Die Themen für diese Einheit ist das Messverfahren des Niederschlagsradars und die Messungen von Niederschlägen mit Hilfe von Satelliten. Beim letzten Mal sind wir stehen geblieben mit dem

grundsätzlichen Problem, das wir in der Hydrologie und Wasserwirtschaft haben, nämlich dass wir nur Punktinformationen haben und immer die fehlerbehaftete Transformation aus Punktmessungen in Flächeninformationen haben. Und dieses Problem kann man lösen, wenn man ein Messverfahren hat, was direkt in der Fläche misst und das ist das sogenannte Niederschlagsradar, was Sie hier

erkennen. Beim Radar ist es so, ähnlich wie das Radar, was Sie vom Auto kennen, da wird eine bestimmte Energiemenge gepulst und dieser Energieimpuls trifft auf die Wolke und innerhalb der Wolke auf einen Regentropfen oder auf einen Eiskristall und wirft ein Signal wieder zurück.

Und aus dieser Laufzeit kann ich dann letztendlich erkennen, wo es in den Wolken Niederschlag gibt. Was man dann grundsätzlich immer machen muss, ist das, was Sie hier an der Stelle erkennen, wir brauchen Ground Truth-Werte. Das heißt, während wir ein Niederschlagsradaraufzeichnung haben, müssen wir punktgemessene Informationen haben, um zu kalibrieren, ist das, was wir dort

gemessen haben, in dem Niederschlagsradar, in der Größenordnung, vergleichbar mit dem, was wir unten an der Erde erkennen. Das Radar dreht grundsätzlich einmal um 360 Grad komplett den gesamten Bereich ab und macht das gleiche auch nochmal in einer bestimmten Höhenlage. Und dann

derartiges Radar kann entweder 50 Kilometer oder 100 Kilometer weit schauen. Der Regelfall ist natürlich, je weiter ich gucke, umso ungenauer wird das Ganze, weil Sie können sich das vorstellen, eine bestimmte Energiemenge wird rausgepulst und je weiter die sich dann verteilt, umso niedriger ist die Energiedichte, die hinten ankommt. Deshalb verwenden wir im Regelfall in der Hydrologie

eigentlich nur den 50 Kilometer-Radius. Was wir an der Stelle machen, ist aber nicht das wirkliche Messen des Niederschlages. Ich hatte eben erklärt, das Radar gerät pulst Energie aus und insofern ist es so, dass wir aus der rückgestrahlten Energie einen Zusammenhang mit der tatsächlichen

Niederschlagsintensität erstellen müssen. Dafür gibt es eine relativ einfache Gleichung. Z ist gleich A mal I hoch B. Und was bedeutet das? Z ist der sogenannte Reflektivitätsfaktor, das Radar Echo. Also das ist die Energiemenge, die ich im Prinzip an dem jeweiligen Niederschlagsradar

wieder zurückgestrahlt bekomme. Und I ist die Niederschlagsintensität, also in Millimeter pro Zeiteinheit. Das ist das, was ich als Hydrologe gerne wissen möchte. Und Sie sehen A und B sind konstanten. Und was Sie da an der Stelle erkennen können, dass dieser Wert A auch abhängig davon

ist, welcher Regen tatsächlich auftritt. Also bei einem Mieselregen setzt man einen anderen Wert an als bei einem Gewitter. Und das verdeutlicht, dass ich mit diesem Verfahren zwar auf der einen Seite in die Fläche hineinschauen kann, dass ich aber auch da, wie bei allen Verfahren, immer gewisse Ungenauigkeiten und Unpräzisionen dabei habe. Das heißt also, wenn wir uns jetzt so ein

Bild anschauen von dem Niederschlagsradar, der in unterschiedlichen konzentrischen Kreisen das ganze Geschehen versucht aufzunehmen, dann müssen wir sagen, auch da gibt es Fehleinflüsse. Und zwar sind die abhängig einerseits vom Aggregatzustand des Wassers, wie gerade gesehen, ist das ganze

Ding in Tropfenform oder in Eiskristallen in den Wolken drin. Und es ist auch abhängig von der Größe der Niederschlagsteilchen, die in der Wolke drin sind. Und das bedeutet leider, dass wir zwar auf der einen Seite eine unmittelbar flächengebende Information bekommen, auf der anderen Seite aber diese Messwerte um bis zu 20 Prozent abweichen können, anders sind, ich sage nicht falsch,

aber anders sind als das, was wir unten am Boden mit einer Niederschlagschreiber beispielsweise aufzeichnen. Und speziell, wenn es um den Bereich der Starkregeninformation geht, die in der Zukunft für uns und für die Gesellschaft immer wichtiger wird, muss man sagen, dass diese Niederschlagsradare

eher die Tendenz haben, diese Starkregenintensitäten zu unterschätzen. Ein Bild, ein schon sehr altes im Jahr 1997 zeigt Ihnen dann, wie ein solches Messverfahren aussieht. Das ist ein Bild vom Deutschen Wetterdienst und der ältesten Station Hohen Peisberg. Je dunkler rot die Informationen

sind, umso höher ist das Echo, Reflektivität Echo. Und über die Formel, die Sie eben gesehen haben, kann ich daraus dann eine Niederschlagsintensität ableiten und weiß dann unmittelbar in diesem flächigen Bereich, wo es denn zu Niederschlag kommt. Und wenn ich das hochauflösend habe,

kann ich im Prinzip auch wandernde Bilder erkennen. Von diesen Radarstationen hat der Deutsche Wetterdienst mittlerweile ein komplettes Netz aufgebaut, sodass wir jede beliebige Stelle in der Bundesrepublik Deutschland mit einem derartigen Niederschlagsradar abdecken können

und damit hochauflösend, räumlich hochauflösend, immer in einer Distanz von 50 Kilometern zeitlich zu jedem beliebigen Zeitpunkt eine Information über den tatsächlichen Niederschlagsverlauf bekomme. Dazu möchte ich Ihnen ein Beispiel zeigen. Das ist von den Kollegen der Meteorologischen

Einheit an der Universität in Bonn. Die haben ein eigenständiges Radar in Bonn an dem Meteorologischen Institut und was sie erkennen ist, wie eine Kaltfront über diesen Strand auch hinwegläuft. Das ist die sogenannte 50 Kilometer Radarkeule. Das heißt, sie können so gerade bis nach Dürren, von Bonn bis nach Dürren schauen. Wenn man die 100 Kilometer Keule sieht, dann wüsste man auch,

was an Regen in Aachen zu dem Zeitpunkt aufgetreten ist. Und was sie sehr schön erkennen können ist, wie sie also diese Niederschlagsfelder, wie sie schauern, über das Einzugsgebiet darüber hinweglaufen, wo es zu Regen kommt und wo es nicht zu Niederschlag kommen wird. Und das kann man

dann auch wiederum für Bemessungszwecke und für operationelle Vorlesungen verwenden. Und das Ganze gibt es nicht nur in der Draufsicht, also von oben geschaut, sondern das gleiche Signal sehen wir jetzt auch noch mal in einer Transsekte. Also hier können Sie erkennen, dass der Niederschlag bis in einer Höhe von ungefähr 5 Kilometern aufgezeichnet werden kann. Und Sie sehen in dem zweiten Bild dann,

wie die räumliche Verteilung auch in der Höhe dargestellt wird, weil das Niederschlagsradar nicht nur einmal um 360 Grad hinweg um sich rumdreht, sondern auch noch mal in den Azimut, also in die Höhe hineintrefft. Neben den Niederschlagsradar-Messstationen des Deutschen Wetterdienst gibt es

mittlerweile eine Vielzahl von Messstellen, so wie Sie das hier sehen, von einem Universitätsmessgerät. Aber auch viele Wasserverbände haben mittlerweile ihre eigenen Geräte, die sie einsetzen, um teilweise noch höhere räumliche Genauigkeit bzw. nicht Genauigkeit, sondern Auflösung zu bekommen. Das letzte Verfahren im Zusammenhang mit dem Niederschlag ist etwas, da gehen wir jetzt noch

mal eine Etage höher. Jetzt gehen wir in den Weltraum hinein. Jetzt nutzen wir Satelliten. Und was Sie hier erkennen, ist die Darstellung eines Bildes, bei der Sie weltweit das gesamte Geschehen des Niederschlagsverlaufes erkennen können, und zwar mit einer zeitlichen Auflösung von 30 Minuten.

Jeder Bildpunkt, den Sie da sehen, ist mit einem Zeitintervall von 30 Minuten hintereinander geschaltet. Insgesamt wird dieses Bild erstellt, in dem zehn verschiedene Satelliten Informationen zusammenbringen. Und damit haben wir die Möglichkeit, weltweit eine Information darüber zu bekommen,

wie die Situation der Niederschläge mit einer Auflösung von 30 Minuten da ist. So viel zum Thema Niederschlag. In der nächsten Woche würde ich mich gerne mit Ihnen dann zum Themenkomplex Verdunstung auseinandersetzen. Vielen Dank. Tschüss.