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Wetter aktuell Wie wird eigentlich ? gemessen? - Temperatur Ein Blick auf das Thermometer verrät die aktuelle Temperatur. Doch diese Messgeräte gibt es in vielen Formen und Ausprägungen. Was steckt dahinter und auf welchen Prinzipien beruhen diese Messverfahren eigentlich? Auch wenn der Sommer nun (zumindest im meteorologischen Sinne) zu Ende geht, bleiben uns die zahlreichen Meldungen über Hitzerekorde noch deutlich in Erinnerung. Nun stellt sich die Frage: Auf welche Weise kann die Temperatur denn überhaupt gemessen werden? Offensichtlich ist dafür ein Thermometer notwendig. Doch diese Messgeräte machen sich mitunter viele physikalische Gesetze und Eigenschaften zunutze, um daraus schließlich die Temperatur abzuleiten. Beginnen wir mit einem klassischen Flüssigkeitsthermometer. Das Prinzip ist einfach. Eine bestimmte Flüssigkeitsmenge - früher Quecksilber, heutzutage oft Ethanol - dehnt sich aus, sobald sie erwärmt wird. Diese Volumenänderung zeigt sich, indem der Pegel der Flüssigkeit entlang eines Röhrchens steigt oder sinkt. Eine entsprechend angepasste Skala (siehe Link für mehr Informationen) gibt die Temperatur an. Doch nicht nur bei Flüssigkeiten lässt sich dieser Effekt verwenden. Eine weitere Thermometerbauweise zeichnet sich dadurch aus, dass zwei unterschiedliche Metallstreifen fest miteinander verklebt werden. Man nennt dies auch "Bimetallstreifen". Die verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten sorgen bei Erwärmung oder Abkühlung dafür, dass sich das Bimetall in eine oder die andere Richtung krümmt. Das Ausmaß der Krümmung lässt auf die Temperatur schließen. Oft werden hierfür Legierungen verwendet, die Eisen, Nickel oder Mangan enthalten. Naheliegenderweise heißen die Messgeräte, die diese Art der Temperaturmessung benutzen, Ausdehnungsthermometer. Sogenannte Thermoelemente bestehen aus zwei unterschiedlichen Materialien, zwischen denen eine Spannung gemessen werden kann. Hierbei wird der sogenannte Seebeck-Effekt ausgenutzt. Dieser besagt, dass die gemessene Spannung abhängig vom Temperaturunterschied der beiden Materialien ist. Da nur die Differenz, jedoch nicht der absolute Temperaturwert gemessen werden kann, muss für eine echte Temperaturmessung eine der beiden schon bekannt sein. Die Funktionsweise eines Widerstandsthermometers beruht darauf, dass der elektrische Widerstand temperaturabhängig ist. Liegt also ein konstanter Strom am Gerät an, ändert sich die gemessene Spannung, wenn sich die Temperatur ändert. Dadurch kann diese abgeleitet werden. Zumeist werden hierfür Metalle wie Platin, Nickel oder Silizium verwendet. Allgemein haben diese Messgeräte die Gemeinsamkeit, dass sie mit der zu messenden Oberfläche oder dem zu messenden Material in Kontakt kommen müssen. Daher gibt es hierfür den Überbegriff "Berührungsthermometer". Weitere Varianten sind beispielsweise das Dampfdruckthermometer, das auf den Eigenschaften des Dampfdrucks einer Flüssigkeit beruht, oder Temperaturmessstreifen. Letztere verändern in Abhängigkeit der Temperatur ihre Farbe. Im Gegensatz dazu gibt es auch Messgeräte, die keinen direkten Kontakt benötigen. Hier wird die ausgehende Strahlung im Infrarotbereich genutzt. Diese ist sowohl in ihrer Intensität als auch in der Wellenlängenverteilung von der Eigentemperatur abhängig. Das Plancksche Strahlungsgesetz (bzw. das Stefan-Boltzmann-Gesetz und das Wiensche Verschiebungsgesetz) bildet dabei die physikalische Grundlage. Für die Messung wird ein Infrarotsensor benötigt. Verschiedene Variationen der Messung analysieren entweder einen großen Wellenlängenbereich oder konzentrieren sich auf wenige spezielle Wellenlängen und ermitteln aus dem Vergleich die Temperatur. Wohlbekannt ist uns diese Art der Messung beispielsweise von Fieberthermometern. M.Sc. Fabian Chow Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 31.08.2026 Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Wissenschaft kompakt Der Einfluss großer Windparks auf Wetter und Niederschlag Große Windparks produzieren nicht nur Strom - sie greifen auch in die atmosphärische Grenzschicht ein und können damit Temperatur, Feuchte und Wolkenbildung beeinflussen. Welche Auswirkungen hat dies auf die Niederschlagsverteilung? Eine Windkraftanlage entzieht der Strömung kinetische Energie. Gleichzeitig erzeugen die Rotorblätter Turbulenz. Dadurch entsteht hinter einem Windpark eine Strömungsabschattung. In diesem Bereich ist die Windgeschwindigkeit geringer, die Turbulenz erhöht und es kommt zu einem veränderten vertikalen Transport von Impuls, Wärme und Feuchte. In großen Windparks kann sich diese Abschattung (Wake) überlagern und unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen über viele Kilometer erstrecken. Der Einfluss von Windkraftanlagen ist hauptsächlich in der atmosphärischen Grenzschicht vorhanden. Eine typische moderne Windkraftanlage besitzt eine Nabenhöhe von etwa 160 Metern. Die Gesamthöhe kann dabei bis zu 270 Meter betragen. Damit wird direkt nur die untere atmosphärische Grenzschicht beeinflusst. Ein Effekt auf die freie Atmosphäre oberhalb von 1 Kilometer ist kaum vorhanden. In der atmosphärischen Grenzschicht nehmen große Windkraftparks aber vor allem bei stabiler atmosphärischer Schichtung einen entscheidenden Einfluss auf das Strömungsprofil stromabwärts. Die Windgeschwindigkeit wird dort deutlich reduziert. Diese Veränderungen der Strömung können über mehrere zehn Kilometer nachweisbar sein. Eine Studie fand unter stabilen atmosphärischen Bedingungen eine Strömungsänderung bis etwa 30 Kilometer stromabwärts großer Parks. Dieser messbare aerodynamische Nachlauf bedeutet aber nicht, dass auch das Wetter in diesem Umkreis entsprechend stark verändert wird. Durch die erzeugte Turbulenz kann es kleinräumig zu Temperaturänderungen kommen. Dieser Effekt auf die Temperatur ist allerdings stark abhängig von der atmosphärischen Schichtung. Bei Hochdrucklagen mit stabiler Schichtung und starker Temperaturinversion wird der Grenzbereich zwischen wärmerer und kühlerer Luftmasse durchmischt. Dabei kann es in Erdbodennähe zu einer leichten Temperaturzunahme kommen. Allerdings ist dieser Effekt regional begrenzt und beschränkt sich auf die Leeseite der Windkraftanlagen. Modellstudien zeigen dort regional eng begrenzt Temperaturänderungen von bis zu 0,5 Grad Celsius. Zudem können größere Windparks durch turbulente Prozesse auch die Bildung und Auflösung von Wolken beeinflussen. Besonders relevant ist dies bei einer stabil geschichteten und feuchten atmosphärischen Grenzschicht. Durch die Strömungsablenkung der Windparks können sich lokale Konvergenzen ausbilden, die die Bildung tiefer Wolken begünstigen. Modellstudien zeigten deshalb beispielweise über der Nordsee eine Zunahme der tiefen Bewölkung über den Windparks und eine Abnahme stromabwärts davon. Allerdings ist diese Wirkung nicht allgemeingültig. Unter bestimmten Voraussetzungen kann die erzeugte Turbulenz auch Nebel oder tiefe Wolken auflösen. Entscheidend dabei sind die vorhandene Feuchtigkeit, die vertikale Temperaturschichtung und die Stabilität der atmosphärischen Grenzschicht. Dieser Effekt auf die Bildung und Auflösung von Wolken führt zu einer weitergehenden kontroversen Frage: Können diese atmosphärischen Veränderungen den Niederschlag beeinflussen? Zwischen Wolkenbildung und fallendem Niederschlag kommt es zu weiteren komplexen mikrophysikalischen Prozessen. Gleichzeitig bestimmen großräumige Feuchtetransporte und synoptische Hebungsprozesse, wo letztendlich Niederschlag entsteht. Damit nimmt die wissenschaftliche Unsicherheit deutlich zu. Während die Auswirkungen von Windparks auf Strömung und erzeugte Turbulenz gut belegt sind, ist die Frage nach langfristigen und räumlich relevanten Veränderungen des Niederschlags deutlich schwieriger zu beantworten. Dadurch ergibt sich bislang kein einheitliches Bild. Einige Untersuchungen zeigen unter bestimmten Bedingungen eine Zunahme des Niederschlags über großen Windparks und stromabwärts eine leichte Abnahme. Allerdings ist dieser mögliche Einfluss wesentlich von der Größe und Anordnung des Windparks sowie der jeweiligen Wetterlage abhängig! Große Windparks beeinflussen somit nachweislich die atmosphärische Grenzschicht und können Wind, Turbulenz, Temperatur und unter bestimmten Bedingungen auch die Bildung- und Auflösung von Wolken modifizieren. Ob daraus langfristige und relevante Veränderungen regionaler Niederschlagsmuster entstehen, ist wissenschaftlich jedoch noch nicht abschließend geklärt. M.Sc.-Met. Nico Bauer Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 01.09.2026 Copyright (c) Deutscher Wetterdienst