Niederschlagsradar

Niederschlagsradar-Station

Mit Hilfe einer Niederschlagsradar-Station kann in einem begrenzten Umkreis der Wassergehalt einer Wolke gemessen werden, welcher wiederum Rückschlüsse auf eventuellen Niederschlag (Regen, Hagel oder Schnee) zulässt. In der Luftfahrt wird das Niederschlagsradar hauptsächlich genutzt, um Flüge durch Gewittergebiete zu vermeiden und die zu erwartenden Turbulenzen einschätzen zu können.

Funktionsweise

Ein Niederschlagsradar basiert auf dem Primärradarprinzip. Das Niederschlagsradar sendet Mikrowellen aus und empfängt den Teil dieser Wellen, der auf seinem Weg durch die Atmosphäre reflektiert wird. Operative, bodengebundene Niederschlagsradare in Europa arbeiten meistens im C-Band (ca. 5 cm Wellenlänge).

Je mehr Wassertropfen, Schneekristalle oder Eiskörner die Atmosphäre pro Volumen enthält, desto mehr Mikrowellenstrahlung wirft sie zurück (d.h. je höher der Anteil der reflektierten Radarstrahlen, desto höher ist der flüssige und feste Wassergehalt der Wolke; die gasförmige Phase von Wasser, der Wasserdampf, wird nicht gemessen). Aus dem Zeitunterschied zwischen Senden der Strahlung und dem Empfang der reflektierten Strahlung schließt man auf den Abstand der Niederschlagspartikel vom Radar. Somit erhält man ein eindeutiges Bild über Abstand und Niederschlagsgehalt der Wolke.

Bei dem Messvorgang selbst kommt es zu einigen physikalisch bedingten Problemen:

Abnahme der Energiedichte über die Distanz

Die Radarstrahlen breiten sich divergent aus, sie verlieren dadurch bei zunehmender Distanz an Energiedichte und das rückgestreute Signal wird schwächer.

Abhilfe: Nachsteuerung der Empfangsempfindlichkeit abhängig von der Entfernung, d.h. nach Abschicken des Sendeimpulses wählt man die Empfangsempfindlichkeit zunächst niedrig und steigert sie mit zunehmender Zeit nach dem Impuls.

Radarschatten

Durch eine große Ansammlung an Wasser in Wolken wird so viel Radarstrahlung reflektiert, dass die restliche noch durch die Wolke dringende Radarstrahlung nun nicht mehr ausreicht, um ein Echo auf dem Radarschirm zu erzeugen - ein sogenannter Radarschatten entsteht.

Abhilfe: Betrieb mehrerer im Land verteilter Niederschlagsradare, deren Erfassungsbereiche sich überlappen.

Ground Clutter

Reflexionen an Bodenerhebungen sind hauptsächlich in der Luftfahrt ein Problem. An festen Bodenstationen können Ground Clutter durch gezielte Manipulation der Empfindlichkeit ausgelöscht werden. In der Luftfahrt wird versucht, durch ein Doppler-Verfahren die Anzeige von Bodenerhebungen auszublenden.

Interpretationsproblem beim Einsatz in der Luftfahrt

Die gemessene Rückstreuung der Wolken lässt nicht unbedingt Rückschlüsse auf die Stärke der damit verbundenen Turbulenzen oder die Art des Niederschlages zu.

Abhilfe: Doppler-Verfahren und Verwenden verschiedener Frequenzen.

Niederschlagsradar in Deutschland

Berlin-Tempelhof Dresden-Klotzsche Emden-Knock Essen-Bredeney Feldberg Diemelsee-Flechtdorf Walldorf Neufahrn-Fürholzen Hamburg-Fuhlsbüttel Hannover Neuhaus am Rennweg Neuheilenbach Rostock Geislingen-Türkheim Ummendorf (Börde) La Dôle Albis Monte Lema Schwechat Salzburg Zirbitzkogel Patscherkofel Valluga

Niederschlagsradar in Deutschland, Österreich und der Schweiz

In Deutschland betreibt der deutsche Wetterdienst einen Radarverbund^[1] mit Niederschlagsradarstationen in Berlin-Tempelhof, Dresden-Klotzsche, Emden-Knock, Essen-Bredeney, Feldberg (Schwarzwald), Flechtdorf, Frankfurt-Walldorf, Fürholzen, Hamburg-Fuhlsbüttel, Hannover, Neuhaus a. R., Neuheilenbach, Rostock, Türkheim (Geislingen) und Ummendorf.^[2]

Niederschlagsradar in Österreich

In Österreich gibt es fünf Wetterradarstationen: in Schwechat und Salzburg sowie auf dem Zirbitzkogel, dem Patscherkofel und der Valluga.^[3]

Niederschlagsradar in der Schweiz

MeteoSchweiz betreibt die drei Wetterradarstationen in la Dôle, auf dem Albis und auf dem Monte Lema.^[4]

Siehe auch

• Azimuthscan
• Elevationsscan
• Bright Band

Weblinks

 Commons: Doppler-Radar – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

• Grundlagen des Wetterradars
• Grundlagen Radartechnologie
• Niederschlagsradar Deutschland

Quellen

1. ↑ Feldberg (Berg im Schwarzwald)#Wetterstation
2. ↑ wetter.tagesschau.de, abgerufen am 26. Juli 2010
3. ↑ Abteilung Zivil- und Katastrophenschutz in der Darstellung des Landesrechnungshofes Tirol, PDF, S. 23, abgerufen am 26. Mai 2011
4. ↑ Mehr über den Schweizer Wetterradar, abgerufen am 25. Mai 2011