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Weltmeteorologie-Tag 2018 - 12-mal Regenwetter
Den heutigen Weltwettertag widmen wir ganz dem Thema Regen. Immer wieder erreichen uns zu diesem spannenden Thema Fragen, die unsere Experten hier gerne beantworten. Wussten Sie zum Beispiel wie schnell ein Regentropfen auf den Boden fällt oder welche Wolke am meisten Regen bringt?
1. Wie entsteht Regen?
Wasser verdunstet vom Boden, von der Vegetation oder von Gewässern und wird zu Wasserdampf. Je nach Temperatur kann die Luft mehr oder weniger Wasserdampf aufnehmen. Je kälter die Luft, desto weniger Wasserdampf kann sie speichern, desto schneller ist die Luft mit Wasserdampf gesättigt. Steigt die Luft auf, kühlt sie ab, bis diese Sättigung erreicht wird. In der Folge entstehen mikroskopische Wassertröpfchen. Viele dieser Wassertröpfchen bilden eine Wolke. Werden die Wassertröpfchen zu schwer, fallen sie als Regen zu Boden.
2. Mit welcher Geschwindigkeit fällt ein Regentropfen?
Die Fallgeschwindigkeit eines Tropfens hängt von der Grösse der Tropfen ab. Kleine Tropfen fallen langsam, grosse Tropfen fallen schnell. Es gibt eine Faustregel zur Berechnung der Fallgeschwindigkeit: Die Fallgeschwindigkeit in Metern pro Sekunde (m/s) entspricht dem doppelten Tropfendurchmesser in Millimetern. Bei einem Wolkenbruch prasseln 4 Millimeter grosse Tropfen mit einer Geschwindigkeit von 8 m/s (= 29 km/h) auf die Erde. Die meisten Tropfen sind allerdings deutlich langsamer: Die grossen Regentropfen eines Gewitterplatzregens haben einen Durchmesser von 3 bis 5 mm, normalen Tropfen eines Landregens mit einem Durchmesser von 1 mm zeigen ein Fallgeschwindigkeit von etwa 2 m/s – durchschnittlich sind es 1 bis 6 m/s).
3. Wie viel Regen braucht es für ein Hochwasser?
Die ganz grossen Hochwasser mit enormen Schadensfolgen, wie zum Beispiel im August 2005 oder im August 2007, entstanden nach grossflächigen 2-Tages-Niederschlagsmengen von 80 bis über 100 Liter pro Quadratmeter. Ein solches Ereignis ist etwa alle 10 bis 20 Jahre zu erwarten. Regional fielen dabei aber auch 2-Tages-Niederschlagsmengen von über 200 Liter pro Quadratmeter. Derartige Mengen werden über einen langen Zeitraum betrachtet etwa alle 100 Jahre oder seltener erreicht oder überschritten.
4. Wo regnet es in der Schweiz am meisten?
5. Wie viel Regen fällt in der Schweiz pro Jahr im Durchschnitt?
Pro Jahr fällt über der Schweiz im Durchschnitt mehr Niederschlag, als im Bodensee Platz wäre. Jeder Quadratmeter der Schweiz erhält im Durchschnitt etwa 1200 Liter pro Jahr, wie sich aus den Daten von MeteoSchweiz berechnen lässt. Das ergäbe eine Wasserschicht von 1.2 Meter auf der Fläche der Schweiz, oder rund 51 km3 Wasser. Im Bodensee ist Platz für rund 49 km3 Wasser.
Aber auch innerhalb weniger Tage kann unvorstellbar viel Wasser vom Himmel fallen. Im August 2007 gab es in der Schweiz innerhalb von 3 Tagen flächig knapp 100 Liter Regen pro Quadratmeter. Das sind knapp 4 km3 Wasser, was etwa der Wassermenge des Zürichsees entspricht.
6. Ich habe den Eindruck, intensive Regenfälle werden immer häufiger. Ist diese Beobachtung richtig und betriff dies alle Landesteile?
Ihr Eindruck ist richtig. Die Niederschlagsintensität der stärksten Tagesniederschläge nimmt pro Jahr an über 90% der Schweizer Stationen leicht zu. Im Mittel um +7.7 % pro Grad Erwärmung oder um rund 12 % seit 1901. Es wird erwartet, dass dieser Trend weitergeht. Am meisten Niederschlag in kurzer Zeit – binnen weniger Tage – fällt übrigens im Tessin. Starkniederschläge sind zudem vor allem ein Sommerphänomen, da die heftigsten Niederschläge oft im Zusammenhang mit Gewittern auftreten.
Weiterführende Informationen:
7. Stimmt es, dass man im Sommer zukünftig mit weniger Regen rechnen muss?
Im Winter, Frühling und Herbst können gemäss den aktuellsten Szenarien die Niederschlagsmengen über der Schweiz sowohl zu- als auch abnehmen. Im Sommer allerdings ist im Mittel mit weniger Niederschlag zu rechnen. Je nach Szenario und Region beträgt die zu erwartende Abnahme der Niederschlagsmengen bis Ende Jahrhundert zwischen 10 und 30 %.
Weiterführende Informationen:
- Die Klimaszenarien CH2011 zeigen die zu erwartenden Entwicklungen von Temperatur und Niederschlag für die Schweiz im 21. Jahrhundert.
- Informationen zum Klimawandel und langfristigen Klimaschwankungen in der Schweiz. Was ist bereits passiert und womit wir in Zukunft rechnen müssen.
- Neue Klimaszenarien CH2018
8. Gibt es eine bestimmte Wolke, die besonders viel Regen bringt?
9. Wie misst MeteoSchweiz die Regenmenge?
MeteoSchweiz misst die Regenmenge verteilt über die ganze Schweiz an 260 automatischen und an 200 manuellen Messstandorten. Die automatischen Stationen liefern alle 10 Minuten eine Niederschlagssumme an die zentrale Datenbank. An den manuellen Standorten wird einmal am Morgen die Regenmenge von Hand gemessen und online an die Zentrale übermittelt. Die automatischen Sensoren besitzen entweder einen Wippenmechanismus (0.1mm Regen pro Wippung) oder summieren das Gewicht des gefallenen Niederschlags auf. Die Instrumente für die manuellen Messungen haben unterhalb des Auffangtrichters ein Sammelgefäss, das geleert wird. Alle Daten werden online und nachgelagert geprüft und wenn nötig, ergänzt und korrigiert.
10. Ich frage mich, wie es sich wohl anfühlt in einer Regenwolke. Wie im Nebel oder vielleicht wie im Wasser?
Die meisten Wolken fühlen sich wie Nebel an. Nebel ist nichts anderes als eine Wolke am Boden. Je nach Wassergehalt und Temperatur nässt die Wolke bzw. Schnee- und Eiskristalle lagern sich ab.
11. Wie schwer ist eine Regenwolke?
Das Gewicht einer Wolke hängt von ihrer Temperatur, ihrer Grösse und ihrer Dichte ab. Je wärmer die Luft, desto mehr Wasser kann eine Wolken enthalten. Eine Schönwetterwolke (Cumulus) enthält ungefähr 1 Gramm Wasser pro Kubikmeter. Eine 1 Kubikkilometer grosse Wolken wiegt entsprechend ca. 1000 Tonnen. Gewitterwolken können mehrere Millionen Tonnen schwer sein.
12. Wenn es in einem Sommer überdurchschnittlich viel regnet, fällt dann der Winter trockener aus?
Das Wetter hat kein Gedächtnis. Die Karten des Wetterspiels werden physikalisch immer wieder neu gemischt. Das heisst, die Atmosphäre formiert sich ständig neu. Die Niederschlagstätigkeit im Sommer hat deshalb keinen Einfluss auf die Niederschlagstätigkeit im kommenden Winter.
Herzlichen Dank an Stephan Bader, Alexander Giordano und Thomas Konzelmann für die fachliche Unterstützung.
Was genau ist eigentlich der Weltmeteorologie-Tag?
Der Weltwettertag erinnert am 23. März jährlich an die 1950 in Kraft getretene Konvention zur Gründung der WMO (World Meteorological Organization). Die WMO als Sonderorganisation der Vereinten Nationen (UNO) vereint 191 Mitgliedstaaten. Die Schweiz gehört seit 1950 zu den Mitgliedsstaaten und wird durch das Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz vertreten.
«Weather-ready, climate-smart»
Der langfristige Klimawandel erhöht die Intensität und die Häufigkeit von extremen Wetterereignissen. Mehr denn je müssen wir wetter- und klimafreundlich und wassertauglich sein. Den diesjährigen Weltwettertag stellt die WMO deshalb unter das Motto «weather-ready, climate-smart». Ein Schwerpunkt dabei bildet das Wasser, oder «water-wise», wie die WMO es nennt.
Mit der ständig wachsenden Weltbevölkerung steigt auch die Nachfrage nach Wasser. Die Frage nach der effektiv und nachhaltigen Bewirtschaftung dieser begrenzten Ressource wird uns zunehmend beschäftigen. Klimawandel und Urbanisierung führen zu mehr Wasserstress und erhöhen die Gefährdung von Gemeinden und Anlagen durch extreme hydrologische Ereignisse wie Überschwemmungen oder Dürren. Um die negativen Auswirkungen möglichst zu minimieren und Warnungen rechtzeitig absetzen zu können, sind Daten über alle Wasserressourcen notwendig. Die WMO unterstützt ihre Mitglieder in der Bewertung ihrer Wasserressourcen, so dass sie besser auf die Gefahren reagieren können. MeteoSchweiz erfasst flächendeckend meteorologische und klimatologische Daten und warnt die Behörden und die Bevölkerung vor den Gefahren den Wetters.