Lexikon der Fernerkundung

Wetterballon

Luftgetragene Plattform für den Aufstieg von Radiosonden in die Atmosphäre austeigen zu lassen. Die Sonden verfügen über verschiedene Sensoren und einen Sender, der die erfassten Daten zum Boden überträgt.

Sie dienen der Erstellung eines Vertikalprofils der die Atmosphäre charakterisierenden Parameter (Temperatur, Druck, Feuchte). Dazu misst die Radiosonde, die an einer Schnur unter dem Ballon befestigt ist, alle paar Sekunden diese Parameter und sendet sie an einem Empfangsstation am Boden. Durch die horizontale Verdriftung des Ballons erhält man zudem eine Information über die Windverteilung in der Atmosphäre. Moderne Sonden übermitteln ihre jeweilige Position automatisch durch GPS-Sender. Früher konnte man die Ballone nur bei gutem Wetter manuell mit Theodolithen verfolgen.

Die Aufstiegsgeschwindigkeit beträgt rund 5 Meter pro Sekunde auf. Die Sonden erreichen eine Höhe von 30-35 km, der Aufstieg dauert rund zwei Stunden. Beim Austieg dehnt sich der Ballon wegen des mit zunehmender Höhe nachlassenden Luftdrucks auf einen Durchmesser von über zwölf Metern aus, bevor er platzt und die Sonde mit einem Fallschirm zum Boden zurückkehrt. Der Höhenrekord für operationelle Aufstiege im DWD steht derzeit bei 40285 m und wurde am 22.06.2005 am Observatorium Lindenberg aufgestellt.

Der Ballon besteht meist aus Gummi und hat ein Eigengewicht von lediglich etwa 200 Gramm. Gefüllt wird er normalerweise mit Helium oder Wasserstoff. Letzterer ist im Gegensatz zum raren und teuren Helium billig und leicht verfügbar, das Problem der Entflammbarkeit wird bei den erforderlichen Mengen als beherrschbares Risiko eingeschätzt.

Die Sonde wird am Wetterballon befestigt.Sie muss einen genügend großen Abstand (ca. 30m) zum Wetterballon haben, um nicht in seinem Windschatten aufzusteigen. Da sich der Ballon ausdehnt würde der Windschatten so groß werden, dass die Verfälschungen der Messergebnisse enorm wären.

Die Haut des Wetterballons ist sehr empfindlich und fein, so dass sie nur mit Schutzhandschuhen berührt werden darf. Selbst minimale Beschädigungen, die am Boden folgenlos bleiben, können in großer Höhe bei zunehmend gespannter Haut zum vorzeitigen Platzen des Ballons führen.

Wenn ein Wetterballon in der Nacht startet und kurz vor Sonnenaufgang auf seiner maximalen Höhe ist, kann man ihn auch bei einer Höhe von 30 Kilometer mit freiem Auge sehen, da er sich bereits extrem ausgedehnt hat und schon von der Sonne beleuchtet wird, wobei man selbst noch im Dunkeln steht.

Wetterballone werden weltweit gestartet, um mit ihren Instrumenten die aktuellen Bedingungen zu erkennen, wie auch um Wettervorhersagen durch Meteorologen oder/und Computermodelle erstellen zu lassen. Radiosondenaufstiege werden zu international standardisierten Terminen (00, 06, 12, 18 UTC) durchgeführt. In Deutschland existieren 14, auf der Nordhalbkugel ca. 700 operationell arbeitende Radiosondierungsstationen, die zum 00 UTC und 12 UTC Termin Aufstiege durchführen. In Deutschland arbeiten fünf dieser Aufstiegsstellen vollautomatisch (Automatische Radiosonden Station (ATSO)).

Einige Einrichtungen führen gelegentlich auch zusätzlich Sonderaufstiege durch, wenn Meteorologen Bedarf an zusätzlichen Daten außerhalb der 12h-Routine-Aufstiege haben. Militärische und zivile Wetterämter sind weltweit für die Aufstiege zuständig, und auf der Grundlage internationaler Vereinbarungen werden nahezu alle Daten allen Nationen zugänglich gemacht.

Manueller Start einer Ballonsonde (Payerne CH) Manueller Start einer Ballonsonde in die Atmosphäre Quelle: MeteoSchweiz

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