Detlef Thürkow und Gerd Schmidt am Ultraschall-Windmesser der Klimastation im Geologischen Garten. Der moderne Windmesser kommt heute ohne ein mechanisches Windrädchen aus. (Foto: Michael Deutsch)

Zehn Jahre Wetterstation am Campus

Am Weinberg-Campus sammeln die beiden Geowissenschaftler Dr. Gerd Schmidt und Dr. Detlef Thürkow jede Menge Wetterdaten. Diese werden von der Klimastation am Geologischen Garten erfasst. Im zehnten Jahr ihres Bestehens ist die Anlage jetzt aufwändig modernisiert worden.  

Sonne, Hitze, Regenguss. Bald ist mit dem Zick-Zack-Sommer Schluss. Während etliche Urlauber bei Petrus das verrückte Ferien-Wetter 2017 reklamierten, interpretieren Dr. Gerd Schmidt und Dr. Detlef Thürkow, beide wissenschaftliche Mitarbeiter am Institut für Geowissenschaften und Geographie, die Kapriolen etwas anders. „Sonne und Regen im Wechsel? Das ist das normalste Sommerwetter in unseren Breitengraden. Wir liegen schließlich in einem Sommerregengebiet, wo es im Juli und August am meisten regnet“, sagt Dr. Gerd Schmidt.

Und trotzdem: Der Experte für Hydrogeographie gibt den Nörglern Recht, wenn es um die Intensitäten geht, mit denen sich das Wetter präsentiert. „Ungewöhnlich sind die extremen Temperaturschwankungen und großen Niederschlagsmengen“, bestätigt der 52-Jährige, der mit Dr. Detlef Thürkow tagtäglich dem komplexen System des Wetters mit all den davon abhängigen Umweltwirkungen auf der Spur ist. Die beiden Wissenschaftler sitzen direkt an der Quelle. Denn für Wissenschaft und Lehre sammeln, dokumentieren, interpretieren und visualisieren sie all die Daten aus den verfügbaren Wetterstationen der Martin-Luther-Universität, darunter auch die von der Klimastation auf dem Weinberg-Campus. Die Anlage, die bei Wind und Wetter jedwede Parameter wie Niederschlagsmenge, Lufttemperatur, Luftfeuchte, Windrichtung, Windstärke, Globalstrahlung und Erdoberflächentemperatur misst, steht seit zehn Jahren im Geologischen Garten des Geo-Instituts.

Die neue Messtechnik zeichnet die Daten autotisiert auf. (Foto: Michael Deutsch)

„Grundsätzlich wollen wir mit all den Daten sehr komplexe Stoffkreisläufe beschreiben, etwa Energie- und Wasserkreisläufe“, erklärt Dr. Gerd Schmidt. „Um das zu beantworten, muss man etliche Fragen stellen. Etwa, wieviel Wasser kommt aus der Atmosphäre auf der Erdoberfläche an? Wieviel versickert davon im Boden, wieviel Wasser erreicht davon noch das Fließgewässer? Wieviel verdunstet in diesem Kreislauf, und wie wird dieser Kreislauf eigentlich von  der Landwirtschaft beeinflusst?“, verdeutlicht der Geograph. Aufgrund dieser Komplexität ist für die Berechnung eine Fülle von Messdaten erforderlich. Je genauer die Daten sind, desto besser. So wurde die Wetterstation in diesem Jahr technisch völlig überholt. Dank der Hochschulpaktmittel war das möglich. Die Universität konnte rund 30.000 Euro in neue Messtechnik investieren. „Die alte Station“, erinnert sich Dr. Detlef Thürkow, „stammte noch aus den 90er Jahren und wurde nach dem Umzug des Instituts für Geowissenschaften und Geographie im Gesteinsgarten am Von-Seckendorff-Platz errichtet.“

Vom Welkepunkt bis zum Matrix-Potenzial

Natürlich werden mit der neu errichteten Wetterstation, die zur Langen Nacht der Wissenschaften vorgestellt wurde, die klassischen Daten abgerufen. Neu sind allerdings Parallelmessungen mit unterschiedlichen Sensortypen. „Das hat den Vorteil, dass bei der Zusammenführung von Daten aus unterschiedlichen Messmethoden genauere Ergebnisse zu erwarten sind“, so Thürkow. Die Zeiten, in denen die Geographen mit der Kladde in der Hand Messwerte ablasen und notierten, sind schon sehr lange vorbei. „Unsere Wetterstation erfasst alle Werte automatisch im 15-Minuten-Intervall. Gespeichert in einem Datalogger werden sie per Mobilfunkmodul an einen Server weitergeleitet. Dort werden die Daten verarbeitet und visualisiert“, erklärt Thürkow, der für das technische Prozedere der Anlagen verantwortlich zeichnet.

Doch die neue Station kann weitere Trümpfe ausspielen. Neue Messparameter sind hinzugekommen. Neben der Globalstrahlung wird nun auch die Strahlungsbilanz erfasst. Und Dr. Gerd Schmidt spricht vom so genannten Matrix-Potenzial. Neben Bodenfeuchte und Bodentemperatur könne hier die Kapillarspannung in den Bodenporen ermittelt werden. Das klingt kompliziert, wird nach seiner Erklärung aber schnell plausibel. „Mit diesem Parameter können wir nämlich konkrete Wachstumsbedingungen für Pflanzen ableiten. Etwa den permanenten Welkepunkt. Ist dieser Punkt erreicht, ist die Pflanze nicht mehr in der Lage, Feuchtigkeit aus dem Boden zu ziehen. Sie vertrocknet und stirbt“, sagt der 52-Jährige. „So können wir genau vorhersagen, bei welchem Wassergehalt die Pflanze in der Lage ist, sich noch zu versorgen und bei welchem nicht mehr. Das ist für Landwirte in der trockenen Jahreszeit eine Information von hoher Relevanz“, unterstreicht Schmidt, der in diesem Zusammenhang von Kooperationen mit Agrarbetrieben spricht. Demzufolge unterhalte die Universität neben ihrer Wetterstation am Campus Heide-Süd noch fünf weitere im ländlichen Raum, darunter in Querfurt, Wolmirstedt und Wansleben.

Kooperation mit dem Deutschen Wetterdienst

Dass nun gerade die Wetterstation für die Lehre eine enorm wichtige Bedeutung hat, unterstreichen Schmidt und Thürkow unisono. „Bei ersten Geländeexkursionen geht es darum angehenden Geographen an solchen Stationen zu zeigen, welche Methoden der Datengewinnung in der Meteorologie, Vermessung und Gewässerkunde zur Verfügung stehen und wie sie funktionieren“, erklärt Schmidt. „Hier erhalten die Studenten Einsichten, sammeln praktische Erfahrungen. Auch erst dann könne überhaupt die Kompetenz entwickelt werden, später die richtige Messmethode zur Fragestellung auszuwählen.“

Umgekehrt spiele auch das statistische Material eine wichtige Rolle. Die von der Wetterstation aufgezeichneten Daten fließen unmittelbar in Übungen zur Geostatistik ein. „Und hier ist es einmal mehr spannend, wenn Studenten mit echten Datensätzen operieren. Also mit örtlichen Wetterdaten aus einem Umfeld, wo sie beispielsweise ihr Geländepraktikum gemacht haben.“ Und last but not least werde das statistische Material sehr gern auch zur Anfertigung wissenschaftlicher Abschlussarbeiten genutzt. „Gerade im Hinblick auf das Thema Klimawandel“, ergänzt  Thürkow, der von zahlreichen Kooperationen berichtet, darunter mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) in Leipzig/Holzhausen. So gehört es heute zur Normalität, dass neben den eigenen Daten zusätzliches Material vom DWD Observationsservice ins System eingespielt wird. Der Vorteil liegt auf der Hand: Mit einem engmaschigeren Messnetz erhalte man natürlich eine viel verlässlichere Datengrundlage. Michael Deutsch

Auf die Wetterdaten der Uni Halle kann man öffentlich zugreifen unter: http://phase.geo.uni-halle.de/maps/adakwetter

Die Wettercam: http://klima.geo.uni-halle.de/skytv

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