"Wetter" beruht auf zahlreichen physikalischen (meist thermodynamischen) Prozessen in der unteren Atmosphäre (Troposphäre), die permanent Veränderungen unterworfen sind. Diese Komplexität macht die Berechnung der zahlreichen Wetterparameter für Wetterprognosen auch so schwer Grundlegend gilt, dass die Natur bestrebt ist Unterschiede auszugleichen vor allem bei gasförmigen wie auch flüssigen Materien. Dies geschieht dann in der Regel von einem höheren zu einem tieferen Potential.
So strömt z.B. Luft als ein Gasgemisch von einem Bereich mit hohem Druck zu einem mit niedrigem. Aufgrund der sich drehenden Erde und den sich daraus ergebenden "Fliehkräften" (Corioliskraft) erfolgt diese Ausgleichsbewegung nicht auf direktem Weg, sondern wird durch die Corioliskraft abgelenkt, was uns jedoch hier nicht weiter interessieren soll. Denselben Ausgleichsvorgang erleben wir bei der Temperatur, wobei hier dann noch die unterschiedliche Dichte eine Rolle spielt, denn kalte Luft ist schwerer als warme und schiebt sich unter letztere, während die Warmluft auf kältere Luft aufgleitet usw..
Wenn nicht wir, die wir in Mitteleuropa in der Westwindzone mit oft sehr wechselhaften Wetter leben, wer dann sollte ein Lied von dem "Auf und Ab" der Temperaturen, aber auch der schnell wechselnden Hochs und Tiefs singen können. Nicht das Gleichgewicht, sondern gerade das Ungleichgewicht und die sich daraus ergebenden Ausgleichsbewegungen machen unser Wetter aus und sorgen besonders in unseren Breiten für das große Wechselspiel des Wetters. Beim Blick auf eine Wetterkarte z.B. abends in den Fernsehnachrichten sind Tief- und Hochdruckgebiete zu erkennen, die sich verlagern und dabei auch ihre Intensitäten verändern. In Erscheinung treten diese Druckgebilde mit Hilfe von Linien, in diesem Fall den Isobaren (griechisch:(báros) Gewicht), die mal mehr, mal weniger eng zusammen. Im Zentrum der Linien befindet sich dann der Punkt mit dem höchsten bzw. tiefsten Luftdruck, gekennzeichnet durch das "H" als Hochzentrum bzw. durch das "T" als Tiefkern. Die Linien stellen Linien gleichen Luftdrucks dar lassen die Gestalt der jeweiligen Druckgebilde erkennen Anhand dieser Luftdruckverteilung können dann von uns Fachleuten Wetterentwicklungen erkannt und vor allem einigermaßen verständlich erklärt werden.
In der Folge werden einige der am häufigsten verwendeten Begriffe kurz erläutert, die jeweils mit der Vorsilbe "iso" beginnen, was in der Meteorologie (Physik der Atmosphäre) bedeutet, dass die zugrunde liegenden meteorologischen Parameter wie z:B. Luftdruck und Temperatur auf diesen Linien die gleiche physikalische Eigenschaft aufweisen.
Wie bereits kurz erwähnt sind die sog. "Isobaren", also die Linien gleichen Luftdrucks, ein bewährtes Mittel, um die Verteilung der Hochs und Tiefs auf einer bestimmten Fläche darzustellen. Diese Methode geht auf den Meteorologen Alexander Buchan zurück, der im 19. Jahrhundert lebte. Dabei bekommen nun nicht nur Tiefdruck- oder Hochdruckgebiete "ein Gesicht", sondern man kann aus dem Abstand der Isobaren auch Aussagen über die Luftbewegung, dem "Wind" machen. Liegen sie nämlich eng beisammen, dann herrscht eine stramme Luftbewegung bzw. ein starker bis stürmischer Wind bis hin zum Orkan vor. Fächern die Isobaren auf, dann lässt die Windgeschwindigkeit entsprechend wieder nach.
Für die Meteorologen sind auch noch der Verlauf und die Verlagerung der Isobaren während der vergangenen Stunden von Bedeutung, denn damit wird ein Hinweis darauf gegeben, wohin die jeweiligen Druckgebilde ziehen. Ein Beispiel wird im angehängten Bild links oben gezeigt. Die gelben und roten Farben nordwestlich von Schottland bedeuten z.B. starker Nordostwind, denn dort liegen die weiß dargestellten Isobaren eng bei einander (starker Gradient), während der Wind in Richtung Biskaya bei einem sich auffächernden Gradienten deutlich nachlässt.
"Isothermen" sind wiederum die Linien gleicher Temperatur. Sie sind in der Meteorologie ein wichtiges Instrument zur Darstellung von Luftmassengrenzen, den so genannten "Kalt- oder Warmfronten". Eine Front ist dabei gekennzeichnet durch einen meist starken Temperaturgradienten. Anhand der Drängung von Isothermen kann man also die Lage und auch die Intensität einer Front ausmachen. Im beigefügten Bild ist die 850 hPa Temperatur (also die Temperatur in etwa 1.5 km Höhe). Rot markiert sind Bereiche mit gedrängten Isothermen, wo man also auch Fronten vermuten kann (z.B. westlich von Schottland ist auch eine Okklusion zu finden).
Es gibt noch viele weitere Möglichkeiten, Orte gleicher physikalischer Eigenschaften zusammenzufassen. "Isotachen" z.B. sind Bereiche mit gleicher Windgeschwindigkeit. Dies bietet sich vor allem für die Positions- und Intensitätsbestimmung von sogenannten Starkwindbändern in 9 bis 11 km Höhe an (bei uns unter dem Begriff "Strahlstrom", im Englischen als "Jet" bekannt), die auf Langstreckenflügen oft zur Spriteinsparung genutzt werden. "Isodrosothermen" beschreiben die Orte mit derselben Taupunkttemperatur und geben u.a. Auskunft über die Feuchteverteilung in der Troposphäre.
Isolinien ermöglichen den Meteorologen also die einzelnen Parameter des dreidimensional stattfindenden Wetters in der Fläche darzustellen und somit mit einem schnellen fachmännischen Blick abschätzen zu können, was gerade "draußen" geschieht bzw. zukünftig geschehen wird.
Dipl.-Met. Helge Tuschy
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 28.04.2016
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