Bitte warten...
Landschaft unter blauem Himmel mit Wolken

Bessere Wetterprognosen Neue Erkenntnisse über Wolken

Wird es regnen oder nicht? Wetterprognosen sind heute zwar besser als noch vor wenigen Jahrzehnten, aber wirklich sicher ist keine Vorhersage. In Zukunft könnten Wetterberichte noch genauer werden, vermuten Wissenschaftler der Universität Leipzig. Sie präsentieren in einer umfangreichen Studie neue und überraschende Erkenntnisse über Regenwolken. Bisher sind Prognosen zum Regen bekanntlich manchmal etwas vage.

Die Regenwahrscheinlichkeit liegt bei 50 Prozent, heißt es immer wieder. Doch mit welchem Wetter ist dann zu rechnen?


Ich bin Optimist, also mit Sonne. Kein Regen eigentlich, nur so mittelmäßiges Wetter. Dann wird es regnen, wenn die Wahrscheinlichkeit bei 50 Prozent liegt, zumindest die Hälfte des Tages.

Vorwarnung zum drohenden Sturm

Forscher wollen Wetterprognosen zuverlässiger machen

Oder es bleibt eben doch trocken, niemand weiß es. Temperaturen lassen sich relativ zuverlässig über mehrere Tage voraussagen, bei Niederschlägen ist das anders, sagt der Meteorologe Johannes Mülmenstädt von der Universität Leipzig: Wolken sind die größte Ungenauigkeitsquelle in Wetter- und in Klimamodellen. Also allgemein ist es so, dass wir die Gleichungen, die die trockene Atmosphäre beschreiben, sehr gut kennen, aber wo und wann sich Wolken bilden und wie sie sich entwickeln, das ist sehr viel schwerer zu simulieren. Also beispielsweise eine große Gewitterwolke ist ja im Allgemeinen nur einige Kilometer groß, und diese Skalen von ein paar Kilometern sind sehr schwer in Wettermodellen darzustellen.

Wenn der Regen kommt

Wolken entstehen, indem warme Luft aufsteigt und abkühlt, so dass Wasserdampf zu kleinen Tröpfchen kondensiert. Die Folge sind so genannte Flüssigwasserwolken. Gefrieren sie zu Eis entstehen Eiswolken.

Dunkle Wolke am Himmel, ein Blitz ist zu sehen.

Lässt sich künftig besser vorhersagen, welche Wolken tatsächlich Regen oder Gewitter bringen?

Ab drei bis vier Kilometern Höhe sind sie die Regel. Doch wann beginnen Wolken zu regnen? Um das besser voraussagen zu können, haben Johannes Mülmenstädt und seine Kollegen über 50 Millionen Wolken analysiert, die zwischen 2006 und 2011 am Himmel entlang zogen.


Wir haben für unsere Studie drei Satelliten der NASA und ihrer Partner in Europa und Japan benutzt. Der erste Satellit macht Bilder von den Wolken im sichtbaren und im Infrarotbereich und dadurch bekommen wir Aufschluss über Wolkeneigenschaften wie beispielsweise die Größe der Tröpfchen. Einer der Satelliten emittiert Laserstrahlen und je nachdem wie stark die Reflektion des Laserstrahls am Oberrand der Wolke ist, können wir dann feststellen, ob das eine flüssige oder eine Eiswolke ist. Und als drittes haben wir einen Satelliten mit Radar und anhand der Radarreflektionen können wir feststellen, ob die Wolke regnet.


Regen kommt aus Eiswolken

Die Ergebnisse der Studie ließ die Fachwelt aufhorchen. Es zeigte sich nämlich, dass es über allen Kontinenten fast ausschließlich aus Eiswolken regnet. In Europa und Nordamerika stammen 99 Prozent des Regens aus Eiswolken, sagt Johannes Quaas, Professor für Meteorologie:

Das hat mich sehr erstaunt, dass es wirklich mit so großem Abstand der meiste Regen ist, nahezu aller, 99 Prozent, das war mir unklar und ich glaube allen Kolleginnen und Kollegen auch.

Wettervorhersagen sollen zuverlässiger werden

Flüssigwasserwolken bringen in der Regel schwache Niederschläge. Der Grund: Wasser ist relativ schwer, so dass schon kleine Tropfen zu Boden fallen. Eis dagegen ist leichter. Zudem haben Eiskristalle durch ihre Form einen großen Luftwiderstand.

Gewitter und dunkele Wolken ziehen am Himmel.

Wo Gewitter niedergehen, lässt sich kaum vorhersagen.

Sie können daher lange in der Wolke schweben und weiter anwachsen. Es dauert länger bis eine Eiswolke regnet, doch wenn sie es tut, fallen dicke Tropfen, die oft für starken Regen sorgen. Vermutlich unterschätzen Wetterprognosen die Bedeutung der Eiswolken, sagt Johannes Mülmenstädt:

Es könnte sein, dass in Wettervorhersagen der Regen zu häufig und zu schwach angekündigt wird und das untersuchen wir jetzt in unserer nächsten Studie. Da betrachten wir dann, wie oft in den Wettermodellen der Niederschlag aus Flüssigregenwolken oder aus Eisregenwolken fällt und untersuchen, ob das Verhältnis in den Wettervorhersagen richtig dargestellt wird.

Weiter möchten die Wissenschaftler prüfen, ob langfristige Klimamodelle Starkregen durch Eiswolken ausreichend berücksichtigen.

Also die Befürchtung ist, dass die jetzigen Klimamodelle zu vorsichtig simulieren, das bedeutet, dass der Klimawandel schlimmere Folgen hat, als wir derzeit vorhersehen, indem es entweder mehr starke Gewitter geben wird oder längere Dürreperioden. Also entweder zu viel Regen oder zu wenig Regen.

Je nachdem wo Eiswolken abregnen. Warum sie so zahlreich sind, wissen die Wissenschaftler nicht.

Mehr Regen durch Luftverschmutzung?

Möglicherweise liegt es auch an der Luftverschmutzung, sagt Johannes Mülmenstädt. Seine Studie zeigt, dass sich in sauberer Luft weniger Eiswolken bilden. Das ist vor allem über den Ozeanen der Fall. Dort enthält die Luft nur wenige Schwebeteilchen, wie zum Beispiel Feinstaub oder Rußpartikel.

Illustration einer Fabrik-Anlage mit rauchenden Schloten.

Möglerweise haben Schadstoffe in der Luft einen Einfluss auf das Wetter

An ihnen kann Wasserdampf zu Tröpfchen kondensieren. Sind nur wenige Partikel vorhanden, muss der Wasserdampf mit diesen wenigen auskommen, so dass schnell große Tropfen entstehen, die zur Erde fallen, bevor sie aufsteigen und gefrieren können. Wie sehr tatsächlich Luftverschmutzung die Entstehung von Eiswolken fördert, ist derzeit noch offen. Auch zu dieser Frage planen die Leipziger Wissenschaftler eine Folgestudie.

Weitere Themen in SWR2