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Wetterkarte des Südostens der Vereinigten Staaten am 9. Oktober 1843 von James Pollard Espy.[1]
Eine Wetterkarte im allgemeinen Sinn ist eine Landkarte, die die Wetterverhältnisse über ein geografisches Gebiet zu einem bestimmten Zeitpunkt visuell erfassbar macht. Der Zeitpunkt kann aktuell sein, in der Vergangenheit liegen oder zukünftig sein (Wetterprognose).
Aus meteorologischer Sicht versteht man darunter besonders den Momentzustand der Luftdruckverhältnisse über einem größeren Gebiet.
Eine solche Wetterkarte gibt Aufschluss über die Windgeschwindigkeit und Windrichtung oder lässt mögliche Wettergefahren frühzeitig erkennen. Sie ermöglicht außerdem eine Vorhersage des kommenden Wetters. Sie kann auch im Alltag sinnvoll verwendet werden.
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In der Wissenschaft der Kartengeschichte gilt die die 1686 von Edmond Halley entworfene Windkarte als älteste und gleichzeitig einer Wetterkarte am nächsten kommende Kartendarstellung. Alexander von Humboldt verwendete 1817 in seiner Arbeit „Sur les lignes isothermes“ Isolinien zur Darstellung klimatischer Verbreitungen. Diese Darstellung geht ebenfalls auf Edmond Halley und seine Isogonendarstellung von 1701 zurück. Dies kann als Grundlage für den Gebrauchs der Isolinie in der modernen Wissenschaft betrachtet werden.[2]
In seiner 1826 an der Universität Leipzig eingereichten Dissertation veröffentlichte Heinrich Wilhelm Brandes die ersten Wetterkarten.
James Pollard Espy erstellte für die US Army im Jahr 1843 die erste Serie von Wetterkarten der Vereinigten Staaten.[1] Als Erfinder der Karte mit Wettervorhersage gilt der französische Wissenschaftler Urbain Le Verrier, der erstmals für den 19. Februar 1855 eine solche für Frankreich erstellte.
Bodenwetterkarten
Eine Wetterkarte (Bodenwetterkarte) für Europa und den Nordatlantik mit Stationsdaten
Entstehung einer Wetterkarte
Die traditionelle und allgemein bekanntere Form der Wetterkarte ist die Bodenwetterkarte, bisweilen auch kurz Bodenkarte genannt. Damit eine solche Karte erstellt werden kann, müssen zunächst die Luftdruckmesswerte aller Wetterwarten, das heißt aller am Boden befindlichen Messstationen, im Einzugsbereich der Karte vorliegen. Die Daten werden entsprechend der geographischen Position der jeweiligen Wetterwarte in die noch leere Karte eingetragen.
Im nächsten Schritt werden auf der Karte der höchste und der niedrigste Luftdruckwert gesucht und mit einem H für Hochdruckgebiet bzw. mit einem T für Tiefdruckgebiet (international auch L für engl. Low) markiert. Anschließend werden um Hoch- und Tiefdruckzentrum die Isobaren, das heißt die Linien, entlang derer zum Messzeitpunkt jeweils der gleiche Luftdruck geherrscht hat, eingezeichnet. Die Isobaren weisen, wie andere Isolinien auch, jeweils diskrete Werte auf. Auf deutschen Wetterkarten sind das in der Regel Werte, die glatt durch fünf teilbar sind. Die realen Messwerte der Wetterwarten sind hingegen innerhalb eines Kontinuums verteilt. Daher liegen viele Messstationen nicht genau auf einer Isobare: Wenn an Wetterwarte A ein Luftdruck von 1002 Hektopascal (hPa) gemessen wurde und an Wetterwarte B ein Wert von 1008 hPa, dann verläuft die Isobare für 1005 hPa ungefähr in der Mitte zwischen A und B.
Einfache Wetterkartenmerkmale im Überblick
Neben den Isobaren befinden sich auf einer Wetterkarte noch weitere Details, hier die wichtigsten:
Warmfronten werden mit einer Linie aus roten Halbkreisen eingezeichnet. Sie können länger anhaltenden Landregen bedeuten und führen dabei zu einer Zunahme der Bewölkung sowie einem langsamen Temperaturanstieg.
Kaltfronten werden mit einer Linie aus blauen Dreiecken eingezeichnet. Das Wetter bleibt bei einem Durchzug einer Kaltfront unbeständig und es treten häufig Schauer und Gewitter auf. Die Lufttemperatur sinkt dabei.
Okklusionen werden als violetter Halbkreis neben einem Dreieck eingezeichnet. Sie entsteht, wenn die schnellere Kaltfront die langsamere Warmfront erreicht und sie sich mit ihr verbindet. Das Wetter bleibt innerhalb einer Okklusion unbeständig und regnerisch.
stationäre Fronten werden mit Linie aus abwechselnd blauen Dreiecken und roten Halbkreisen eingezeichnet.
Keile der relativen Topografie werden mit einer orangen Linie mit wechselseitigen Strichen eingezeichnet.
Troglinien werden mit einer blauen gestrichelten Linie eingezeichnet
Konvergenzen werden mit einer blauen Linie mit wechselseitigen Strichen eingezeichnet
Dazu werden diese Daten in einem besonderen Muster in die Wetterkarte mit eingefügt. Die Position der Daten auf der Wetterkarte markiert die geographische Position der Wetterwarte. Nur die wichtigsten Stationen werden mit ihren Daten eingefügt. Ansonsten wäre die Karte viel zu überladen mit Wetterdaten und keine Details mehr erkennbar.
Im Gegensatz zum rechts abgebildeten Schema steht unter der Zahl für die Lufttemperatur noch der Code für die Sichtweite[3] .
Windgeschwindigkeit, Bewölkung und Luftdrucktendenz
Nebel oder Eisnebel in einiger Entfernung, hat den Beobachter aber in der letzten Stunde nicht erreicht. Die Sichtweite liegt über einem Kilometer und der Nebel selbst erstreckt sich vertikal bis über die Höhe des Beobachters.
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Nebel oder Eisnebel in Schwaden, daher stark schwankende Sichtweiten.
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Himmel trotz Nebel oder Eisnebel sichtbar, wobei dieser in der letzten Stunde dünner wurde.
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Himmel von Nebel oder Eisnebel verdeckt, wobei dieser in der letzten Stunde dünner wurde.
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Himmel trotz Nebel oder Eisnebel sichtbar, wobei sich in der letzten Stunde keine Änderungen zeigten.
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Himmel von Nebel oder Eisnebel verdeckt, wobei sich in der letzten Stunde keine Änderungen zeigten.
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Himmel trotz Nebel oder Eisnebel sichtbar, wobei dieser in der letzten Stunde dichter wurde.
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Himmel von Nebel oder Eisnebel verdeckt, wobei dieser in der letzten Stunde dichter wurde.
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Nebel oder Eisnebel mit Reif- oder Klareisbildung bei sichtbarem Himmel
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Nebel oder Eisnebel mit Reif- oder Klareisbildung bei bedecktem Himmel
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Leichter, nicht gefrierender Sprühregen mit Unterbrechungen
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Leichter, nicht gefrierender Sprühregen ohne Unterbrechungen
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Mäßiger, nicht gefrierender Sprühregen mit Unterbrechungen
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Mäßiger, nicht gefrierender Sprühregen ohne Unterbrechungen
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Starker, nicht gefrierender Sprühregen mit Unterbrechungen
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Starker, nicht gefrierender Sprühregen ohne Unterbrechungen
Der Wind ist die Luftbewegung und damit ein Massenstrom. Er resultiert aus dem Ungleichgewicht zweier Luftmassen von unterschiedlichem Druck und Temperatur.
Die Gradientkraft steuert die Luftströmungen vom hohen Druck zum tiefen Druck. Ihre Richtung unterliegt aufgrund der Corioliskraft einer Abweichung in Bewegungsrichtung nach rechts auf der Nordhalbkugel und nach links auf der Südhalbkugel. Die geostrophischen Winde verlaufen annähernd isobarenparallel, der Bodenwind (10 m Wind) allerdings aufgrund der Bodenreibung davon abweichend um 25 bis 40 Grad in Richtung zum Tief hin. Dadurch kann auch die ungefähre Windrichtung ermittelt werden.
Die Windgeschwindigkeit ist abhängig von den Abständen der Isobaren. Liegen die Isobaren sehr eng aneinander, so kann ein Sturm oder sogar Orkan auftreten. Man spricht von einer Konvergenz, wenn die Linien eng zueinander laufen. Liegen die Isobaren stark auseinander, so wie es bei manchen Hochdruckwetterlagen vorkommt, dann bleibt es schwachwindig oder gar windstill. Hier spricht man von einer Divergenz.
Die folgende Tabelle gibt einen ungefähren Aufschluss über die Windgeschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Abstand der Isobaren, jedoch besteht hier eine maßgebliche Abhängigkeit von der geographischen Breite:
In allen vorhergehenden Abschnitten ging es um Bodenwetterkarten, welchen der Luftdruck aus Messungen am Boden zugrunde liegt. Dagegen werden Höhenwetterkarten mit Hilfe von Daten aus Radiosonden ermittelt. Höhenwetterkarten bringen die unentbehrliche Ergänzung zum Geschehen in der freien Atmosphäre, insbesondere zum Druck- und Strömungsfeld in diesen Höhen. Störende Einflüsse durch Gebirge, Städte und andere Hindernisse fehlen hier, und so haben die Isohypsen (Höhenschichtlinien einer bestimmten Luftdruckfläche) in der Regel einen glatteren Verlauf als die Isobaren der Bodenwetterkarte.
Das Wettergeschehen am Boden beeinflusst größere Höhen, und umgekehrt.
Das Bild der Höhenwetterkarte kann ganz anders sein als dasjenige der Bodenwetterkarte. Die Entwicklung von Tiefdruckgebieten am Boden zeigt, dass die Entwicklung in der Höhe erst allmählich auf das Wettergeschehen am Boden reagiert.
Bei der Beurteilung von Höhenwetterkarten spielen Höhentiefs mit oft extremen Kaltlufteinschlüssen (Kaltlufttropfen) eine große Rolle. Niedrige Temperaturen in der Höhe lösen vor allem im Sommer bei gleichzeitig warmer, bodennaher Luft labile Wetterlagen aus (Schauer, Starkregen).
Folgende Höhenwetterkarten werden am häufigsten verwendet:
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