Sehr geehrte Leserin, sehr geehrter Leser, Deutscher Wetterdienst
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Prof. Dr. Gerhard Adrian
Präsident des Deutschen
Wetterdienstes
Sehr geehrte Leserin, sehr geehrter Leser,
wofür werden Sonnenscheindauer und Luftdruck gemessen? Radarverbund des DWD schickt alle fünf Minuten seine Informa-
Welche meteorologischen Werte können aus Satellitendaten tionen. Die modernen Methoden der Datenassimilation können
abgeleitet werden? Wie häufig übermittelten Wetterbeobachter Daten unterschiedlichster Art und Quellen zu einem physikalisch
die erfassten Wetterdaten? Diese und viele andere Fragen sehr aussagekräftigen Bild der Atmosphäre zusammenführen.
wollen wir Ihnen in der Broschüre „Von der Augenbeobachtung
Doch trotz des enormen Fortschritts wird für die Bestimmung
zum automatischen Messnetz“ in übersichtlicher Form beant-
einiger meteorologischer Parameter der Mensch derzeit noch
worten. Dabei zeigen wir, wie sich die Wetterbeobachtung
benötigt. Dies betrifft insbesondere die Schneehöhe, das
verändert, aber gleichzeitig die Wettervorhersage insgesamt
Schnee-Wasser-Äquivalent sowie den Bedeckungsgrad. Schnee-
verbessert hat.
höhe und Wolkenbedeckungsgrad erschließen sich zwar leicht
Ende des 19. Jahrhunderts begann die Wissenschaft damit, dem Auge. Sie passen aber nicht mehr in die heute ange-
die menschlichen Beobachtungen des Wetters in ihren physi- wendete physikalische Beschreibung des Zustandes der Atmo-
kalischen Zusammenhängen zu untersuchen. Bis dahin gab sphäre, die Grundlage jeder Wettervorhersage ist. Das Ziel
es nur Beschreibungen der Naturphänomene. Heute sind wir ist es deshalb nicht, die Augenbeobachtungen eins zu eins zu
soweit, das Wetter nahezu lückenlos automatisch zu erfassen ersetzen, sondern vielmehr die physikalischen Prozesse in der
und daraus mithilfe des Computers das Wetter vorherzusagen. Atmosphäre über geeignete Parameter zu beschreiben. Um
Die Geschichte der Meteorologie ist auch eine Geschichte dies zu ermöglichen, arbeitet der DWD an der Weiterentwicklung
der technologischen Entwicklung. entsprechender Sensoren und Verfahren und orientiert sich
dabei an den Anforderungen der Datennutzer. Bis 2021, so das
Über ein Jahrhundert bildete die Wetterbeobachtung durch
Ziel, wird das Messnetz des DWD vollautomatisiert sein. Das
den Menschen den Kern der Wetter- und Klimaforschung.
Know-how und die Erfahrung unserer Wetterbeobachterinnen
Der Start des ersten Wettersatelliten 1960 kam dann einer
und Wetterbeobachter werden für andere strategisch wichtige
Revolution in der Meteorologie gleich. Auch die Jahre 1966/67
Aufgaben innerhalb des DWD gebraucht.
brachten entscheidende Veränderungen: Der Meteorologische
Dienst (MD) der Deutschen Demokratischen Republik sowie Mit dieser Publikation zeigen wir zum einen die Pionierleistung
der Deutsche Wetterdienst (DWD) der Bundesrepublik Deutsch- der früheren und das Engagement der heutigen Beobachter-
land empfingen erstmals Wettersatellitendaten, Großrechner generation, die unter allen Wetterbedingungen, und dabei ins-
gingen in den operationellen Betrieb für die Numerische Wetter- besondere auf Bergstationen oft auch widrigsten Verhältnissen,
vorhersage, das erste Niederschlagsradar wurde in Leipzig ein- zuverlässig ihre Aufgaben erfüllten und erfüllen. Dank der Beob-
gesetzt. Seit dieser Zeit sind der technisch-wissenschaftliche achterinnen und Beobachter verfügen wir in Deutschland über
Fortschritt und die Automatisierung in der Meteorologie weiter repräsentativ flächendeckende, meteorologische und klima-
Hintergrund vorangeschritten. Nur zwei Zahlen im Vergleich: 1966 hatten tologische Zeitreihen seit 1881, teilweise noch weiter zurück-
die Bodenmessdaten ein Volumen von rund 163 MB jährlich, reichend. Zum anderen wollen wir am Bedeutungswandel der
Von der Augenbeobachtung für das Jahr 2016 wurden für diese Daten über 44 000 MB an
Speicherkapazität benötigt. Und wir sind noch lange nicht am
Ende der Entwicklung angekommen.
Augenbeobachtung anschaulich zeigen, wie der Mensch sich
Technik zunutze macht. Ich lade Sie ein, auf dieser Zeitreise die
technische Veränderung in der Meteorologie nachzuvollziehen,
zum automatischen Messnetz Die Möglichkeiten der Fernerkundung, sowohl mit bodenge-
stützten Verfahren als auch mithilfe der Wettersatelliten, führen
die gleichzeitig eine signifikante Verbesserung der Wetter-
vorhersage ermöglicht hat.
konstant zu weiteren Verbesserungen in der Wettervorhersage
Ihr
und der Klimaforschung. Gerade die Fernerkundung ist es, die
meteorologische Daten flächendeckend und in einer hohen Zeit-
auflösung liefert, die mit den berühmten Mannheimer Stunden,
täglich um 7.00, 14.00 und 21.00 Uhr Ortszeit Wetterwerte
festzuhalten, nicht mehr zu vergleichen sind. Satelliten können
Daten in einem Intervall von zweieinhalb Minuten senden, der Gerhard Adrian
1900 1905 1910 1915 1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985
Wetterbeobachtung durch den Menschen
(Menschen beobachten das Wetter und lesen Werte von Instrumenten ab.)
1900 1935 1955
Wolkenart, Bedeckungsgrad, Wolkenart, Bedeckungsgrad, Sichtweite, Wolkenuntergrenze, Wolkenart,
Sichtweite, Windrichtung, Windstärke, Windrichtung, Windstärke, Lufttemperatur, Bedeckungsgrad, Sichtweite, Windrichtung,
Lufttemperatur, Maximumtemperatur, Maximumtemperatur, Minimumtemperatur, Windgeschwindigkeit, Lufttemperatur,
Minimumtemperatur, Luftdruck, Feuchte, Luftdruck, Feuchte, Niederschlagsart, Maximumtemperatur, Minimumtemperatur,
Niederschlagsart, Niederschlagsmenge, Niederschlagsmenge, Wettererscheinung, Erdbodentemperatur, Luftdruck, Feuchte,
Wettererscheinung, Sonnenscheindauer, Sonnenscheindauer, Schneehöhe Niederschlagsart, Niederschlagsmenge,
3*
Schneehöhe Wettererscheinung, Sonnenscheindauer,
3 * Globalstrahlung, Schneehöhe,
Schnee-Wasser-Äquivalent
8**
1900 / 1910 1935 1950 / 1952
Länderorganisationen Reichswetterdienst Meteorologischer Dienst (MD)
(nicht vollständig) 552 Wetterstationen Deutscher Wetterdienst (DWD)
ca. 350 Wetterstationen (1., 2., 3. Ordnung) 11 Observatorien
(1., 2., 3. Ordnung) 7 Aerologische Aufstiegsstellen 190 Bodenbeobachtungsstationen
15 Aufstiegsstellen Wetterballone ca. 4.400 Niederschlagsmessstellen (mit Personal)
ca. 2.400 Niederschlagsmessstellen 13 Aerologische Aufstiegsstellen
ca. 1.500 Gewittermeldestellen 3.992 Niederschlagsmessstellen
Empfang Wettersatellitendaten (DEU)
Erster europäischer Wettersatellit
Erster Großrechner bei MD / DWD
Beginn NWV / Datenassimilation
Erster Wettersatellit (USA)
Aufbau Radarverbund
Gründung EUMETSAT
Drachen / Wetterballone
Erstes Wetterradar
Etwa seit 1900
1960
1985
1986
1967
1977
1966
1982
1970
1964
1984
1968
1980
1963
1965
1954
1983
1962
1969
1958
1950
1956
1981
1953
1955
1961
1952
1959
1972
1957
1973
1951
1971
1975
1979
1978
1976
1974
Temperatur, Luftdruck, Feuchte, Wolkenstruktur, Druckzentren, Temperatur Windrichtung, Windgeschwindigkeit
24 24**
Windrichtung Frontenbewegung **
4 **
3 **
Erläuterungen
Auf dem Zeitstrahl ist die Anzahl der *
Anzahl der Übertragung von Mess- AMDA: GPS:
wichtigsten Messstellen und Daten- bzw. Beobachtungsdaten innerhalb Automatische Meteorologische Global Positioning System
quellen angegeben. von 24 Stunden DatenerfassungsAnlage
NWV:
**
Maximale Anzahl der Übertragung EUMETSAT: Numerische Wettervorhersage
von Mess- bzw. Beobachtungsdaten Europäische Organisation zur Nutzung
Automatische / indirekte Messung
RASS:
innerhalb von 24 Stunden von meteorologischen Satelliten
Radio Acoustic Sounding System
***
Durchschnittliche Anzahl der Über-
tragung von Mess- bzw. Beobachtungs-
(Instrumente messen automatisch bzw. liefern Daten, aus denen meteorologische Werte abgeleitet werden.) daten innerhalb von 24 Stunden
1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025
1992 2007 2016
Wolkenart, Bedeckungsgrad, Wolkenart, Bedeckungsgrad, Wolkenart, Bedeckungsgrad,
Niederschlagsart, Wettererscheinung, Wettererscheinung, Schneehöhe, Wettererscheinung, Schneehöhe,
Globalstrahlung, Schneehöhe, Schnee-Wasser-Äquivalent Schnee-Wasser-Äquivalent
Schnee-Wasser-Äquivalent
48* 48*
24 *
1989 / 1990 2016 2022/2023
MD / DWD DWD DWD
6 Observatorien 2 Observatorien Vollautomatisches Messnetz mit
190 Wetterwarten, Wetter- / Klima- 182 Wetterwarten, Wetter- / Klima- haupt- und nebenamtlichen Messstellen,
stationen (128 mit Personal) stationen (36 mit Personal) Observatorien, Radarstandorten,
8 Radarstandorte 17 Radarstandorte aerologischen Aufstiegsstellen, Radar-
Windprofilern, Lidaren sowie Nutzung
5 Meteorologische Satelliten 16 Meteorologische Satelliten
zahlreicher Satelliten, Flugzeug- und
11 Aerologische Aufstiegsstellen 10 Aerologische Aufstiegsstellen
Schiffsmessungen
3.008 Niederschlagsmessstellen 4 Radar-Windprofiler / RASS
510 Messstellen auf Schiffen 1.717 Niederschlagsmessstellen
4 Maritime aerologische 482 Messstellen auf Schiffen
Messstationen
4 Maritime aerologische
Messstationen
Flächendeckender Radarverbund
Radar-Windprofiler / RASS
Satellitendaten für NWV /
Satellitendaten für NWV /
Satellitendaten für NWV /
Satellitendaten für NWV /
Flugzeugmessungen
Datenassimilation
Datenassimilation
Datenassimilation
Datenassimilation
2022/2023
Seit 2008
Seit 2003
Seit 1999
Seit 2001
Seit 2010
AMDA
2007
1989
1992
1991
2000
2004
2006
2009
2005
1990
1994
1996
2002
1998
1995
1993
1997
Wolkenhöhe Temperatur, Luftdruck, Feuchte, Vertikale Windprofile, Temperatur Nutzung GPS-Daten für temperatur- Bedeckungsgrad, Wettererscheinung,
24 48
** Windrichtung, Windgeschwindigkeit * sensitive Informationen der Atmosphäre Schneehöhe, Schnee-Wasser-Äquivalent
48*** 48***
Niederschlag Schneehöhe, Niederschlag (ja / nein)
24 48
** Intensität Niederschlag, * Blitzortung, Wolkenphase, Wolkenhöhe,
Niederschlagsart Aufbau Atmosphäre, Temperatur- Wolkeneigenschaft, Strahlungsbilanz
288 576**
Temperaturprofil, Feuchteprofil, ** und Feuchteprofile aus Infrarot- und
Windvektoren Wolkenhöhe, Sichtweite, Windrichtung, Mikrowellenstrahlung, Globalstrahlung,
8* Windgeschwindigkeit, Lufttemperatur, Windvektoren, Eisverteilung, Höhe
Sichtweite, Luftdruck, Feuchte, Maximumtemperatur, Minimumtemperatur, und Temperatur Meeresoberfläche,
Sonnenscheindauer, Erdbodentemperatur Luftdruck, Feuchte, Niederschlag, Schneebedeckung
24* 288**
Wetterzustand, Sonnenscheindauer,
Globalstrahlung, Schneehöhe
48**
Wer braucht welche meteorologischen Daten und woher kommen sie?
Meteorologische Werte werden benötigt für: Datenquelle Herausforderung bei der
Parameter Automatisierung
Nowcasting Num. Wetter- Wetter- Warndienst Flug- Agrar- Hydro- Klima- Klima- Klima-
(Kürzestfrist- vorhersage beratung meteorologie meteorologie meteorologie monitoring modellierung beratung
vorhersage)
Wolkenuntergrenze Laser-Ceilometer Repräsentativität, nur Punktmessung
Wolkenart Mensch / Satellit Weiterentwicklung Satellitendaten
erforderlich; Prüfung Eignung Wetterkameras
Bedeckungsgrad (V) Mensch / Satellit / Kombination aus Laser-, Strahlungs- und
Laser-Ceilometer Satellitdaten in Entwicklung
Sichtweite Sichtweitensensoren Repräsentativität; Prüfung Eignung
Wetterkameras
Windrichtung (A / V) (V) Ultraschallanemometer / Vogelschutz für Ultraschallanemometer;
Windfahne / Satellit / Eisfreiheit
Windprofiler / Flugzeug /
Radiosonde
Windgeschwindigkeit (A / V) (V) Anemometer / Satellit / Vogelschutz für Anemometer; Eisfreiheit
Windprofiler / Flugzeug /
Radiosonde
Lufttemperatur (A / V) (A / V) Elekt. Widerstands- Konkretisierung spezieller Effekte durch
thermometer / Satellit / Schutzhütte
RASS-Windprofiler / Flugzeug/
Radiosonde
Maximum-, (V) (V) Elekt. Widerstands-
Minimumtemperatur thermometer
Erdbodentemperatur (A / V) (V) Elekt. Widerstands-
thermometer
Luftdruck (A / V) (A / V) Digitalbarometer /
Flugzeug / Radiosonde
Feuchte (A / V) (V) Feuchtesensor / Flugzeug / Konkretisierung spezieller Effekte durch
Radiosonde Schutzhütte
Niederschlagsart (A / V) Laser-Niederschlagsmonitor / Kombination von Laser-, Radar- und
Radar weiteren Sensordaten erforderlich;
Identifizierung Eisregen
Niederschlagsmenge (A / V) (V) Wägesensor / Distrometer / Echtzeitmessung fester Niederschläge
Radar
Wettererscheinung Mensch / Radar / Kombination mit Daten von weiteren
Blitzmessnetz Sensoren in Entwicklung
Sonnenscheindauer Sonnenscheindauersensor / Umstellung auf Pyranometermessung
Satellit
Globalstrahlung (V) (V) Pyranometer / Satellit Einführung automatischer Schattenring
Schneehöhe (A / V) (A / V) Laser-Schneehöhensensor / Messung Schneehöhe < 2 cm;
Mensch Mehrpunktmessung in Entwicklung
Schnee-Wasser-Äquivalent (A / V) Schneewaage / Schneeband / Repräsentativität
Mensch
aktuell zukünftig A Anfangszustand V Verifikation Status: 2/2017
Jahr 1970.
Impressum
www.dwd.de
info@dwd.de
63067 Offenbach
Frankfurter Straße 135
Grafik: Simone Leonhardt
Telefon +49 (0) 69/80 62 - 0
Deutscher Wetterdienst
Deutscher Wetterdienst (DWD)
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Text und Redaktion: Gertrud Nöth
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
desto besser) der Numerischen Wettervor-
und Mitteleuropa seit 1968 verbessert hat.
dritten und vierten Tag. 1991/92 führte der
Voraus zutreffender als die für einen Tag im
lichte auch brauchbare Vorhersagen für den
werdende Gittermaschenweite eingetragen.
DWD erstmals ein globales Vorhersagemodell
Entlang der Zeitachse sind die jeweils genutz-
Wasserdampf in der Atmosphäre. Dies ermög-
ten Wettervorhersagemodelle und ihre kleiner
So ist heute die Vorhersage für sieben Tage im
Ab 1978/79 enthielt das Vorhersagemodell den
Die Grafik zeigt, wie sich die Qualität (je höher,
hersage beim DWD für das Gebiet Nordatlantik
Fotos: DWD, EUMETSAT, Lufthansa/Bodo Bondzio
werden.
fekte Vorhersage.
bis siebten Tag. Ab 2004/05 macht sich die
ist, eine Korrelation von 1 steht für eine per-
vorhersagesystems ICON und der Ensemble-
ein. Dies brachte weitere Qualitätssteigerun-
Verbesserung der Datenassimilation deutlich
bemerkbar. Durch die Einführung des Wetter-
korrelation zu sehen. Eine Korrelation von 0,6
In der Vertikalen ist die so genannte Tendenz-
eine weitere signifikante Verbesserung erzielt
gen und erlaubte Vorhersagen für den fünften
bedeutet, dass die Vorhersage noch brauchbar
Datenassimilation für ICON in 2015/2016 konnte
auch zu unseren Auftritten in:
Über www.dwd.de gelangen Sie
Titelbilder
Sturmtiefs AXEL (2017)
auf der Zugspitze (1949)
oben links: Wetterbeobachter
am Flughafen Frankfurt (2016)
unten rechts: Satellitenbild des
oben rechts: Wetterbeobachter
auf dem Hohen Peißenberg (2011)
unten links: Wetterforschungsradar
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DWD 1. Auflage 10.000 / 12.17
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