In der ersten Oktoberhälfte dominierten außergewöhnlich langanhaltende Hochdruckwetterlagen, die vielerorts noch nicht von Hochnebel geprägt waren. Das sorgte nicht nur für ein Plus bei der Sonnenscheindauer, sondern bescherte uns auch zahlreiche klare Nächte mit häufig trockener Luft. Die inzwischen wieder längeren Nächte boten damit ideale Bedingungen für die Astrofotografie. Die im DWD-Originalbeitrag gezeigte Aufnahme entstand mit einem Amateurgerät südlich von Frankfurt. Sie zeigt die Nebel IC 59 und IC 63; IC 63 wird auch „Geist der Kassiopeia“ genannt.

Die beiden Nebel befinden sich im Sternbild Kassiopeia, das aufgrund seiner charakteristischen Form auch als Himmels-W bekannt ist. Ihren Namen verdanken sie ihrem geisterhaften Aussehen. Sie bestehen aus interstellarem Gas und Staub, die vom hellen Stern Gamma Cassiopeiae angestrahlt werden. Dieser befindet sich nur wenige Lichtjahre von den Nebeln entfernt. Während IC 59 überwiegend das Licht des Sterns reflektiert und dadurch bläulich erscheint, handelt es sich bei IC 63 sowohl um einen Reflexions- als auch um einen Emissionsnebel. Hier wird zusätzlich Wasserstoff durch die intensive UV-Strahlung des Sterns ionisiert und zum Leuchten angeregt. Das dabei entstehende H-alpha-Licht sorgt für die charakteristische rötliche Färbung. Die gesamte Nebelregion ist etwa 500 bis 600 Lichtjahre von uns entfernt.

Für die Aufnahme kam ein 10-Zoll-Newton-Teleskop auf einer sogenannten parallaktischen Montierung zum Einsatz. Diese gleicht die scheinbare Bewegung der Sterne aus, sodass auch lange Belichtungszeiten möglich sind. Als Kamera diente eine speziell gekühlte Astrokamera, die das Bildrauschen reduziert.

Voraussetzung für ein solches Foto ist allerdings nicht allein ein wolkenfreier Himmel. Auf seinem Weg durch die Atmosphäre wird das Sternenlicht durch verschiedene Einflüsse abgeschwächt und verändert. Dabei spielen insbesondere die Lichtverschmutzung, die Transparenz der Atmosphäre und die Luftunruhe eine wichtige Rolle.

Der wohl größte Störfaktor bei der Astrofotografie ist die Lichtverschmutzung. Durch künstliche Beleuchtung wird die Nacht zunehmend zum Tag. Das Licht wird an Luftmolekülen und Aerosolen in der Atmosphäre gestreut und hellt dadurch den Nachthimmel auf. Bei einem dunklen Himmel lassen sich mit bloßem Auge tausende Sterne erkennen und sogar die Milchstraße beobachten. In größeren Städten sind dagegen häufig nur noch die hellsten Sterne sichtbar. Viele Menschen, die in Ballungsräumen aufgewachsen sind, haben die Milchstraße deshalb noch nie mit eigenen Augen gesehen.

Da das im DWD-Originalbeitrag gezeigte Foto im lichtverschmutzten Rhein-Main-Gebiet entstanden ist, droht der lichtschwache Nebel im aufgehellten Nachthimmel zu verschwinden. Abhilfe schafft eine lange Gesamtbelichtungszeit: Dazu werden zahlreiche Einzelaufnahmen angefertigt und anschließend zu einem Bild zusammengerechnet. In diesem Fall wurden etwa 480 Einzelbilder mit jeweils 100 Sekunden Belichtungszeit aufgenommen. Für den roten Anteil des Nebels kam zusätzlich ein spezieller Linienfilter zum Einsatz, der vor allem das Licht des ionisierten Wasserstoffs durchlässt und einen Großteil des störenden Stadtlichts unterdrückt. Dafür wurden weitere rund zehn Stunden belichtet. Insgesamt ergibt sich so eine Belichtungszeit von mehr als 23 Stunden.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Transparenz der Atmosphäre. Bei hoher Luftfeuchtigkeit können sich Dunst oder Nebel bilden, die das Sternenlicht streuen und den Kontrast verringern. Auch Aerosole und feine Schwebeteilchen in der Luft können die Sicht auf lichtschwache Objekte beeinträchtigen. Besonders günstige Bedingungen herrschen daher bei einer möglichst klaren, aerosolarmen und trockenen Luftmasse. Nicht zuletzt deshalb befinden sich viele große astronomische Observatorien in trockenen Regionen, beispielsweise in Wüstengebieten.

Eine trockene und transparente Atmosphäre ist allerdings noch keine Garantie für gute Beobachtungsbedingungen. Gerade bei hohen Vergrößerungen spielt die sogenannte Luftunruhe eine entscheidende Rolle. Dabei wird das Licht durch Turbulenzen in der Atmosphäre ständig unterschiedlich stark gebrochen und abgelenkt. Die Sterne scheinen dadurch zu funkeln. Im Teleskop beginnt das Bild zu flimmern und verliert an Schärfe. Astronomen bezeichnen diese Bildunschärfe als „Seeing“. Eine Nacht kann somit einen sehr klaren Himmel bieten, aber aufgrund starker Luftunruhe trotzdem schlechte Bedingungen für astronomische Beobachtungen aufweisen.

Um die störenden Einflüsse der Erdatmosphäre zu umgehen, wurden Weltraumteleskope wie das Hubble- und das James-Webb-Weltraumteleskop außerhalb der Erdatmosphäre stationiert. Sie können das Universum ohne die durch Wolken, Aerosole und atmosphärische Turbulenzen verursachten Beeinträchtigungen beobachten.

Zu Zeiten der chemischen Fotografie waren solche Aufnahmen vor allem großen Observatorien oder wenigen Spezialisten mit entsprechendem Aufwand vorbehalten. Durch die digitale Fotografie lassen sich heute auch mit vergleichsweise erschwinglichen Amateurgeräten erstaunliche Details sichtbar machen. Moderne, zunehmend auch durch künstliche Intelligenz unterstützte Bildverarbeitungsverfahren ermöglichen es zudem, Bildrauschen zu reduzieren, Helligkeitsgradienten zu korrigieren und die Bildschärfe zu verbessern. Selbst die Auswirkungen des astronomischen Seeings lassen sich durch spezielle Verfahren teilweise verringern. Die physikalischen Grenzen der Atmosphäre können sie allerdings nicht vollständig aufheben.

Dipl.-Met. Christian Herold
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 05.11.2026
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Quelle: Deutscher Wetterdienst – Thema des Tages vom 05.11.2026. Text: Dipl.-Met. Christian Herold, Deutscher Wetterdienst, Vorhersage- und Beratungszentrale, Offenbach. DWD-Text unter CC BY 4.0. Redaktionelle Bearbeitung: Schreibweise des Sternbilds im Titel korrigiert, Bezeichnung des Nebels IC 63 präzisiert, Bildverweise an die Ersatzabbildung angepasst und Absätze für Windinfo formatiert. Das Originalfoto wurde mangels eindeutiger Rechteangabe durch das vorhandene DWD-Logo ersetzt.

Hoch KLAUS liegt aktuell bei den Britischen Inseln und verlagert nun seinen Schwerpunkt langsam ostwärts bzw. streckt sich nach Südosten und damit zunehmend in Richtung Deutschland.

Auf der Südost- bzw. Südflanke des Hochs ist eine Luftmasse polaren Ursprungs eingesickert, die bei größeren Auflockerungen nachts vor allem in der Mitte und im Süden eine gewisse Frostgefahr mit sich bringt. Dabei muss in der kommenden Nacht zum Mittwoch vor allem im Mittelgebirgsraum sowie in den Alpen mit leichtem Nachtfrost bis -2 Grad gerechnet werden. Mit zunehmenden Wolkenlücken steigt in den kommenden Nächten die Frostgefahr leicht an, insbesondere in der Nacht zum Freitag kann mit Ausnahme des Nordens wahrscheinlich häufig leichter Frost um -2 Grad auftreten.

Die interessanteste Frage ist aber, wo und wie lange sich die Sonne zeigen kann: Am heutigen Dienstag dominiert im Norden entlang einer sich mehr und mehr abschwächenden Front und Feuchtezone dichtere Bewölkung, gelegentlich kann dabei auch etwas Regen nicht ganz ausgeschlossen werden. Im Süden und Südosten sickert mit einer südöstlichen Höhenströmung noch feuchtere Luft letztlich aus dem Mittelmeerraum ein. Dort bleibt es häufig trüb. Dazwischen, also etwa vom Westen bis in die mittleren Landesteile, sind die Chancen auf Sonnenschein am größten. Zum Mittwoch und vor allem Donnerstag wird mit Verlagerung des Hochschwerpunktes zu uns die feuchtere Luft in den genannten Regionen im Norden und Süden/Südosten zunehmend abgedrängt, die Chancen auf Auflockerungen steigen. Nachts geht das zumindest gebietsweise mit einer zunehmenden Nebelneigung einher. In Anbetracht meist geringer Luftbewegung und der fortgeschrittenen Jahreszeit lösen sich die Nebelfelder tagsüber teils nur langsam, teils auch gar nicht auf.

Im Norden ist es dabei mild um 10 Grad. Sonst hängen die Tageshöchstwerte stark von den Sonnenanteilen ab: Mit längerem Sonnenschein Höchstwerte ebenfalls bei milden 10 bis 12 Grad, im Dauergrau eher nur 3 bis 5 Grad.

Dipl.-Met. Sabine Krüger
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 03.11.2026
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Quelle: Deutscher Wetterdienst – Thema des Tages vom 03.11.2026. Text: Dipl.-Met. Sabine Krüger, Deutscher Wetterdienst. Text und DWD-Grafiken unter CC BY 4.0. Redaktionelle Bearbeitung: Formatierung und responsive Einbindung der unveränderten Grafiken; Text inhaltlich unverändert.

Chemie, Messtechnik und Mathematik lieferten im 19. Jahrhundert wichtige Grundlagen für die Meteorologie. Teil 24 der DWD-Serie führt von der Entdeckung des Ozons und Eunice Newton Footes Experimenten über mechanische Rechenmaschinen und Windmesser bis zu Ada Lovelaces Arbeiten über Klima und Pflanzenwachstum.

Christian Friedrich Schönbein und das Ozon

Der württembergisch-schweizerische Chemiker und Physiker Christian Friedrich Schönbein (1799−1868) war zunächst im Bereich Pharmazie tätig, ehe er sich der Chemie widmete. Bei Experimenten mit elektrischen Funken Ende der 1830er Jahre nahm Schönbein einen stechenden Geruch wahr und erkannte, dass es sich um den Geruch handelte, der oft nach einem starken Blitzschlag auftritt. 1839 beobachtete er das Gas, das er später Ozon nannte, abgeleitet vom griechischen ὄζειν bzw. „ozein“ (riechen). Aus diesem Grund wird Schönbein die Entdeckung des Ozons zugeschrieben. Er beschrieb diese Entdeckung in einem Brief mit dem Titel „Untersuchungen über die Natur des Geruchs bei bestimmten chemischen Reaktionen“, den er 1840 der Académie des Sciences in Paris vorlegte.

Neben der Entdeckung des Ozons gelang ihm auch die Entdeckung der Schießbaumwolle. Er prägte den Begriff der Geochemie und befasste sich mit biologischen Fragestellungen zum Blut.

Eunice Newton Foote und die Klimawirkung von Kohlenstoffdioxid

Die US-amerikanische Erfinderin und Forscherin Eunice Newton Foote (1819–1888) gehört zu den frühen Pionierinnen der Klimaforschung. 1856 untersuchte sie, wie sich verschiedene Gase in Glaszylindern unter Sonneneinstrahlung erwärmen. Zu den untersuchten Gasen gehörten Luft, Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid. Thermometer erfassten die Temperaturveränderungen. Der mit Kohlenstoffdioxid gefüllte Zylinder wurde besonders warm und kühlte anschließend langsamer ab. Foote folgerte daraus, dass eine Atmosphäre mit mehr Kohlenstoffdioxid zu höheren Temperaturen auf der Erde führen könnte. Ihre Arbeit „Circumstances Affecting the Heat of the Sun’s Rays“ wurde 1856 bei einer Tagung der American Association for the Advancement of Science vorgestellt; Joseph Henry trug ihre Ergebnisse vor.

Das Experiment war ein früher Hinweis auf die Klimawirkung von Kohlenstoffdioxid, aber kein eindeutiger experimenteller Nachweis des heutigen physikalischen Verständnisses des atmosphärischen Treibhauseffekts. Insbesondere untersuchte Foote nicht gezielt die Absorption der langwelligen Wärmestrahlung der Erde. Ihre Leistung sollte daher gewürdigt werden, ohne sie pauschal als alleinige Entdeckerin des Treibhauseffekts oder als erste Frau in der meteorologischen Grundlagenforschung zu bezeichnen.

Wróblewski und Olszewski: Gase werden flüssig

Der polnische Chemiker und Physiker Zygmunt Wróblewski (1845−1888) aus dem damaligen russischen Grodno (heute Weißrussland bzw. Belarus) befasste sich zunächst mit physikalischen Theorien, ehe er zur Chemie gelangte. Zusammen mit dem polnischen Chemiker, Mathematiker und Physiker Karol Olszewski (1846−1915) aus dem damals österreichischen Galizien gelang Wróblewski erstmals die statische Verflüssigung (Kondensation) von Sauerstoff und Stickstoff. Zunächst konnten beide Forscher im April 1883 erstmals Sauerstoff durch starke Abkühlung und unter hohem Druck in eine ruhige, durchsichtige Flüssigkeit überführen. Nur wenig später glückte ihnen derselbe Durchbruch mit Stickstoff.

Die kritische Temperatur von Sauerstoff beträgt rund 154,58 K, also −118,57 °C. Sie ist eine Stoffeigenschaft und darf nicht mit der Temperatur eines historischen Versuchs verwechselt werden.

Thomas de Colmar und das Arithmometer

Der französische Erfinder und Unternehmer Charles Xavier Thomas oder Charles Xavier Thomas de Colmar (1785−1870) erlangte historische Bedeutung durch die Entwicklung des Arithmometers, der ersten kommerziell erfolgreichen und in Serie produzierten mechanischen Rechenmaschine der Welt. Thomas war französischer Armee-Zahlmeister sowie ein erfolgreicher Versicherungsunternehmer. Er benötigte das Gerät als zuverlässiges Hilfsmittel für umfangreiche kaufmännische und administrative Berechnungen. Er erhielt 1820 das Patent für das Arithmometer. Die Funktionsweise basiert auf dem Prinzip der Staffelwalze und beherrscht alle vier Grundrechenarten (Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division).

Ab etwa 1851 wurde das Arithmometer in Paris in Serie gebaut. Bis etwa 1870 wurden rund 1.000 Stück gefertigt. Die Produktion lief (unter Nachfolgern) bis ca. 1914 weiter. Das Arithmometer prägte über Jahrzehnte hinweg die europäische Rechenmaschinenindustrie und diente als Vorbild für spätere mechanische Rechenmaschinen. Es gilt als Vorläufer des Computers.

Mechanische Rechenmaschinen erleichterten im 19. und frühen 20. Jahrhundert die aufwendige Auswertung großer Messwertsammlungen. Für die Meteorologie waren solche Rechenhilfen etwa bei statistischen Auswertungen und der Erstellung von Klimatabellen nützlich. Ein Arithmometer führte die Grundrechenarten aus; es war noch kein universell programmierbarer Computer und berechnete keine Wettervorhersage selbstständig.

Antoine César Becquerel und elektrische Thermometer

Der französische Physiker Antoine César Becquerel (1788−1878) beschäftigte sich mit Thermoelektrizität und baute ein elektrisches Thermometer, mit dem er die Körpertemperatur von Tieren, die Bodentemperatur in verschiedenen Tiefen und die Lufttemperatur in verschiedenen Höhen maß. Neben seiner Grundlagenforschung in der Elektrochemie interessierte er sich allgemein für Fragen der Meteorologie, des Klimas und der Landwirtschaft.

Charles Babbage, Ada Lovelace und mechanische Rechenmaschinen

Der britische Mathematiker, Philosoph, Erfinder und Ökonom Charles Babbage (1791−1871) gilt weltweit als der „Vater des Computers“, da er die grundlegenden Konzepte für die ersten mechanischen, programmierbaren Rechenmaschinen entwickelte. Seine Visionen nahmen die logische Struktur moderner Computer um mehr als ein Jahrhundert vorweg. Ab 1822 entwarf Babbage mit der Differenzmaschine (Difference Engine) eine mechanische Rechenmaschine, um fehlerfreie astronomische und mathematische Tabellen zu berechnen. Ein Prototyp wurde teilweise gebaut, das Gesamtprojekt scheiterte jedoch an Geldmangel und Fertigungsproblemen. Die Differenzmaschine nutzt die Methode der finiten Differenzen.

Dadurch können Funktionswerte komplexer Polynome allein durch wiederholte Additionen berechnet werden, was menschliche Rechenfehler bei Drucktabellen verhindern sollte. Sie bestand aus tausenden feinmechanischen Zahnrädern, Achsen und Hebeln aus Messing und Stahl, ganz ohne Elektronik. Babbage kritisierte in den 1830er Jahren die mangelnde Qualität und Disziplin bei wissenschaftlichen Messungen, unter anderem in der damals aufstrebenden Meteorologie. Er half mit, Strukturen für bessere Datenstandards zu schaffen. Die später entwickelte Analytical Engine sollte dagegen eine universell programmierbare mechanische Rechenmaschine werden. Vorgesehen waren ein Rechenwerk („Mill“), ein Speicher („Store“), eine Eingabe über Lochkarten und ein Drucker.

Sie blieb zu Babbages Lebzeiten unvollendet. Ada Lovelace erläuterte 1843 in ihren Anmerkungen zu einer Beschreibung der Maschine deren Möglichkeiten und veröffentlichte einen Ablauf zur Berechnung von Bernoulli-Zahlen. Deshalb wird sie häufig als erste Programmiererin bezeichnet.

Georg Scheutz (1785–1873) und sein Sohn Edvard bauten nach Babbages Ideen eine Differenzmaschine. Ein funktionsfähiger Prototyp entstand 1843, eine weiterentwickelte Maschine aus Metall 1853. Diese Geräte berechneten und druckten Tabellen; sie waren keine universellen Computer im heutigen Sinn.

Thomas Romney Robinson und das Schalenkreuz-Anemometer

Der irische Astronom Thomas Romney Robinson (1792−1882) war von 1823 bis zu seinem Tod Direktor der Sternwarte von Armagh. Die meteorologischen Messungen an der Sternwarte begannen im Dezember 1794, tägliche Aufzeichnungen folgten 1795. Die bis heute fortgeführte Reihe ist eine besonders lange Klimadatenquelle. Im erhaltenen Archiv gibt es allerdings eine Lücke von Juni 1825 bis Dezember 1832; vermutlich fehlt ein Beobachtungsbuch. Obwohl er in erster Linie Astronom war, interessierte sich Robinson auch für andere Bereiche der Wissenschaft. In der Meteorologie konzentrierte er sich auf Windmessungen. Robinson erkannte, dass er die frühen Konstruktionen verschiedener Windmesser verbessern konnte, und erfand das erste Schalenkreuz-Anemometer, dessen Grundkonstruktion noch heute bei einigen modernen Anemometern zum Einsatz kommt.

Robinsons Instrument, das er 1846 fertig stellte, bestand aus vier halbkugelförmigen Schalen, die an horizontalen Armen befestigt waren, welche wiederum an einer vertikalen Welle angebracht waren. Robinson ging davon aus, dass sich die Schalen seines Anemometers mit einem Drittel der Windgeschwindigkeit bewegten, doch dies stellte sich später als falsch heraus. Viel später, in den 1920er Jahren, stellten Forscher fest, dass ein Anemometer mit nur drei Schalen gegenüber der Ausführung mit vier Schalen mehrere Vorteile hatte. Robinson installierte sein Anemometer bereits 1846 auf dem Dach des Armagh-Observatoriums. Im Jahr 1847 schloss er eine Uhrwerkvorrichtung an das Gerät an, damit es eine kontinuierliche Aufzeichnung der Windverhältnisse liefern konnte.

Im Jahr 1867 wählte das Board of Trade Armagh als eines von sieben neuen erstklassigen meteorologischen Observatorien auf den Britischen Inseln aus.

George Biddell Airy und vergleichbare Wetterbeobachtungen

Der britische Mathematiker und Astronom Sir George Biddell Airy (1801−1892) erweiterte das wissenschaftliche Spektrum des Greenwich-Observatoriums, indem er innerhalb des Observatoriums eine Abteilung für Magnetismus und Meteorologie unter der Leitung von James Glaisher (siehe Teil 18 der Serie zur Geschichte der Meteorologie) einrichtete. Airy wollte nicht nur die Temperatur ermitteln und deren Auswirkungen auf astronomische Beobachtungen untersuchen, sondern auch ein allgemeineres Programm für meteorologische Untersuchungen aufstellen. Unter Airys Vorgänger waren am Observatorium bereits einige magnetische und meteorologische Messungen durchgeführt worden, doch Airy führte systematische tägliche Messungen der Temperatur und anderer Variablen ein.

Airy experimentierte zudem mit Barometern und Barometerskalen. Als Ergebnis dieser Arbeit wurde von der Firma Short and Mason ein Barometer hergestellt, das als „Airys Höhenbarometer“ bekannt ist und eine von ihm entworfene Skala („Airys Höhenskala“) enthielt. Airy war an der Festlegung des Greenwich-Meridians als Basislängengrad beteiligt, von dem aus andere Längengrade gemessen werden. Für den weltweiten Vergleich von Wetterbeobachtungen ist heute die koordinierte Weltzeit UTC (Coordinated Universal Time) maßgeblich. Sie ist eine internationale, auf Atomzeit beruhende Zeitskala und nicht lediglich ein neuer Name für die historisch aus der Erdrotation abgeleitete Greenwich Mean Time (GMT).

Die synoptischen Haupttermine sind 00, 06, 12 und 18 UTC, unabhängig von der jeweiligen Ortszeit. Viele Stationen messen zusätzlich in kürzeren Abständen.

Lucien Vidie und das Aneroidbarometer

Der französische Ingenieur, Physiker und Erfinder Lucien Vidie oder Lucien Vidi (1805−1866) folgte zunächst seiner Leidenschaft für Dampfmaschinen und Druckmessungen. Seine bedeutendste Leistung ist die Erfindung des Aneroidbarometers 1843, mit der er die meteorologische Messtechnik revolutionierte. Durch seine Erfindung konnten Luftdruckmessungen erstmals ohne die Nutzung gefährlicher und unhandlicher Quecksilbersäulen durchgeführt werden. Vidie entwickelte ein mechanisches Messgerät, das auf einer luftdicht verschlossenen, evakuierten Metallkapsel basiert. Die nach ihm benannten Aneroid- oder Vidie-Dosen verformen sich minimal, je nachdem, wie stark der äußere atmosphärische Druck auf sie einwirkt.

Ein ausgeklügeltes System aus Federn und Hebeln überträgt diese feinen Bewegungen der Kapselwand direkt auf einen Drehzeiger auf der Skala des Geräts. Im Gegensatz zu den bis dahin üblichen Quecksilberbarometern waren Vidies Instrumente kompakt, robust und hervorragend zu transportieren. Sie fanden schnellen Einsatz in der maritimen Navigation und im Haushaltsbereich.

Angelo Secchi und automatische Aufzeichnungen

Der Jesuit, Astronom und Physiker Angelo Secchi (1818−1878) aus dem Herzogtum Modena erfand den Meteorographen, ein automatisches Gerät zur Aufzeichnung von Luftdruck, Temperatur, Windrichtung und -geschwindigkeit sowie Niederschlagsmenge.

Secchi erfand die Secchi-Scheibe, mit der die Wasserdurchsichtigkeit in Ozeanen und Seen gemessen wird. Er untersuchte das Klima in Rom, die Nordlichter, die Auswirkungen von Blitzen und die Ursachen von Hagel. Er untersuchte auch das Erdmagnetfeld. Zwischen 1853 und 1858 entwickelte und errichtete er in Rom ein magnetisches Observatorium; 1858 entstand dort das erste dauerhafte magnetische Observatorium Italiens. Sein Labor umfasste mehrere Instrumente zur Messung der Stärke und Richtung des Erdmagnetfelds, anhand derer er berechnen konnte, wie sich dieses im Laufe der Zeit verändert. Secchi stellte Zusammenhänge zwischen diesen Schwankungen und verschiedenen Arten von Sonnenaktivität her.

Damit war Secchi einer der ersten Wissenschaftler, die sich mit Weltraumwetter befassten.

Auch Fehleranalyse, Statistik und mathematische Bewegungsgleichungen wurden für die Meteorologie wichtig. Der letzte Abschnitt stellt einige dieser Beiträge und Ada Lovelaces Beschäftigung mit Klima und Pflanzenwachstum vor.

Friedrich Wilhelm Bessel und die Fehleranalyse

Der preußische Astronom Friedrich Wilhelm Bessel (1784−1846) gehörte zu den Ersten, die erkannten, dass verschiedene Fehlerquellen bei astronomischen Beobachtungen beseitigt werden mussten, bevor man sich auf diese Beobachtungen verlassen konnte. So wusste er beispielsweise, dass atmosphärische Effekte wie die Lichtbrechung einen erheblichen Einfluss auf seine Beobachtungen haben konnten. Bessel vertraute auf die Qualität der Beobachtungen der britischen Astronomen James Bradley (1692−1762) und Nevil Maskelyne (1732−1811) aus Greenwich, da diese in ihren Arbeiten Faktoren analysiert hatten, die ihre Messungen beeinflussen konnten, darunter die Temperatur und der Druck der Atmosphäre.

Bessel nutzte Bradleys Beobachtungen, um Brechungstabellen zu erstellen. Bei seinen eigenen Beobachtungen bemühte sich Bessel, alle Fehlerquellen (optische, mechanische und meteorologische) zu beseitigen, um Daten zu erhalten, die wesentlich zuverlässiger waren als jene aus früheren Arbeiten, bei denen die Fehlerquellen außer Acht gelassen worden waren. Die Methoden der Fehleranalyse gingen im Nachgang auch in die Meteorologie ein.

Adolphe Quetelet und die internationale Meteorologie

Der belgische Astronom und Statistiker Adolphe Quetelet (1796−1874) trieb die Gründung der Brüsseler Sternwarte voran. Der Gründungsbeschluss stammt von 1826; 1828 wurde Quetelet zum Astronomen und Direktor ernannt. Die Sternwarte sollte zur Basis für seine umfangreichen magnetischen und meteorologischen Beobachtungen werden. Er widmete sich der Anwendung statistischer Verfahren auf meteorologische Daten und beschrieb das Klima Belgiens in seinem Werk „Sur le Climat de Belgique“. Die Königliche Sternwarte war der Vorläufer des heutigen Königlichen Belgischen Meteorologischen Instituts, und Quetelet kann als „Vater“ des meteorologischen Dienstes in Belgien angesehen werden.

Als Direktor der Königlichen Sternwarte war Quetelet einer der belgischen Vertreter bei der Internationalen Konferenz in Brüssel im Jahr 1853 (siehe Teil 17 der Serie zur Geschichte der Meteorologie). Ziel der Konferenz war die Schaffung eines einheitlichen internationalen Systems für meteorologische Beobachtungen auf See. Tatsächlich handelte es sich hierbei um das früheste formelle Treffen, bei dem eine bedeutende internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Meteorologie sowohl geplant als auch umgesetzt wurde. In diesem Sinne kann sie als erste internationale meteorologische Konferenz angesehen werden. Ihr Erfolg ebnete den Weg für die Gründung der Internationalen Meteorologischen Organisation (IMO) 20 Jahre später, der Vorgängerin der Weltorganisation für Meteorologie (WMO).

Quetelet wurde einstimmig zum Präsidenten der Internationalen Seekonferenz gewählt. Quetelet führte auch einige Beobachtungen der Nordlichter (Aurora borealis) durch, darunter jene, die während des Sonnensturms vom 28. August bis zum 2. September 1859 auftraten.

Von Cauchy und Navier-Stokes zu den Wettermodellen

Verschiedene Wissenschaftler schufen Grundlagen für die mathematische Beschreibung von Gasen und Flüssigkeiten. Augustin-Louis Cauchy (1789–1857) formulierte die Impulsbilanz eines Kontinuums mithilfe des Spannungstensors. Mit einem geeigneten Materialgesetz für newtonsche Fluide erhält man die Navier-Stokes-Gleichungen, benannt nach Claude Louis Marie Henri Navier (1785–1836) und George Gabriel Stokes (1819–1903).

Siméon Denis Poisson (1781–1840) trug unter anderem zur Thermodynamik bei; seine Beziehungen für adiabatische Zustandsänderungen idealer Gase sind in der Atmosphärenphysik wichtig. Für Wettermodelle werden die Bewegungsgleichungen im mit der Erde rotierenden Bezugssystem formuliert und mit Gleichungen für Massenerhaltung, Energie und Feuchte sowie einer Zustandsgleichung verbunden. So lassen sich die Entwicklung von Wind, Temperatur und weiteren Größen berechnen.

Arnold Guyot und meteorologische Tabellen

Der schweizerisch-US-amerikanische Naturforscher und Geograph Arnold Guyot (1807−1884) kompilierte im Auftrag der Smithsonian Institution ab den 1850er-Jahren wegweisende meteorologische und physikalische Datentabellen. Das als Standardwerk etablierte Buch erschien erstmals 1852 unter dem Titel „A Collection of Meteorological Tables, with other tables useful in practical meteorology“. Die umfassende Sammlung enthält Tabellen zu Luftdruck (barometrische Höhenmessung), Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeiten sowie physikalische Umrechnungsformeln für verschiedene Maßeinheiten. Guyots mathematisch-physikalische Tabellen erlangten weltweite Verbreitung und bildeten ein wichtiges Fundament für die moderne Klimatologie und Meteorologie.

Ada Lovelace über Klima und Pflanzenwachstum

Obwohl die britische Mathematikerin Augusta Ada King-Noel, Countess of Lovelace oder Ada Lovelace (1815−1852) vor allem als Pionierin der Informatik bekannt ist, zeigen 2024 wissenschaftlich ausgewertete Briefe aus dem Archiv der Royal Society eine weitere Facette ihrer wissenschaftlichen Arbeit. In einer Korrespondenz aus dem Jahr 1848 mit dem berühmten britischen Astronomen Sir John Herschel (1792−1871) entwickelte Lovelace mathematische Ansätze, um den Einfluss von Klimabedingungen auf das Wachstum von Kulturpflanzen darzustellen. Sie modifizierte dafür bestehende statistische Methoden und bezog physikalische Größen wie die Solarkonstante mit ein.

Diese mathematischen Modelle flossen direkt in einen wissenschaftlichen Artikel über Agrarmeteorologie ein, der formell von ihrem Ehemann, William King-Noel, Earl of Lovelace (1805−1893), veröffentlicht wurde. Da Frauen der direkte Zugang zu vielen wissenschaftlichen Institutionen damals verwehrt blieb, war dies ihr Weg, aktiv an der Forschung teilzuhaben.

Die Serie Geschichte der Meteorologie wird fortgesetzt. Der nächste Teil wird weitere Persönlichkeiten vorstellen, die Beiträge und Grundlagenforschung zur Meteorologie im 19. Jahrhundert leisteten.

Dipl.-Met. Markus Eifried
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 01.11.2026
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Quelle: DWD, Thema des Tages vom 1. November 2026: Geschichte der Meteorologie – Teil 24. Text: Dipl.-Met. Markus Eifried, Deutscher Wetterdienst, unter CC BY 4.0. Redaktionelle Bearbeitung durch WINDINFO: Einleitung, Zwischenüberschriften und Absätze ergänzt; Formulierungen gestrafft; Einordnung von Footes Experiment, Sauerstofftemperatur, Rechenmaschinen, Armagh-Zeitreihe, UTC/GMT, Secchis Observatorium, Quetelets Ernennung und Poissons Lebensdaten berichtigt beziehungsweise präzisiert. Die Auswertung von Lovelaces Briefen wurde genauer datiert. Drei Originalabbildungen mit den jeweils angegebenen Rechten übernommen; die weitere Fremdabbildung zum Meteorographen wurde mangels abschließend geprüftem Nutzungsnachweis weggelassen.

Fachliche Ergänzungen und Berichtigungen anhand von: American Physical Society: Foote; NIST: Sauerstoff; Computer History Museum: Scheutz; Computer History Museum: Lovelace; Armagh: Messdatenarchiv; BIPM: UTC; Secchis magnetisches Observatorium; Gründungsurkunde der Brüsseler Sternwarte; Royal Society: Poisson; Ferlier: Ada Lovelace und Klima (2024).

Meteorologische Polarforschung erschloss im 19. Jahrhundert neue Messgebiete. Der DWD stellt die Forschenden vor und blickt auf frühe Wetterbeobachtungen von Isabel und Juliana de Urquiola im tropischen Afrika.

Im 19. Jahrhundert wurden meteorologische Daten in vielen gut zugänglichen Gebieten zunehmend regelmäßig erhoben. Aus den schwer erreichbaren Polargebieten und Teilen der Tropen lagen dagegen nur wenige Messungen vor. Dieses Thema des Tages widmet sich Persönlichkeiten, die als Entdecker die meteorologische Welt der Polargebiete zugänglich gemacht haben oder sich intensiv um Austausch dieser Daten bemüht haben. Darüber hinaus wird ein Forscherteam mit wichtigen Beiträgen zur Meteorologie der Tropen des zentralen Afrikas vorgestellt.

John Franklin: Polarlichter und arktische Wetterbeobachtungen

Der britische Polarforscher und Konteradmiral John Franklin (1786−1847) stellte während seiner ersten Arktisreise von 1819 bis 1822 fest, dass „das Auftreten von Polarlichtern nicht bis zum Pol hin zunimmt“. Später wurde die Existenz eines Rings um den Magnetpol, in welchem Polarlichter am häufigsten auftreten, bestätigt. Heute weiß man, dass ein Ring maximaler Häufigkeit auf der Nordhalbkugel je nach Längengrad ungefähr im Breitengradband von 60–70° N liegt. Weiter nördlich nimmt die Häufigkeit von Polarlichtern ab, wie Franklin beobachtet hatte. Während seiner zweiten Arktisexpedition von 1825 bis 1827 erkundete er auf dem Landweg Teile des heutigen westlichen Nordwestterritoriums und führte meteorologische Beobachtungen in Fort Franklin (heute Délı̨nę) am Großen Bärensee (Sahtú) durch. Von seiner dritten und letzten Expedition in die Arktis, die der Erforschung der Nordwestpassage dienen sollte, kehrte niemand zurück.

William Scoresby: Meereis und Schneekristalle

Der britische Seefahrer und Naturforscher William Scoresby (1789−1857) unternahm im frühen 19. Jahrhundert regelmäßig Expeditionen in die nördlichen Gewässer. Angeregt durch den Austausch mit Wissenschaftlern seiner Zeit führte er Beobachtungen zur Meerestemperatur, zu meteorologischen Phänomenen, zur atmosphärischen Lichtbrechung, zur Meereisbedeckung und zu Schneekristallen durch. 1815 legte Scoresby die bis dahin umfassendste Beschreibung des Meereises vor, der Eisformen, seiner Entstehung und der Rolle, die der Salzgehalt des Meerwassers dabei spielt, der Eisbewegung und saisonaler Änderungen. Die Vorstellung, dass es ein offenes Polarmeer gab, war zu seiner Zeit noch weit verbreitet, doch Scoresby wies sie zurück. Stattdessen vermutete er, dass es alle zehn oder zwanzig Jahre zu eisfreien Bedingungen kommen könnte, nachdem er 1817 vor der Ostküste Grönlands zwischen 74° und 80° nördlicher Breite deutlich weniger Eis als üblich angetroffen hatte. Er kartierte zudem die Küste Ostgrönlands.

1820 veröffentlichte er mit dem Werk „An Account of the Arctic Regions“ eine der historisch bedeutendsten wissenschaftlichen Interpretationen und Dokumentationen von Eiskristallen. Scoresby stellte als einer der Ersten eine direkte Verbindung zwischen der äußeren Form eines Eiskristalls und den vorherrschenden Wetterbedingungen (wie Temperatur, Luftdruck und Wind) her. Er interpretierte die Geometrie der Kristalle als „Gradmesser“ für die atmosphärischen Zustände in den Wolken. Er unterteilte die von ihm beobachteten Kristalle in fünf Hauptkategorien (darunter dünne Plättchen, lange Nadeln und komplexe Pyramidenstrukturen). Diese strukturierte Erfassung war ein direkter Vorläufer moderner Klassifikationssysteme. Obwohl er die hexagonale Grundstruktur von Schnee korrekt erkannte, dokumentierte er 1820 erstmals eine seltene dreieckige Kristallform. Diese Interpretation einer dreizähligen Symmetrie bei Eiskristallen erstaunte die Fachwelt, da das Molekülgitter von Eis grundsätzlich hexagonal ist. Moderne Physiker bestätigten später, dass unter bestimmten Wachstumsdynamiken tatsächlich stabile dreieckige Plättchen entstehen.

Scoresby zeichnete die Kristalle unter dem Mikroskop. Um die Schmelze zu verhindern, entwickelte er eine hocheffiziente Methode: Er skizzierte oft nur ein exaktes Segment (ein Sechstel) des Kristalls und rekonstruierte die perfekt symmetrische Gesamtform in seinen Reinzeichnungen. Seine 151 detaillierten Illustrationen galten über Jahrzehnte als die genauesten wissenschaftlichen Abbildungen von Schneekristallen weltweit.

Dumont d’Urville: Forschungsreisen bis in die Antarktis

Der französische Seefahrer, Polarforscher und Marinekommandant Jules Dumont d’Urville (1790−1842) war ein bedeutender Entdecker der Südsee und der Antarktis. Seine erste große Reise unternahm er als Leutnant an Bord des Schiffes „Coquille“ bei einer Weltumsegelung von 1822 bis 1825. Kurz nach der Rückkehr von dieser Reise schlugen er und Kommandant Louis-Isidore Duperrey (1786−1865), ein französischer Seefahrer und Kartograph, dem Minister für Marineangelegenheiten eine weitere Expedition vor. Sie verfolgten ehrgeizige wissenschaftliche Ziele (darunter Untersuchungen zum Erdmagnetismus und zur Meteorologie, hydrographische Vermessungen, Kartographie, Ethnographie, Zoologie und Botanik). Der Vorschlag wurde angenommen, und von 1826 bis 1829 umrundete die „Coquille“, nun umbenannt in „Astrolabe“, unter dem Kommando von Dumont d’Urville erneut den Globus. Diese Expedition lieferte eine Fülle von hydrographischen, navigatorischen, zoologischen, botanischen und meteorologischen Informationen.

Dumont d’Urville sollte noch eine weitere Entdeckungsreise an Bord der „Astrolabe“ leiten (diesmal jedoch in Begleitung eines zweiten Schiffes, der „Zelée“). Die Reise dauerte von 1837 bis 1840 und führte sowohl in die Südsee als auch in die Antarktis. Im Jahr 1840 erreichten seine Schiffe die Nähe des südlichen Magnetpols, unweit eines Abschnitts der antarktischen Küste, den er zu Ehren seiner Frau Adélieland (Terre Adélie), nannte. Dort befindet sich heute die nach ihm benannte Forschungsstation (Dumont-d’Urville-Station).

Karl Ernst von Baer: Klimadaten aus dem russischen Norden

Der russische Mediziner, Anatom, Zoologe und Naturforscher Karl Ernst von Baer (1792−1876), ein Deutsch-Balte aus dem Gouvernement Estland, führte meteorologische und klimatologische Untersuchungen durch und leistete bedeutende Beiträge zum Verständnis des Klimas in den russischen Polarregionen. Sein Interesse an der Arktis zeigte sich bereits während seiner Studienzeit an der Kaiserlichen Universität Dorpat (Tartu) von 1810 bis 1814. Während seines Aufenthalts in Königsberg in den 1820er Jahren konzentrierte er sich auf seine primären biologischen Forschungen, beschäftigte sich aber auch mit Meteorologie und mathematischen Methoden und wurde unter anderem von Alexander von Humboldt (siehe Teil 12 der Serie zur Geschichte der Meteorologie) beeinflusst. Von Humboldt war tatsächlich vom Zaren nach Russland eingeladen worden und unternahm 1829 eine wissenschaftliche Expedition nach Sibirien. Nach seiner Rückkehr nach St. Petersburg schlug er die Schaffung eines russischen Netzwerks von magnetischen und meteorologischen Beobachtungsstationen vor. Von Baer ließ sich von dieser Idee inspirieren und zog 1834 nach Russland, gerade rechtzeitig, um 1835 die Gründung des ersten russischen Beobachtungsnetzes mit neun Stationen mitzuerleben. Anschließend begann er mit der systematischen Sammlung russischer meteorologischer Daten aus verschiedenen anderen Quellen. Er gehörte zudem zu den Ersten, die die Meteorologie als eigenständiges wissenschaftliches Fachgebiet populär machten, und verfasste den ersten russischen Zeitungsartikel, der sich auf populärwissenschaftliche Weise mit der Meteorologie befasste.

Von Baer nutzte die von ihm gesammelten russischen Wetterdaten, um Rückschlüsse auf das Klima zu ziehen. Er brachte das Vorkommen des Permafrosts in Sibirien mit dem russischen Kontinentalklima in Verbindung. Er veröffentlichte eine Reihe von fortlaufenden meteorologischen Beobachtungen, die von 1832 bis 1835 auf Nowaja Semlja durchgeführt worden waren, und berechnete daraus die mittleren Tages-, Monats- und Jahrestemperaturen. Seine Vergleiche dieser Daten mit denen anderer arktischer Regionen ließen ihn zu dem Schluss kommen, dass die durchschnittliche Jahrestemperatur auf Nowaja Semlja niedriger war als die in Jakutsk, Spitzbergen und den Küstengebieten Grönlands und Labradors. Von Baer konnte sogar feststellen, dass die Durchschnittstemperatur auf der Ostseite von Nowaja Semlja etwa ein Grad kälter war als auf der Westseite. Er führte diesen Unterschied auf die Gebirgskette zurück, die das Gebiet in zwei Hälften teilt und dazu neigt, die kalte Luft im Osten daran zu hindern, weiter nach Westen vorzudringen. Er stellte außerdem fest, dass der März der kälteste Monat auf Nowaja Semlja war, während der August der wärmste war, und brachte die Höchsttemperaturen im August mit dem Einfluss der Karasee und dem jahreszeitlichen Rückgang ihres Meereises in Verbindung. Von Baer war der Erste, der russische meteorologische Daten auf die Landwirtschaft anwandte.

John Biscoe: Winde rund um die Antarktis

Der britische Seefahrer und Entdecker John Biscoe (1794−1843) leitete die dritte Umsegelung der Antarktis, die 1832 abgeschlossen wurde. Nach dieser Reise teilte er dem Hydrographen der Admiralität in London mit, dass es sich bei den von ihm gesichteten Landzungen um die eines Kontinents (Antarktika) handelte. Was das Wetter betraf, mit dem er konfrontiert war, wies er darauf hin, dass künftige Seefahrer damit rechnen sollten, dass die vorherrschenden Winde in den sehr hohen antarktischen Breiten von Osten nach Westen wehen (und nicht in der Richtung von Westen nach Osten, wie es im weiter nördlich gelegenen Breitengradgürtel der „Roaring Forties“ der Fall ist).

Georg von Neumayer: Beobachtungsnetze und internationale Zusammenarbeit

Der aus der bayerischen Pfalz stammende Geophysiker und Polarforscher Georg von Neumayer (1826−1909) kam 1852 nach Australien, wo er von der Bedeutung der Meteorologie überzeugt wurde. Er kehrte 1854 nach Bayern zurück, um die notwendigen Instrumente für die Einrichtung einer Beobachtungsstation in Melbourne zu beschaffen, dem „Flagstaff Observatory for Geophysics, Magnetism and Nautical Science“. Außerdem richtete er eine Reihe von Beobachtungsstationen in ganz Victoria im Süden Australiens ein, vor allem an Leuchttürmen. Am 1. März 1858 begann am Flagstaff-Observatorium ein regelmäßiges Programm meteorologischer und nautischer Beobachtungen, und wenige Wochen später fügte von Neumayer regelmäßige Beobachtungen der atmosphärischen Elektrizität und der Veränderungen der magnetischen Elemente hinzu. 1860 veröffentlichte er seine „Ergebnisse der magnetischen, nautischen und meteorologischen Beobachtungen von März 1858 bis Februar 1859“, und 1864 erschienen seine „Ergebnisse der meteorologischen Beobachtungen 1859–1862 und der nautischen Beobachtungen 1858–1862“. Diese resultierten auch aus Forschungsexpeditionen und Vermessungen im Inneren des australischen Kontinents, an denen von Neumayer teilnahm. Dabei bestieg er auch den höchsten australischen Berg auf dem kontinentalen Festland, Mount Kosciuszko. Er kehrte 1864 nach Deutschland zurück. Im Jahr 1867 veröffentlichte er seine „Erörterung der am Flagstaff-Observatorium durchgeführten meteorologischen und magnetischen Beobachtungen“.

In den 1870er Jahren lernte von Neumayer den aus dem Großherzogtum Hessen stammenden Marineoffizier und Polarforscher Carl Weyprecht (1838−1881), der 1873 als Mitleiter einer Expedition die Inselgruppe Franz-Josef-Land entdeckte, kennen und ließ sich von dessen Idee inspirieren, dass Polarforschung eher von der Wissenschaft als vom Nationalismus geleitet werden sollte. 1879 legten die beiden Männer dem 2. Internationalen Meteorologischen Kongress in Rom einen Vorschlag für ein internationales Polarforschungsprogramm vor, in dessen Rahmen an einer Reihe von Spezialstationen in der Arktis und Antarktis regelmäßig gleichzeitige meteorologische und magnetische Beobachtungen durchgeführt werden sollten. In der Folge wurde noch im selben Jahr die Internationale Polarkommission gegründet, deren Aufgabe es war, einen detaillierten Forschungsplan auszuarbeiten. Von Neumayer und Weyprecht gehörten zu den maßgeblichen Initiatoren dieser internationalen Zusammenarbeit.

Auf ihrer dritten Sitzung in Sankt Petersburg, im Jahr 1881, legten von Neumayer und Heinrich von Wild (1833−1902), Schweizer Meteorologe und Physiker sowie Nachfolger von Weyprecht, das internationale Programm für meteorologische und magnetische Beobachtungen in den Polarregionen fest, die im Zeitraum vom 1. August 1882 bis zum 31. August 1883 durchgeführt werden sollten. Dieses Programm wurde als das Erste Internationale Polarjahr bekannt.

Von Neumayer war von 1875 bis 1903 Direktor der Deutschen Seewarte in Hamburg. Er entwickelte in dieser Zeit eine neue Methode zur Erkundung der Meeresströmungen. Tausende gut verschlossener Flaschen wurden ins Meer geworfen und gingen als Flaschenpost auf Reisen. Die Finder wurden in einer detaillierten Anleitung gebeten, den Fundort an die Deutsche Seewarte zu melden. Nach ihm ist die deutsche Forschungsstation in der Antarktis benannt (derzeit Neumayer-Station III).

Julius von Payer: Messungen auf Polarexpeditionen

Der aus Böhmen stammende österreichische Offizier, Polarforscher und Kartograph Julius von Payer (1841−1915) nahm 1869/1870 an der zweiten deutschen Nordpolarexpedition in die Ostgrönlandsee sowie 1871 gemeinsam mit Weyprecht (siehe oben) an der vorbereitenden österreichisch-ungarischen Expedition nach Nowaja Semlja teil. Anschließend war er von 1872 bis 1874 gemeinsam mit Weyprecht als Leiter der österreichisch-ungarischen Nordpol-Expedition tätig, in deren Verlauf die Inselgruppe Franz-Josef-Land entdeckt wurde. Während dieser Expeditionen wurden magnetische Messungen und Beobachtungen von Polarlichtern durchgeführt. Zudem wurden Lufttemperaturmessungen vorgenommen und im Winter das Wachstum des Meereises untersucht. Die wissenschaftlichen Ergebnisse der Expedition von 1869/1870 wurden 1874 in Leipzig veröffentlicht. 1876 publizierte von Payer das Werk „Die österreichisch-ungarische Nordpol-Expedition in den Jahren 1872–1874“. Dieses Buch behandelt die österreichisch-ungarische Expedition von 1872 bis 1874.

Adolphus Greely: Wetterbeobachtungen in Fort Conger

Der US-amerikanische Polarforscher und Offizier Adolphus Greely (1844−1935) leitete die Lady-Franklin-Bay-Expedition, die Teil des US-amerikanischen Beitrags zum Ersten Internationalen Polarjahr war. Die Expedition erreichte im August 1881 Discovery Harbour an der Nordostküste von Ellesmere Island. Das dort errichtete Lager wurde als Fort Conger bekannt. Über einen Zeitraum von fast zwei Jahren wurde ein wissenschaftliches Programm mit regelmäßigen meteorologischen und magnetischen Beobachtungen und solchen zu Polarlichtern durchgeführt. Die meteorologischen Beobachtungen umfassten stündliche Aufzeichnungen von Luftdruck, Lufttemperatur und Taupunkt, Windgeschwindigkeit und -richtung, Art, Ausmaß und Bewegung der Wolken, Wetterlage sowie Polarlichter (sofern vorhanden).

Der Wetterschirm (1,2 m im Quadrat und 2,1 m hoch) stand etwa 40 m nordöstlich der Hütte; Anemometer und Windfahne waren auf dem Dach der Hütte angebracht, und das Barometer befand sich im Inneren der Hütte. Die Meerwassertemperatur wurde am 1., 11. und 21. jedes Monats gemessen, und gleichzeitig wurde die Eisdicke erfasst. Die Aurora wurde im Durchschnitt etwa zweimal pro Woche beobachtet, war jedoch selten so hell oder farbenprächtig wie weiter südlich.

Im August 1883 war die Expedition gezwungen, auf eigene Faust nach Süden aufzubrechen, da keine Versorgungsschiffe eingetroffen waren. Sie erreichten Pim Island in der Nähe von Cape Sabine an der Ostküste von Ellesmere Island, wo sie einen verheerenden Winter verbrachten. Die Expedition endete in einer Katastrophe: Von den 25 Teilnehmern überlebten letztlich nur sechs, darunter Greely. Die Rettung erreichte die Überlebenden im Juni 1884. Alle wissenschaftlichen Aufzeichnungen der Expedition konnten gesichert werden.

Robert Peary: Meteorologie auf Grönland

Der US-amerikanische Ingenieur und Polarforscher Robert Edwin Peary (1856−1920) erlangte als Entdecker der Nordpolregion Berühmtheit. 1886 führte er eine erste Erkundungsreise nach Grönland durch. In den 1890er Jahren unternahm er zwei weitere Reisen nach Grönland, kartographierte die Nordküste, deren Region namens „Peary Land“ später nach ihm benannt wurde, und sammelte Daten zu den meteorologischen Verhältnissen und Meeresströmungen des Arktischen Ozeans im nördlichen Grönlandgebiet. Er leistete zudem einen Beitrag zur wissenschaftlichen Erforschung der arktischen Regionen in den Bereichen Hydrographie, Geologie, Geographie, Kartographie, Botanik und Zoologie. Außerdem beschäftigte er sich mit der Ethnographie der Inuit-Völker. Während einer seiner Grönland-Expeditionen stellte Peary fest: „Wenn wir bergauf mit dem Schlitten fahren, treffen wir Tag und Nacht auf einen Gegenwind mäßiger Stärke.“ Diese abwärts strömenden Winde werden heute als katabatische Winde bezeichnet. Solche Fallwinde sind charakteristisch für die Hänge der großen Eisschilde Grönlands und der Antarktis.

Später richtete Peary sein Augenmerk auf den Nordpol, den er auf seiner dritten Nordpol-Expeditionsreise nach eigenen Angaben im April 1909 endlich erreicht haben wollte. Es gibt jedoch einige Kontroversen darüber, ob er den Pol tatsächlich erreicht hat oder nicht. Nichtsdestotrotz stellen seine Leistungen in Grönland, einschließlich der von seinen Expeditionen durchgeführten meteorologischen Arbeiten, für sich genommen ein bedeutendes wissenschaftliches und polarforschungsbezogenes Vermächtnis dar.

Wetterbeobachtungen im tropischen Afrika

Nicht nur von den Polargebieten Arktis und Antarktis lagen im 19. Jahrhundert nur wenige meteorologische Daten vor. Auch aus schwer zugänglichen tropischen Regionen gab es zu dieser Zeit nicht viele meteorologische Beobachtungen, besonders im Hinblick auf das abseits der Küsten gelegene Landesinnere des zentralen Afrikas.

Der spanische Afrikaforscher und Entdecker Manuel Iradier oder Manuel Iradier y Bulfy (1854−1911) aus dem Baskenland interessierte sich schon in seiner Jugend für die Naturwissenschaften und Geographie. Bereits im Alter von 14 Jahren gründete er eine Vereinigung zur Erkundung des zentralen Afrikas, von dem in Europa seinerzeit nur die Küstenabschnitte bekannt waren. Er unternahm von 1874 bis 1877 eine Reise nach Spanisch-Äquatorialafrika, auf der er die Geographie, Meteorologie, Geologie, Botanik und Ethnographie der spanischen Kolonie (heute Äquatorialguinea) erforschte. Seine Frau Isabel de Urquiola (1854−1911) und deren Schwester Juliana de Urquiola (1856−1880), beide spanische Entdeckerinnen aus dem Baskenland, begleiteten ihn auf dieser Reise. Dass sich Frauen wissenschaftlichen Expeditionen anschlossen, war zu dieser Zeit sehr unüblich.

Im Mai 1875 erreichten sie die Insel Elobey Chico im Golf von Guinea (heute zu Äquatorialguinea), wo sie im Haus des Gouverneurs die Expeditionsbasis und eine Wetterstation einrichteten. Sie planten, Beobachtungen zum Wetter und Klima der Region durchzuführen, die für die spanische Regierung von Nutzen sein könnten. Die Wetterstation war unter anderem mit Thermometern, einem Verdunstungsglas, einem Photometer, einem Taukollektor, einem Saussure-Hygrometer, einem Pluviometer und einem Anemometer ausgestattet (die letzten drei hatte Iradier selbst gebaut). Das Barometer war leider während der Hinreise zerstört worden. Iradier und die Schwestern de Urquiola begannen ihr meteorologisches Beobachtungsprogramm am 1. Juni 1875. Es umfasste regelmäßige Messungen von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, Windgeschwindigkeit und Windrichtung sowie Wolkentyp (achtmal täglich für die Winde, viermal täglich für die anderen Variablen). Darüber hinaus wurden die Beginn- und Endzeiten der Tagesniederschläge aufgezeichnet.

Im weiteren Verlauf des Jahres 1875 war Iradier häufig unterwegs und erkundete das afrikanische Festland jeweils bis zu drei Monate lang. Während seiner Abwesenheiten führten Isabel und Juliana de Urquiola alle Wetterbeobachtungen durch. Damit dokumentiert die Expedition ein frühes umfangreiches Programm regelmäßiger Wetterbeobachtungen, das zu einem großen Teil von Frauen durchgeführt wurde. Ihre Aufzeichnungen gehören zu den frühen systematischen meteorologischen Beobachtungen aus dieser Region. Aus ihren Aufzeichnungen geht hervor, dass der November und der Dezember 1875 heißer und regenreicher waren als die heutigen dortigen klimatologischen Durchschnittswerte.

In den Veröffentlichungen, die auf seinen Expeditionen basieren, widmete Iradier mehr als 100 Seiten den Tabellen mit den meteorologischen Beobachtungen von der Insel Elobey Chico sowie persönlichen Schilderungen des Wetters. 1884 brach Iradier zu einer neuen Expedition in die Gegend auf, wo er sich in den Jahren 1874 bis 1877 bereits aufgehalten hatte. Noch im selben Jahr musste er krankheitsbedingt nach Spanien zurückkehren. Nach 1884 versuchte er, einige Erfindungen wie beispielsweise einen automatischen Wasserzähler und ein typographisches Druckverfahren in die Praxis umzusetzen.

Die Serie wird fortgesetzt

Die Serie Geschichte der Meteorologie wird fortgesetzt. Der nächste Teil wird weitere Persönlichkeiten vorstellen, die die Meteorologie im 19. Jahrhundert als Wissenschaft vorangetrieben haben.

Dipl.-Met. Markus Eifried
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 30.10.2026
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Quelle: Deutscher Wetterdienst – Thema des Tages vom 30.10.2026. Text: Dipl.-Met. Markus Eifried, Deutscher Wetterdienst, Lizenz CC BY 4.0. Redaktionelle Bearbeitung durch WINDINFO: Einleitung, Zwischenüberschriften und Absatzgliederung ergänzt; Orthografie berichtigt; die Bezeichnung der Deutschen Seewarte sowie die Zuordnung von Payers Buch zur Expedition 1872–1874 korrigiert; Aussagen zu Biscoes Umsegelung, Greelys Überlebenden, Meereis und katabatischen Winden präzisiert. Nicht ausreichend belegte Einzelangaben zur Leitung der Polarkommission, zum „Antarktisjahr 1901“, zu Pearys genauem Ankunftstag und zu weltweiten beziehungsweise regionalen Erstleistungen wurden verallgemeinert oder weggelassen. Die fremden Abbildungen der Originalquelle wurden nicht übernommen. Beitrags- und Vorschaubild: vorhandenes Logo des Deutschen Wetterdienstes, Quelle: DWD.

Am 16. Februar 1876 erschien an der Deutschen Seewarte in Hamburg die erste täglich herausgegebene Wetterkarte Deutschlands. Ein Blick auf die historische Karte macht deutlich, wie überschaubar das Beobachtungsnetz damals noch war. Die Wetterdaten wurden bereits per Telegraf übermittelt; eine technische Revolution, die es überhaupt erst ermöglichte, Beobachtungen aus verschiedenen Regionen zeitnah zusammenzuführen. Doch schnell bedeutete nicht automatisch sofort. Die eingehenden Daten mussten zunächst gesammelt und anschließend von Hand in die Karte eingetragen werden. Bis eine vollständige Wetterübersicht vorlag, verging daher einige Zeit.

Die Karte zeigte bereits Isobaren, also Linien gleichen Luftdrucks. Sie waren in Abständen von fünf Einheiten eingezeichnet. Anders als heute wurde der Luftdruck damals häufig in Millimetern Quecksilbersäule angegeben. Die nahezu gleich große Druckeinheit Torr geht auf den italienischen Physiker Evangelista Torricelli zurück, der wichtige Grundlagen für die Entwicklung des Barometers schuf. Ein Standardluftdruck von 760 Millimetern Quecksilbersäule entspricht ungefähr 1013,25 Hektopascal.

Eine zweite Karte ergänzte das Bild des Wettergeschehens. Darauf fanden sich Isothermen, also Linien gleicher Temperatur, die 24-stündigen Niederschlagsmengen der Messstationen sowie Angaben zur Höhe des Seegangs. Letztere stammten von Schiffen, die auf Nord- und Ostsee unterwegs waren. Schon damals ging es also nicht nur darum, das Wetter an Land abzubilden, sondern auch die Bedingungen auf See möglichst umfassend zu erfassen.

In den folgenden Jahrzehnten wuchs das Netz der Wetterstationen, und auch die Zahl der täglich erstellten Wetterkarten nahm zu. Neben der Deutschen Seewarte fertigten weitere Einrichtungen regelmäßige Wetteranalysen an. Je dichter das Beobachtungsnetz wurde, desto genauer ließ sich das großräumige Wettergeschehen erfassen. Die Isothermen verschwanden irgendwann auf den Karten. Für die Analyse der bodennahen Wetterlage erwies sich ihre Darstellung als weniger hilfreich.

Auf eine Kaltfront in der Wetterkarte musste man aber noch lange warten. Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelte die Bergen-Schule um Vilhelm Bjerknes das Norwegische Zyklonenmodell. Eine zentrale Grundlage war das von seinem Sohn Jacob Bjerknes 1918 vorgestellte und 1919 veröffentlichte Modell wandernder Tiefdruckgebiete. Halvor Solberg und Tor Bergeron trugen zur Weiterentwicklung bei. Bis Frontsymbole auch in deutschen Wetterkarten auftauchten, dauerte es noch bis in die 1930er-Jahre.

Der Zweite Weltkrieg brachte erhebliche Schwierigkeiten mit sich. Immer mehr Wetterstationen stellten ihre Datenübermittlung nach Deutschland ein. Damit gingen wichtige Beobachtungen verloren. Fehlende Messwerte erschwerten sowohl die synoptische Analyse, also die räumliche Zusammenschau der Wetterbeobachtungen, als auch die darauf aufbauende Wettervorhersage.

Am 11. November 1952 wurde der Deutsche Wetterdienst (DWD) gegründet. Die Wetterkarte dieses Tages war wieder mit zahlreichen Stationsmeldungen gefüllt. Gegenüber den frühen Karten hatte sich die Darstellung deutlich weiterentwickelt. Neben den Messwerten waren nun auch Wetterfronten eingezeichnet.

Wer heute auf diese Karte schaut, erkennt allerdings, dass die Frontanalyse damals noch anders aussah als in modernen Wetterkarten. So wurde beispielsweise unterschieden, ob eine Kaltfront nur in höheren Luftschichten erkennbar war oder sich durch mehrere Schichten der Atmosphäre erstreckte. Auch Niederschlagsgebiete wurden eigens markiert.

Irgendwann erfolgte dann die Umstellung auf farbige Analyse. Tiefs und Warmfronten wurden in rot eingezeichnet, Hochs und Kaltfronten in blau. Zusätzlich wurden teilweise die Beobachtungen von Regen noch in grün markiert, bei Nebel wurde die Station gelb eingefärbt. Eine Beispielkarte wurde per Hand für Montag, 26.10.2026, 09 UTC erstellt.

Am 18. Februar 2015, also 139 Jahre nach der ersten Veröffentlichung der täglichen Wetterkarte, wurde beim DWD die letzte regulär komplett per Hand mit Stift auf Papier gezeichnete Karte herausgegeben. Danach folgte die Ära der rein digital erzeugten Wetteranalyse.

Heute wird die Bodenwetterkarte viermal täglich analysiert: zu den Terminen 00, 06, 12 und 18 UTC. Die Messdaten stammen aus einem weit über Deutschland hinausreichenden Beobachtungsnetz, dessen Stationen über große Teile der Nordhalbkugel verteilt sind. Ihre Übermittlung dauert häufig nur wenige Minuten. Was früher eine aufwendige logistische und zeichnerische Arbeit war, ist heute dank moderner Kommunikationswege und digitaler Systeme erheblich schneller möglich.

Doch wer glaubt, dass die Wetterkarte inzwischen ganz von allein entsteht, irrt sich. Zwar liefern numerische Wettermodelle bereits berechnete Druckfelder und damit eine wichtige Grundlage für die Analyse. Diese Felder werden jedoch nicht einfach unverändert übernommen. Die Isobaren müssen überprüft und an die tatsächlich beobachtete Wetterlage angepasst werden. Auch Fronten und Konvergenzlinien werden von erfahrenen Meteorologinnen und Meteorologen analysiert und von Hand eingezeichnet.

Von der ersten täglich veröffentlichten Wetterkarte im Jahr 1876 bis zur heutigen digitalen Analyse hat sich in der Meteorologie Vieles verändert. Daten erreichen die Meteorologen heute in wenigen Minuten, numerische Modelle liefern eine ungeahnte Fülle an Informationen und digitale Werkzeuge erleichtern die tägliche Arbeit erheblich. Eines ist jedoch geblieben: Eine gute Wetterkarte ist mehr als eine Sammlung von Messwerten und Linien. Sie ist das Ergebnis sorgfältiger Beobachtung, wissenschaftlicher Analyse und meteorologischer Erfahrung. Die Werkzeuge haben sich verändert; die Kunst, aus vielen einzelnen Informationen ein schlüssiges Bild des Wetters zu formen, ist geblieben.

M.Sc. Meteorologin Sonja Hansen
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 28.10.2026
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Quelle: Deutscher Wetterdienst – Thema des Tages vom 28.10.2026. Text und Abbildungen: Deutscher Wetterdienst, Lizenz CC BY 4.0. Redaktionelle Bearbeitung durch WINDINFO: Jahreszahl 1867 in der Einleitung auf 1876 berichtigt; Zuordnung des Zyklonenmodells und Druckeinheiten präzisiert; Ende der regulären Handzeichnung von der Beispielkarte 2026 abgegrenzt; Orthografie und Formatierung angepasst. DWD-Grafiken lokal übernommen, teilweise automatisch skaliert und responsiv dargestellt.

Ergänzende Fachquelle: Universität Bergen – Geschichte der Meteorologie und Bergen-Schule.