Die Meteorologen des Nationalen Wetterdienstes der NOAA haben schon immer die Bedingungen in der Atmosphäre überwacht, die sich auf das Wetter auswirken, aber im Laufe der Zeit hat sich die von ihnen verwendete Ausrüstung verändert. Mit dem technologischen Fortschritt begannen unsere Wissenschaftler, effizientere Geräte zu verwenden, um zusätzliche Daten zu sammeln und zu nutzen. Diese technologischen Fortschritte ermöglichen es unseren Meteorologen, bessere Vorhersagen schneller als je zuvor zu treffen.
1. Doppler-Radar
Das Doppler-Radar ist das Fenster der Meteorologen zur Beobachtung schwerer Stürme. Mit 159 Radartürmen in den Vereinigten Staaten hat der Nationale Wetterdienst der NOAA eine umfassende Abdeckung des amerikanischen Festlands und eine teilweise Abdeckung von Alaska, Hawaii, Puerto Rico und Guam. Das Doppler-Radar erkennt alle Arten von Niederschlag, die Rotation von Gewitterwolken, Tornadotrümmer in der Luft sowie Windstärke und -richtung.
2. Satellitendaten
Wettersatelliten überwachen die Erde vom Weltraum aus und sammeln Beobachtungsdaten, die unsere Wissenschaftler analysieren. Die NOAA betreibt drei Arten von Wettersatelliten. Polare Satelliten umkreisen die Erde in der Nähe der Oberfläche und nehmen sechs oder sieben detaillierte Bilder pro Tag auf. Geostationäre Satelliten bleiben über demselben Ort auf der Erde hoch über der Oberfläche und nehmen alle 30 Sekunden Bilder von der gesamten Erde auf. Deep Space-Satelliten sind der Sonne zugewandt, um starke Sonnenstürme und das Weltraumwetter zu überwachen. Die NOAA nutzt auch Daten von Satelliten, die von anderen Behörden und Ländern betrieben werden.
3. Radiosonden
Radiosonden sind unsere Hauptquelle für Daten aus der oberen Atmosphäre. Mindestens zweimal am Tag werden Radiosonden an Wetterballons gebunden und an 92 Orten in den Vereinigten Staaten gestartet. Auf ihrer zweistündigen Reise schwebt die Radiosonde in die obere Stratosphäre, wo sie im Sekundentakt Daten über Luftdruck, Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und Windrichtung sammelt und zurücksendet. Bei schweren Unwettern starten wir in der Regel häufiger Wetterballons, um zusätzliche Daten über die Sturmumgebung zu sammeln.
4. Automatisierte Oberflächenbeobachtungssysteme
ASOS (automated surface observing systems) überwachen ständig die Wetterbedingungen auf der Erdoberfläche. Mehr als 900 Stationen in den USA melden bis zu 12 Mal pro Stunde Daten über die Himmelsbedingungen, die Sichtbarkeit auf der Oberfläche, Niederschlag, Temperatur und Wind. Fast 10.000 freiwillige NWS-Beobachter sammeln und liefern uns zusätzliche Temperatur-, Schneefall- und Niederschlagsdaten. Die von unseren ASOS und den Freiwilligen gesammelten Beobachtungsdaten sind für die Verbesserung der Vorhersagen und Warnungen unerlässlich.
5. Supercomputer
Das Weather and Climate Operational Supercomputer System (WCOSS) der NOAA ist das Rückgrat der modernen Vorhersage. Mit einer Rechenleistung von 5,78 Petaflop kann es Quadrillionen von Berechnungen pro Sekunde durchführen. Unsere Supercomputer sind fast 6 Millionen Mal leistungsfähiger als ein durchschnittlicher Desktop-Computer. Die von Dopplerradar, Radiosonden, Wettersatelliten, Bojen und anderen Instrumenten gesammelten Beobachtungsdaten werden in die numerischen Vorhersagemodelle des NWS eingespeist. Die Modelle verwenden Gleichungen sowie neue und frühere Wetterdaten, um unseren Meteorologen Vorhersageempfehlungen zu geben.