Wenn Sie wissen wollen, wie das Wetter in der nächsten Woche sein wird, kann Ihnen eine Wettervorhersage eine wirklich gute Vorstellung davon geben, was Sie erwarten können. Eine Sieben-Tage-Vorhersage kann das Wetter in etwa 80 Prozent der Fälle und eine Fünf-Tage-Vorhersage in etwa 90 Prozent der Fälle genau vorhersagen.
Eine Vorhersage für 10 Tage – oder länger – trifft jedoch nur etwa die Hälfte der Zeit zu. Meteorologen verwenden Computerprogramme, die Wettermodelle genannt werden, um Vorhersagen zu treffen. Da wir keine Daten aus der Zukunft sammeln können, müssen die Modelle auf Schätzungen und Annahmen zurückgreifen, um das zukünftige Wetter vorherzusagen. Da sich die Atmosphäre ständig verändert, sind diese Schätzungen umso weniger zuverlässig, je weiter man in die Zukunft vordringt.
Wie Wettervorhersagen gemacht werden
Ein Teil der Informationen, die für eine Wettervorhersage benötigt werden, stammt von Umweltsatelliten. NOAA, die National Oceanic and Atmospheric Administration, betreibt drei Arten von Umweltsatelliten, die das Wetter auf der Erde überwachen:
Geostationäre Satelliten: Die NOAA-Satelliten der Serie Geostationary Environmental Operational Satellite-R (GOES-R) umkreisen die Erde in einer Höhe von etwa 22.000 Meilen und liefern ein Bild des aktuellen Wetters. „Geostationär“ bedeutet, dass die Satelliten mit der gleichen Geschwindigkeit kreisen, mit der sich die Erde dreht. Das bedeutet, dass sie nahezu kontinuierlich Bilder über dasselbe Gebiet aufnehmen können. Da sie sich auf einen Punkt konzentrieren, können sie minutengenaue Informationen über Unwetter liefern. Diese Informationen helfen den Meteorologen zu verstehen, wie schnell ein Sturm, z. B. ein Hurrikan, wächst und sich bewegt.
Polarumlaufende Satelliten: Die Satelliten des Joint Polar Satellite System (JPSS) der NOAA kreisen in einer Höhe von etwa 500 Meilen über der Erde. Sie umkreisen unseren Planeten 14 Mal am Tag von Pol zu Pol. Da sie in der Umlaufbahn kreisen, während sich die Erde unter ihnen dreht, können diese Satelliten jeden Teil der Erde zweimal pro Tag sehen. Polumlaufende Satelliten können die gesamte Erdatmosphäre, die Wolken und die Ozeane mit hoher Auflösung überwachen. Durch die Beobachtung dieser globalen Wettermuster können polumlaufende Satelliten den Meteorologen helfen, langfristige Vorhersagen zu treffen – bis zu 7 Tage in die Zukunft.
Satellit im Weltraum: Das Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) der NOAA befindet sich in einer Umlaufbahn, die eine Million Meilen von der Erde entfernt ist. Es liefert Weltraumwetterwarnungen und -vorhersagen und überwacht gleichzeitig die täglich von der Erde absorbierte Sonnenenergie. DSCOVR macht auch Beobachtungen über Ozon und Aerosole in der Erdatmosphäre. Diese Faktoren sind wichtig für die Vorhersage der Luftqualität.
Satelliten in einer polaren Umlaufbahn liefern die für die langfristige Wettervorhersage wichtigsten Informationen. Diese Satelliten verwenden Instrumente zur Messung der von der Erde und der Atmosphäre abgestrahlten Energie, der so genannten Strahlung. Diese Informationen fließen in Wettermodelle ein, was wiederum zu genaueren Wettervorhersagen führt. Andere Instrumente können auch zur Messung der Meeresoberflächentemperatur eingesetzt werden – ein wichtiger Faktor für die langfristige Wettervorhersage.
Der Satellit führt diese genauen Messungen zweimal täglich rund um den Globus durch. Diese Datenflut hilft den Meteorologen, das Wetter bis zu 7 Tage im Voraus zuverlässig vorherzusagen. Diese Messungen können den Meteorologen auch helfen, saisonale Wettermuster wie El Niño und La Niña vorherzusagen.
Satelliten in der Erdumlaufbahn sammeln wichtige Informationen für die Modelle, die schwere Unwetter wie Hurrikane, Tornados und Schneestürme Tage im Voraus vorhersagen. Die von ihnen gesammelten Informationen werden auch benötigt, um Umweltgefahren wie Dürren, Waldbrände, schlechte Luftqualität und gefährliche Küstengewässer zu beurteilen.