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Radarsignaturen

Bild 1: Schneesturm in New York (Quelle: NOAA)

Bild 1: Schneesturm in New York (Quelle: NOAA)

Radarsignaturen

Wettererscheinungen haben auf jedem Wetterradar ein anderes charakteristisches Aussehen. Diese sind sehr unterschiedlich zwischen umfangreichen Wettergebilden, wie Schneestürme sowie Wettererscheinungen mit einer sehr geringen Größe, wie lokale Gewitter. Tropische Stürme haben ihre eigenen Merkmale, die ungefähr zwischen diesen beiden Fällen liegen.

Die in Bild 1 fallenden Niederschläge füllen fast den gesamten Bildschirm. Die dargestellte Reflektivität wird durch einem Schneesturm an der Ostküste der Vereinigten Staaten verursacht. Die Intensitäten variieren wenig, jedoch zeugen schmale helle Bänder von sehr intensiven Niederschlägen. Ein Höhenschnitt würde einen allmählichen Anstieg der Reflektivität zwischen der Erdeoberfläche und den hohen Wolken zeigen.

Der stabile keilförmige Sektor ohne Information wird durch ein Hindernis (Turm) in der Nähe des Radargerätes verursacht. Es blitzt noch ein Sektor kurzzeitig auf - dies ist ein empfangenes Störsignal, verursacht von einem fremden Radargerät.

Konvektiver Niederschlag

Konvektiver Niederschlag weist oft hohe Intensitäten während eines kurzen Zeitraums auf und sind häufig mit heftigen Sturmböen verbunden. Das Niederschlagsgebiet ist lokal eng begrenzt. Im Radarbild sind konvektive Niederschlagssysteme gekennzeichnet durch hohe Reflektivitäten bzw. hohe Niederschlagsintensitäten. Gut erkennbar (Bild 2) ist ebenfalls die charakteristische Zellstruktur mit einer großen vertikalen Erstreckung, oft bis in mehr als 10 km Höhe.

Aufgrund ihrer extrem hohen Niederschlagsintensität weisen konvektive Zellsysteme ein hohes Schadenspotential aus, welches sich als Sturzflut, Überschwemmungen oder Hagelschlag auswirken kann.

Bild 2: Links, Reflektivität von einem Gewitter und im rechten Bild dreht sich im gleichen Sturm ein Tornado. (Quelle: NOAA)

Bild 2: Links, Reflektivität von einem Gewitter und im rechten Bild dreht sich im gleichen Sturm ein Tornado. (Quelle: NOAA)

Bild 3: Vertikalschnitt einer Superzelle eines Gewitters (Quelle: NOAA)

Bild 3: Vertikalschnitt einer Superzelle eines Gewitters (Quelle: NOAA)

Die rechte Seite von Bild 2 zeigt die Doppler Radialgeschwindigkeit. Wir sehen einen rot-grünen Wirbel. Der Standort des Radar befindet sich am rechten Bildrand, die Richtung ist durch die dunkle Linie zu erkennen, welche die Radialgeschwindigkeit gleich Null darstellt. Diese Rotation hat mehrere Kilometer Durchmesser und ist somit kein Tornados (Durchmesser von 10 m bis 1 km), aber schon ein wichtiger Hinweis.

Das Bild 3 zeigt einen Höhenschnitt durch einen Sturm. Im Gegensatz zu einem stratiformen Niederschlag (langanhaltender gleichmässiger Niederschlag mit mäßiger Intensität) zeigt es starke horizontale und vertikale Änderungen der Reflektivität.

Auf der rechten Seite sieht man oben in Rot einen starken Niederschlagsbereich, aber nichts dadrunter. Das ist eine charakteristische Signatur eines starken Aufwindes in dieser Zelle. Tatsächlich kondensiert Wasser in höheren Lagen des Aufwindes. Die Wassertemperatur ist wärmer als die Umgebung.

Diese Wettererscheinungen sind mit Radar gut zu erkennen und Meteorologen sind damit in der Lage, rechtzeitig Unwetterwarnungen herauszugeben.

Bild 4: Hurrikan Lenny im Jahre 1999 auf dem Wetterradar eines Flugzeuges (Quelle: NOAA)

Bild 4: Hurrikan Lenny im Jahre 1999 auf dem Wetterradar eines Flugzeuges (Quelle: NOAA)

Tropische Wirbelstürme

Tropische Wirbelstürme haben sowohl Merkmale lokaler (konvektiver) Gewitter als auch die von umfangreichen Wetterfronten. Die Reflektivität variiert stark entlang ihrer Spiralarme, in denen gewitterartiger Regen fällt. Ein tropischer Wirbelsturm wirkt über einen Radius von mehreren hundert Kilometern, eine Wettererscheinung, die den gesamten Radarschirm ausfüllt.

In Bild 4 (aufgenommen im Cockpit eines Aufklärungsflugzeuges) kann man das Zentrum des tropischen Wirbelsturms deutlich sehen. Das ist das sogenannte Auge, ein Bereich ohne Niederschlag. Dieses Zentrum wird durch spiralförmige Niederschlagsgebiete umgeben, deren rote Farbe auf schweren Regen hinweist.