der Pflanzen präzise wiedergeben und die Trockenheit klimatologisch einordnen. Abbildung 1 zeigt die Vegetation in einem Waldgebiet im Kanton Zug in mehrheitlich guter Verfassung, auch wenn einige Regionen im August 2023 trockener sind im Vergleich zu langjährigen Referenzwerten (1991-2020). Anhand dieser Daten können Forstverantwortliche die Gesundheit der Wälder besser einschätzen und so zum Beispiel die Überwachung von Borkenkäferbefall und anderen Schädlingen in den Folgejahren gezielt planen.

Satellitenprodukte für die Klimaüberwachung

Die satellitenbasierten Landtemperaturmessreihen erzeugt MeteoSchweiz in enger Zusammenarbeit mit anderen europäischen Wetterdiensten in dem Projekt Satellite Application Facility on Climate Monitoring CM SAF der Europäischen Agentur für meteorologische Satelliten EUMETSAT. MeteoSchweiz ist seit 2004 Projektpartner und hat neben der Landtemperatur auch satellitenbasierte Klimaprodukte für die Wolkenbedeckung, die Sonneneinstrahlung und -reflektion, sowie die Thermalstrahlung für die gesamte Klimareferenzperiode 1991-2020 entwickelt. Damit kann das Klima der Schweiz erstmals auch für Klimagrössen überwacht werden, für die bislang keine flächendeckenden Bodenmessungen vorhanden sind oder für die lange Messreihen fehlen.

Ausblick

Moderne Technologien und interdisziplinäre Zusammenarbeit ermöglichen ein effektives Trockenheitsmonitoring. Im Rahmen des nationalen Trockenheitsprogramms wird MeteoSchweiz in den nächsten Jahren auch einen Teil ihrer Messstationen mit Bodenfeuchtesensoren ausstatten. Durch die Kombination von Bodenmessdaten, Satellitenprodukten und Wettervorhersagen werden präzise Trockenheitswarnungen möglich. Anhand der neuen Klimaprodukte kann MeteoSchweiz so die Entwicklung von extremen Trockenheitsperioden immer besser erfassen und kritische Situationen früher erkennen, damit wir den Herausforderungen zukünftiger Trockenheitsperioden und deren Auswirkungen begegnen können.

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