Wetterkarte

Grundidee und Nutzen

Eine Wetterkarte ist eine Landkarte, die Wetterverhältnisse über einem geografischen Gebiet zu einem bestimmten Zeitpunkt sichtbar macht. Dieser Zeitpunkt kann aktuell sein, in der Vergangenheit liegen oder als Wetterprognose in der Zukunft. Aus meteorologischer Sicht zeigt eine Wetterkarte vor allem den Momentzustand der Luftdruckverhältnisse über einem größeren Gebiet.

Wetterkarten sind wichtig, weil sie Hinweise auf Windgeschwindigkeit und Windrichtung geben, mögliche Wettergefahren früh erkennen lassen und zur Vorhersage des kommenden Wetters dienen. Sie können deshalb nicht nur in der Meteorologie, sondern auch im Alltag nützlich sein. Der Artikel weist allerdings darauf hin, dass er keine Quellenangaben enthält; die sachliche Richtigkeit der Angaben ist daher nicht gesichert.

Entwicklung der Wetterkarte

Als älteste kartografische Darstellung, die einer Wetterkarte nahekommt, gilt in der Kartengeschichte die 1686 von Edmond Halley entworfene Windkarte. Alexander von Humboldt verwendete 1817 in seiner Arbeit „Sur les lignes isothermes“ Isolinien zur Darstellung klimatischer Verbreitungen. Diese Darstellungsweise knüpfte an Edmond Halleys Isogonendarstellung von 1701 an und gilt als Grundlage für die Verwendung von Isolinien in der modernen Wissenschaft.

Heinrich Wilhelm Brandes veröffentlichte in seiner 1826 an der Universität Leipzig eingereichten Dissertation frühe Wetterkarten, die allerdings noch auf jahrealten Messdaten beruhten. James Pollard Espy erstellte 1843 für die US Army die erste Serie von Wetterkarten der Vereinigten Staaten. Als Erfinder der Karte mit Wettervorhersage gilt Urbain Le Verrier, der erstmals für den 19. Februar 1855 eine solche Karte für Frankreich erstellte.

Im 19. Jahrhundert wurden genaue Wettervorhersagen besonders für Personen- und Frachtschifffahrt sowie für Bau- und Landwirtschaft wichtiger. Deshalb wurde 1875 die Deutsche Seewarte mit Zentrale in Hamburg gegründet. Sie richtete Wetterbeobachtungsstellen ein, deren Messwerte regelmäßig an die Zentrale übermittelt wurden. Bis zur Wende zum 20. Jahrhundert entwickelte sich daraus ein Wetternachrichtendienst des Deutschen Reiches, der der Admiralität der Kaiserlichen Marine unterstellt war.

Täglich übermittelten 27 deutsche und 18 ausländische Beobachtungsstellen bis 9 Uhr morgens ihre Wetterdaten. Bis 12 Uhr erstellten Meteorologen daraus eine Wetterkarte mit Prognose, bis 13 Uhr ging ein Wetter-Telegramm an das Telegraphenamt in Hamburg. Empfänger waren zunächst große Tageszeitungen, meteorologische Institute und Privatgelehrte, bald nach der Jahrhundertwende auch Landwirte, Bauunternehmer und andere interessierte Unternehmer. Ab 1908 wurde dieses Telegramm in Schaukästen allen Postkunden zugänglich gemacht.

Bodenwetterkarten

Die traditionelle und allgemein bekanntere Form der Wetterkarte ist die Bodenwetterkarte, auch Bodenkarte genannt. Sie beruht auf Luftdruckmessungen von Wetterwarten, also Messstationen am Boden. Damit sie erstellt werden kann, werden die Messwerte der Stationen entsprechend ihrer geografischen Lage in eine Karte eingetragen.

Danach sucht man den höchsten und den niedrigsten Luftdruckwert. Der höchste Wert wird mit H für Hochdruckgebiet markiert, der niedrigste mit T für Tiefdruckgebiet; international wird für Tiefdruck auch L nach englisch „Low“ verwendet. Anschließend werden um die Druckzentren Isobaren eingezeichnet. Isobaren sind Linien, auf denen zum Messzeitpunkt derselbe Luftdruck herrschte.

Isobaren zeigen nur bestimmte Werte. Auf deutschen Wetterkarten sind dies meist Werte, die glatt durch fünf teilbar sind. Die tatsächlichen Messwerte liegen dagegen in einem Kontinuum. Wenn zum Beispiel an Wetterwarte A ein Luftdruck von 1002 Hektopascal (hPa) und an Wetterwarte B ein Wert von 1008 hPa gemessen wurde, verläuft die Isobare für 1005 hPa ungefähr in der Mitte zwischen beiden Stationen.

Symbole und Stationsdaten

Wetterkarten enthalten neben Isobaren weitere Zeichen. Fronten sind Grenzen zwischen Luftmassen. Warmfronten werden mit roten Halbkreisen dargestellt; sie können länger anhaltenden Landregen, zunehmende Bewölkung und einen langsamen Temperaturanstieg bedeuten. Kaltfronten werden mit blauen Dreiecken gezeichnet; beim Durchzug bleibt das Wetter oft unbeständig, häufig mit Schauern und Gewittern, während die Temperatur sinkt. Okklusionen werden violett mit Halbkreis und Dreieck dargestellt. Sie entstehen, wenn eine schnellere Kaltfront eine langsamere Warmfront erreicht und sich mit ihr verbindet; das Wetter bleibt dabei unbeständig und regnerisch. Stationäre Fronten bestehen aus abwechselnd blauen Dreiecken und roten Halbkreisen.

Weitere Linien können Keile der relativen Topografie, Troglinien und Konvergenzen anzeigen. Niederschlag wird ebenfalls flächig dargestellt: Regen hellgrün schraffiert oder gepunktet, Schnee dunkelgrün schraffiert oder mit Sternchen, Nebel gelb schraffiert oder gestrichelt.

Genauere Wetterkarten enthalten zusätzliche Stationsdaten. Dazu gehören Temperatur, Windstärke, Windrichtung, Luftdruckveränderung, Niederschlag, Wolkenart, Bewölkung, Wolkenuntergrenze, Taupunkt als Angabe zur Luftfeuchtigkeit und das gegenwärtige Wetter. Diese Daten werden in einem festen Muster an der geografischen Position der Wetterwarte eingetragen. Damit die Karte lesbar bleibt, werden nur die wichtigsten Stationen vollständig dargestellt.

Für Bewölkung wird ein Achtelmaß verwendet: 0/8 bedeutet wolkenlos, 1/8 sonnig, 2/8 heiter, 3/8 leicht bewölkt, 4/8 wolkig, 5/8 bewölkt, 6/8 stark bewölkt, 7/8 fast bedeckt, 8/8 bedeckt und 9/8, dass der Himmel nicht erkennbar ist. Die Luftdrucktendenz beschreibt die Änderung innerhalb von 3 Stunden, zum Beispiel steigend, fallend, stabil oder eine Kombination wie steigend, dann fallend. Windgeschwindigkeiten werden unter anderem in Knoten und km/h angegeben; die im Artikel aufgeführte Symboltabelle reicht von 0 kn beziehungsweise 0 km/h bis 105 kn beziehungsweise 194 km/h. Wettercodes von 00 bis 99 beschreiben beobachtete Wetterzustände, etwa Wolkenentwicklung, Dunst, Nebel, Niederschlag, Schauer, Gewitter, Hagel, Staub- oder Sandsturm.

Wind und Druckfeld

Wind ist Luftbewegung und damit ein Massenstrom. Er entsteht aus einem Ungleichgewicht zweier Luftmassen mit unterschiedlichem Druck und unterschiedlicher Temperatur. Die Gradientkraft treibt Luftströmungen vom hohen Druck zum tiefen Druck. Durch die Corioliskraft wird diese Bewegung abgelenkt: auf der Nordhalbkugel nach rechts, auf der Südhalbkugel nach links.

Geostrophische Winde verlaufen annähernd parallel zu den Isobaren. Der Bodenwind, also der Wind in 10 m Höhe, weicht wegen der Bodenreibung davon ab: Er strömt um 25 bis 40 Grad in Richtung zum Tief hin. Dadurch lässt sich aus dem Druckfeld auch ungefähr die Windrichtung bestimmen.

Die Windgeschwindigkeit hängt vom Abstand der Isobaren ab. Liegen die Isobaren sehr dicht beieinander, kann Sturm oder sogar Orkan auftreten. Laufen die Linien eng zueinander, spricht man von Konvergenz. Liegen die Isobaren weit auseinander, wie bei manchen Hochdruckwetterlagen, bleibt es schwachwindig oder windstill; das nennt man Divergenz.

Die Tabelle im Artikel ordnet Abständen von 5-hPa-Isobaren ungefähre Windstärken zu, wobei eine deutliche Abhängigkeit von der geografischen Breite besteht: 600 km entsprechen etwa einer leichten Brise auf der Beaufortskala 2, 500 km einer mäßigen Brise auf Beaufortskala 4, 400 km einer frischen Brise auf Beaufortskala 5, 300 km starkem Wind auf Beaufortskala 6, 200 km steifem Wind auf Beaufortskala 7 und 100 km Sturm auf Beaufortskala 9.

Höhenwetterkarten

Höhenwetterkarten unterscheiden sich von Bodenwetterkarten, weil sie nicht auf Luftdruckmessungen am Boden beruhen, sondern mit Daten aus Radiosonden erstellt werden. Sie ergänzen die Bodenkarte, weil sie das Geschehen in der freien Atmosphäre zeigen, besonders das Druck- und Strömungsfeld in größeren Höhen.

In der Höhe fehlen störende Einflüsse durch Gebirge, Städte und andere Hindernisse. Deshalb verlaufen Isohypsen, also Höhenschichtlinien einer bestimmten Luftdruckfläche, meist glatter als die Isobaren einer Bodenwetterkarte. Das Wettergeschehen am Boden beeinflusst größere Höhen, und umgekehrt. Trotzdem kann eine Höhenwetterkarte ganz anders aussehen als eine Bodenwetterkarte. Bei der Entwicklung von Tiefdruckgebieten am Boden zeigt sich, dass die Entwicklung in der Höhe erst allmählich auf das Wettergeschehen am Boden reagiert.

Wichtig sind Höhentiefs mit oft extremen Kaltlufteinschlüssen, die auch Kaltlufttropfen genannt werden. Niedrige Temperaturen in der Höhe können besonders im Sommer zusammen mit warmer Luft in Bodennähe labile Wetterlagen auslösen, zum Beispiel Schauer oder Starkregen.

Häufig verwendete Höhenwetterkarten beziehen sich auf Hauptdruckflächen: 850 hPa liegen bei etwa 1457 Meter Höhe, 700 hPa bei 3013 Meter, 500 hPa bei 5574 Meter, 300 hPa bei 9164 Meter und 200 hPa bei 12000 Meter.