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Leschs Kosmos  | 23.06.2015  Supermacht Wetter

Wie Hochs und Tiefs unser Leben bestimmen

Der Einfluss des Wetters ist in jedem Augenblick spürbar – überall auf der Welt. Manche Menschen glauben, wetterfühlig zu sein, und viele Tiere sind in der Lage, Wetterveränderungen zu erspüren, lange bevor Meteorologen sie feststellen können. Das Wetter erscheint wie eine unbezwingbare Macht: Es lässt Pflanzen gedeihen oder macht Ernten zunichte. Unwetter und Stürme verursachen Überflutungen und richten immer wieder große Schäden an. Sind wir dem ausgeliefert? Oder gibt es Wege, die Naturgewalten in die Schranken zu weisen? 

Kumulus-Wolken

Supermacht Wetter

Wie Hochs und Tiefs unser Leben bestimmen: Harald Lesch zeigt, welchen Einfluss das Wetter auf uns hat und wie wir - oft ungewollt - das Wetter manipulieren.

(23.06.2016)
Harald Lesch im Studio

... zum Thema Wetter

Harald Lesch über grüne Zukunftsvisionen für unsere Städte und natürliche Klimaanlagen.

(23.06.2015)
Hahn auf Misthaufen

Tierische Wetterpropheten

Tiere spüren Wetterveränderungen schon viel früher als wir Menschen. Durch genaue Beobachtung können wir aus den tierischen Verhaltensweisen durchaus etwas über die Wetterlage erfahren.

(08.06.2015)

Im Oktober 2012 gehen in New York abrupt die Lichter aus: Blackout. Der Hurrikan Sandy fällt über die Stadt her mit einer Wucht, auf die keiner gefasst war. Statt Kontrolle herrscht Verwüstung. Am Ende wird es 200 Tote geben und ein Schaden von über 40 Milliarden US-Dollar wird entstanden sein. Straßen und U-Bahn-Schächte werden geflutet. Eine Weltstadt des Geldes ist ohnmächtig. Und für die Bewohner zerschlägt sich die Illusion von Geborgenheit in der City.

Kann man Hurrikans ausbremsen?

Hurrikan, aus dem Weltraum gesehen
Gefräßige Energiemaschinen: Hurrikans (Quelle: ZDF)

Jedes Jahr steuern Hurrikans an die Ostküste der USA. Sie entstehen, wenn die Wassertemperatur des Ozeans über 26 Grad erreicht. Dann steigt viel Wasserdampf auf, verwirbelt um ein großes Tief, kühlt ab, kondensiert zum Teil und setzt dabei weitere Energie frei. Im Auge des Sturms ist es still, aber rundum rast eine gefräßige Energiemaschine. Hurrikans bilden sich über dem Meer. Aber ihr Ursprung liegt Tausende Kilometer entfernt, in der nordafrikanischen Sahara. Der Wind trägt Sand aus der Wüste über den Atlantik nach Westen. Gelangen die Sandkörnchen in feuchte Luft, bieten sie Kondensationskeime, an denen sich Tropfen bilden können. So entstehen Wolken. Werden diese mit heißem Dampf gefüttert, entwickeln sich riesige Stürme. Die darin gestaute Hitze verwandelt sich beim Anlanden in mörderische mechanische Energie.

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Lässt sich so ein Wirbelsturm eigentlich bremsen? Über technische Lösungsansätze wurde bereits nachgedacht. Man könnte zum Beispiel biologisch abbaubares Öl großflächig auf dem Ozean ausbringen oder, wie in einem von Bill Gates geförderten Projekt vorgesehen, aus großen Turbinen Aerosole zerstäuben und mit künstlichen weißen Wolken die Erwärmung des Meeres verhindern. Letztendlich sind das alles Zukunftsvisionen. Um etwas gegen einen drohenden Wirbelsturm ausrichten zu können, bräuchte man Tausende solcher Schiffe zur richtigen Zeit am richtigen Ort. Wirkliche Erfahrungen hat man bisher nur mit einer alten Methode gesammelt: dem Wolkenimpfen. Seit den 1960er-Jahren haben die Amerikaner unter dem Namen „Storm Fury“ versucht, Hurrikans abzuschwächen, indem sie Silberjodid versprühten. Die Salzpartikel bieten unterkühlten Wassertropfen eine Struktur, an der sich Eiskristalle bilden, was die Dynamik in den Wolken verändert. Allerdings ist bisher kein einziger Hurrikan davon zuverlässig schwach geworden.

Wetterbeobachtung gestern und heute

Flutkatastrophe in Hamburg

Hamburg 1962: Ein Mann kämpft sich mit dem Motorroller durch die Fluten

Am 16. und 17. Februar 1962 wurde Hamburg von einer verheerenden Sturmflut heimgesucht, bei der 315 Menschen starben. Schon Tage zuvor tobten Stürme über Norddeutschland. Die Meteorologen berechneten, dass die Lage für Hamburg bedrohlich werden würde, und gaben eine unmittelbare Warnung für eine schwere Sturmflut an Behörden und Rundfunk heraus. Die ersten Rettungsmaßnahmen kamen trotzdem für viele zu spät. Sowohl die Kommunikationstechnologie als auch die Erfassung der Wetterdaten und deren Auswertung waren noch nicht so weit entwickelt, dass sie derartige Orkanlagen früh genug hätten erfassen können.

Zu Lande, zu Wasser und in der Luft

Satellitenempfänger

Heute stützen sich die Experten auf leistungsstarke Computer und ein weltweites dichtes Mess- und Beobachtungsnetz. 11.000 Boden- und Radarstationen an Land sowie Messstationen auf über 4.000 Schiffen liefern Daten zu Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck. Stürme über den Meeren werden von einem Netz von Messbojen erfasst. Außerdem sind Tausende Verkehrsflugzeuge weltweit mit Sensoren ausgestattet, um Wetterdaten aus Höhenlagen bis etwa 10 Kilometer zu übermitteln. Ergänzend liefern Wetterballons die Daten aus bis zu 30 Kilometer Höhe. Seit den 1960er-Jahren ermöglicht der Einsatz von Satelliten eine flächendeckende Vermessung der Vorgänge in der Atmosphäre.

Virtuelle Knotenpunkte

Wetterdaten-Knotenpunkte (Grafik)

Wie lässt sich aus den täglich weltweit erhobenen Millionen von Messwerten überhaupt eine Vorhersage treffen? Um aus den Mess- und Beobachtungsdaten Wettervorhersagen zu generieren, wird die Atmosphäre des gesamten Globus bis in 75 Kilometer Höhe in ein virtuelles, dreidimensionales Gitternetz eingeteilt. Den Knotenpunkten ordnet man die Wetterdaten zu, die in der Umgebung ermittelt wurden, zum Beispiel Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck. Das Rechenzentrum kann nun für die umliegenden Kreuzungspunkte berechnen, wie sich die Atmosphäre in Zukunft verändern wird.

Moderne Methoden

Wetterkarte mit Luftdrucklinien (Grafik)

Will man beispielsweise eine Aussage zur Entwicklung eines Tiefdruckgebiets treffen, wird anhand der erhobenen Druckdaten in einem Knotenpunkt deren Änderung in der Umgebung berechnet. Die Vorhersage resultiert aus der gegenseitigen Beeinflussung und Verrechnung sämtlicher Knotenpunkte des Netzes. Aus Verlauf und Abstand von Luftdrucklinien erkennen Meteorologen dann, ob für eine Region zum Beispiel Sturmgefahr besteht.

80 Prozent Verlässlichkeit

Mähdrescher bei der Ernte, von oben gesehen

Wettervorhersagen für die nächsten drei Tage, sogenannte Kurzfristprognosen, haben für Mitteleuropa heutzutage eine Treffsicherheit von rund 80 Prozent. Eine Prognose für die kommende Woche ist ungefähr so zuverlässig, wie sie es vor 40 Jahren gerade einmal für den nächsten Tag war. Präzise Vorhersagen sichern Ernte, Saat und Düngung und somit unsere Ernährung. Frühzeitige Wetterinformationen tragen auch wesentlich zur erhöhten Sicherheit in der Luftfahrt sowie zum reibungslosen weltweiten Transport von Waren über die Meere bei. Bei Extremwetterlagen gibt die Verlässlichkeit längerfristiger Vorhersagen dem Katastrophenschutz Zeit zu reagieren. Und das kann Menschenleben retten.

Ist das Wetter schuld an körperlichen Beschwerden?

Wer das Wetter mit seinen Eigenheiten früher spürt als andere, hat einen Vorteil. Viele Tiere haben uns da einiges voraus. Sie verfügen über sensorische Fähigkeiten, die es ihnen ermöglichen, die Entwicklung des Wetters vorauszuahnen und unmittelbar darauf zu reagieren. Auch einige Menschen glauben Wetterveränderungen körperlich spüren zu können. Deutschlandweit geben laut einer Umfrage über 50 Prozent der Teilnehmer an, wetterfühlig zu sein. Aber die Wissenschaftler sind sich uneinig, ob der Einfluss der Atmosphäre auf den Körper tatsächlich so groß ist.

Frau hat Kopfschmerzen
Aufgewacht mit fürchterlichen Kopfschmerzen - kann das am Wetter liegen? (Quelle: colourbox)
Im Süden Deutschlands etwa wird der Föhn verantwortlich gemacht für diverse körperliche Beschwerden, vor allem Kopfschmerzen. Die Ursache könnte nach Meinung einiger Experten durch eine höhere Konzentration positiver Ionen bedingt sein, die die Produktion von Serotonin, eines Hormons, im Körper ansteigen lassen. Der erhöhte Hormonspiegel sei die Ursache für Migräne, Schwindel und Müdigkeit. Auch feine Luftdruckschwankungen, oft Vorboten einer Wetterveränderung, sollen Wetterfühlige beeinträchtigen. Druckrezeptoren an der Halsschlagader registrieren diese und bewirken eine Änderung des Blutdrucks und der Herzfrequenz. Das leichte, bisweilen sogar schmerzhafte Ziehen an Narben, das manche bei einem Wetterwechsel empfinden, lässt sich ebenfalls erklären: Nachwachsendes Bindegewebe könnte sich je nach Wetterlage ausdehnen, Spannungen verursachen und auf Nerven drücken. Letztlich ist das Wetter jedoch nur ein Teileinfluss, andere Faktoren wie Stress, Stoffwechsel oder Hormonspiegel spielen für das individuelle Empfinden eine mindestens ebenso große Rolle.

Menschgemachtes Klima in den Städten

Besser erforscht und gewichtiger ist der Einfluss, den wir auf das Wettergeschehen ausüben. In Megacitys wie Tokio schafft sich der Mensch – wenn auch unbeabsichtigt – sein Wetter selbst. Die Städte heizen sich im Sommer extrem auf, denn ein Großteil ihrer Oberfläche ist versiegelt, Beton und Asphalt dominieren. Der dunkle Untergrund absorbiert die Strahlung der Sonne besonders gut. Gleichzeitig erwärmt er wie eine Heizplatte stetig die Luft. Weil die bebauten Flächen und Fassaden die tagsüber aufgenommene Wärme speichern und sie nachts allmählich wieder abgeben, bleibt die ersehnte Abkühlung häufig auch in der Nacht aus. Die Temperaturunterschiede zwischen Stadt und Land können dann über zehn Grad betragen, da das Umland dank seiner Grünflächen nachts abkühlt.

Tokio als Hitzeinsel (Grafik)
Im Vergleich zum Umland wird Tokio zur Wärmeinsel. (Quelle: ZDF)
In Tokio strömt bei speziellen Wetterlagen besonders feuchte Luft vom Ozean in Richtung Stadt. Die erwärmten Luftmassen steigen nach oben, und direkt über der Metropole bilden sich Regenwolken. Doch auch der Regen verschafft der aufgeheizten Stadt nur kurzzeitig Abkühlung. Die versiegelten Oberflächen lassen die Wassermassen schnell ablaufen und reißende Ströme entstehen. Die bedrohlichen Fluten bändigt man in Tokio auf spezielle Weise: 50 Meter unter der Stadt wird das Wasser in gigantische Betonhallen geleitet und dort gesammelt. Das weltgrößte Entwässerungssystem entzieht dem natürlichen Kreislauf viel Wasser. An der Oberfläche kann dadurch weniger Wasser verdunsten und es wird weniger Kühlung erzeugt. Die Hitzespirale gewinnt so an Fahrt. Weltweit schreitet die Verstädterung unaufhaltsam voran: Mehr als die Hälfte der Menschen wohnen bereits in Städten und schaffen sich mit ihren Bauten unbeabsichtigt ihr eigenes Klima.

Die Lösung ist grün

In einigen Megastädten ist der Leidensdruck inzwischen so hoch, dass man über Lösungen nachgedacht hat, die die ungewollte Erwärmung mildern sollen. In Singapur, dem südostasiatischen Stadtstaat mit über 5,5 Millionen Einwohnern, holen weitreichende Begrünungsmaßnahmen den Dschungel in die Stadt zurück:
"Supertrees" in den Gardens by the Bay, Singapur
Singapur: Futuristische "Supertrees" erhellen dank Solarzellen die Nacht. (Quelle: imago)
Auf Kokosmatten wachsen Hunderte verschiedene Pflanzenarten zu vertikalen Gärten. Begrünte Fassaden und Dächer wirken wie natürliche Klimaanlagen, indem sie Verdunstungskälte erzeugen und sich kaum aufheizen. Gleichzeitig sorgen sie auch für mehr Sauerstoff. Auf den Dächern entstehen außerdem Gärten, in denen Obst, Gemüse und Getreide angebaut werden. In den Visionen der Stadtplaner ist das erst der Anfang: Über kurz oder lang soll die Landwirtschaft im großen Stil mitten in der Stadt Einzug halten. Ein Zeichen für den ökologischen Wandel, der sich in Singapur vollziehen soll, findet sich jetzt schon in den Gardens by the Bay, einem neu geschaffenen Parkgelände: die futuristisch anmutenden Supertrees – bis zu 50 Meter hohe, von Pflanzen bewachsene Stahlgerüste. Sie verbessern nicht nur die Luft, sondern erhellen dank Strom aus Photovoltaik auch die Nacht.

23.06.2015

Terra X |

Terra X Lesch & Co

Ein neues Team am Start: Harald Lesch und Philip Häusser sieht man ab 3. Februar 2016 auf Youtube. [mehr]

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  • Leschs Kosmos | 26.07.2016, 22:45

    Vorschau zur Sendung vom 26.07.2016

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  • Leschs Kosmos | 26.07.2016, 22:45

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  • Leschs Kosmos | 28.06.2016, 22:45

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  • Leschs Kosmos | 06.09.2016, 23:00

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