Wetterentwicklung

Wetterentwicklung bezeichnet die zeitliche und räumliche Veränderung von atmosphärischen Zuständen wie Temperatur, Feuchte, Wind, Druck und Wolkenbildung. Sie beschreibt, wie sich das Wetter über Stunden bis Tage hinweg verändert und wie sich Wetterlagen wie Hoch- oder Tiefdruckgebiete, Fronten, Gewitter und Niederschläge ausbilden und auflösen. Die Vorhersage der Wetterentwicklung erfolgt auf unterschiedlichen zeitlichen Skalen: Nowcasting und sehr kurzfristige Vorhersagen reichen oft nur wenige Stunden, Kurz- und Mittelbereich decken typischerweise 1 bis 3 bis 7 Tage ab, während Langzeitprognosen mit zunehmender Unsicherheit verbunden sind.

Kernfaktoren sind thermodynamische Prozesse (Aufsteigen warmer Luft, Kondensation), dynamische Prozesse (Luftbewegungen, Fronten, Jetstreams), Oberflächen- und Geländeeffekte sowie Meeresoberflächentemperaturen. Wolken- und Niederschlagsentstehung entsteht durch Kondensation in feuchter Luft, unterstützt durch Aufwinde; extreme Wetterlagen hängen von starken Druckgegensätzen und dynamischen Wellen in der Atmosphäre ab.

Für die Bestimmung der Wetterentwicklung werden umfangreiche Beobachtungsdaten genutzt: Bodenstationen, Ballonsonden, Radare, Wettersatelliten. Diese Daten werden durch Datenassimilation in numerische Wettermodelle eingespeist, die physikalische Prozesse parametrisieren. Globale Modelle liefern großräumige Vorhersagen, regionale Modelle erhöhen die räumliche Auflösung. Durch Ensemble-Verfahren wird die Bandbreite möglicher Entwicklungen abgeschätzt und Wahrscheinlichkeiten für verschiedene Wetterereignisse angegeben. Nowcasting nutzt Radar- und Satelliteninformationen zur kurzen Vorhersage.

Unsicherheiten ergeben sich aus unvollständigen Anfangszuständen, Modellauflösung und Vereinfachungen der Physik; daher werden Wetterprognosen als Wahrscheinlichkeiten kommuniziert. Die Wetterentwicklung ist Grundlage für Medienberichte, Verkehr, Landwirtschaft, Energieversorgung und Katastrophenschutz.