Mit Nimbus bessere Prognosen

Ein meteorologischer Satellit gibt Anlaß zu großen Hoffnungen

Wann eine Revolution begonnen hat sie am 14. April 1969 um drei Uhr in Florida, als der Sitellit Nimbus III vom Kap Kennedy in einen mhezu kreisförmigen, über die Pole der Erde führenden 1100 Meter hohen Orbit geschossen wurde. Der 580 Kilogramm schwere Kunstmond hat inzwischen einige bislang unerfüllte Träume der Meteorologen Wirklichkeit werden lassen. Sein Geheimnis: ein Gerät mit der Kurzbezeichnung SIRS (satellite infrared spectrometer). Es mißt während des Rundflugs um unseren Globus die Temperaturschichtung der Erdatmosphäre. Alle bisher in Erdumlauf gebrachten meteorologischen Satelliten sind fliegende Kameras. Sie photographieren die unter ihnen liegenden Wolkenfelder und funken diese Bilder zu den Bodenstationen. Das ermöglichte schon einen gewaltigen Fortschritt in der Meteorologie; diese Wolkenphotos werden routinemäßig für die Wettervor hersage auf der ganzen Erde verwendet. Doch viele Faktoren, die das Wetter bestimmen, sind auch von den Wolkenaufnahmen nicht ablesbar. Vor allem müßte man erfahren — so wünschten es sich die Wetterpropheten —, welche Temperaturen und welcher Luftdruck in den verschiedenen Schichten der Atmosphäre herrschen, und das über einem Gebiet, das etwa achtzig Prozent der Erdoberfläche einnimmt. Theoretisch brauchte man dafür keine Satelliten, denn diese Messungen können Wetterballons ausführen — nur kann man nicht so viele Ballons aufsteigen lassen, daß sich auch nur annähernd ein so riesiges Gebiet vermessen läßt.

Das war der Grund dafür, daß an Bord des Nimbus III ein Spektroffleter auf eine Satellitenbahn geschickt wurde. Das Instrument ist senkrecht zur Erdoberfläche hin gerichtet und mißt die Strahlungsintensität in bestimmten Frequenzbereichen des infraroten (unsichtbaren, weil zu langwelligen) Lichtes, nämlich in den „Bändern" des Infrarotspektrums, in denen die Strahlung vom Kohlendioxyd der Atmosphäre absorbiert wird. Aus der „Helligkeit" in den verschiedenen Absorptionsbändern des Kohlendioxyds läßt sich errechnen, welche Temperaturen in den verschiedenen Höhen der Atmosphäre herrschen. Und aus diesen Werten wiederum können die Meteorologen Schlüsse über Windstärke und Luftdruck ziehen.

Wenige Stunden nach dem Start — Nimbus befand sich gerade über Kingston (Jamaika) um elf Uhr und zwölf Minuten am 14. April — machte der Satellit seine ersten Messungen. Zur selben Zeit war ein Ballon über Jamaika aufgelassen worden, von dem aus ein Instrument die Temperatur während des Aufstiegs maß und zur Erde funkte. So ließen sich die vom Spektrometer im Satelliten und die vom Thermometer im Ballon gelieferten Meßwerte für die verschiedenen Höhen über dem gleichen Gebiet miteinander vergleichen.

Diese Gegenprobe hätte nicht besser ausfallen können. Die Meßresultate stimmten exakt miteinander überein. Und eine Reihe weiterer Tests dieser Art, die im Verlaufe dieses Sommers an verschiedenen Orten ausgeführt wurden, hatten ein ebenso befriedigendes Ergebnis. Auf die Temperaturmessung mit Hilfe des kreisenden Infrarot Spektrometers ist also Verlaß. Für Meteorologen war dies eine erfreuliche Sensation. Frederick Sbuman, der Direktor des National Meteorological Center, nannte es eine „aufregende Entwicklung", die sich hier auf seinem Fachgebiet anbahne, und Dr. Verner Suomi von der Universität Wisconsin erklärte: „Selbst die größten Skeptiker sind jetzt überzeugt davon, daß eine globale Temperaturmessung vom Satelliten aus möglich ist und daß es eine fabelhafte Sache ist " Welche Möglichkeiten Satelliten vom Typ Nimbus III für die Wetterprognose eröffnen, deuten die ersten Experimente an, bei denen kurzfristige Vorhersagen für dasselbe Gebiet sowohl ohne als auch mit den Daten erstellt wurden, die von Nimbus heruntergefunkt worden waren. Es stellte sich heraus, daß die SatellitenMeßergebnisse auf einzelne kleine Tiefdruckgebiete schließen ließen, deren Existenz sonst nicht bekannt geworden wäre. Tatsächlich erwies sich die Wetterprognose, die zum Teil auf den von Nimbus III gelieferten Daten beruhte, als die zuverlässigere.

Nimbus III ist ein experimenteller Wettersatellit. Die von ihm gelieferten Meßdaten sind jedoch so interessant, daß sich das US Wetteramt entschlossen hat, sie in die 48 Stünden Wetterkarten — sie werden zweimal täglich revidiert — der nördlichen Hemisphäre aufzunehmen. Den wirklichen Fortschritt in der Wettervorhersage werden aber erst die Satelliten bringen, die wie Nimbus III mit einem Infrarot Spektrometer die Temperaturen in verschiedenen Höhen der Atmosphäre messen, dies jedoch nicht nur senkrecht unter der Flugbahn, sondern auch seitlich davon tun und somit einen größeren Bereich erfassen. Der Prototyp eines solchen Kunstmonds, der außerdem noch die Luftfeuchtigkeit ermitteln wird, soll im kommenden Frühjahr gestartet werden. Bis 1972 soll dann ein hinreichend dichtes Nimbüs Satellitennetz dafür sorgen, daß man sich auf die Vorhersagen der Meteorologen wesentlich besser verlassen kann als jetzt. K. F.