Radar Brightband Effekt

Beim Brightband-Effekt handelt es sich um eine Verstärkung der Reflektivität auf Niederschlagsradarbildern, deren Ursache in der starken Rückstreu-Eigenschaft von schmelzenden Schneeflocken liegt.

Ein Wetterradar sendet einen gebündelten Strahl aus elektromagnetischen Wellen aus, der an Niederschlagsteilchen (z.B. Regentropfen, Schneeflocken) teilweise reflektiert wird. Der zurückgestreute Anteil wird vom Radarempfänger erfasst und als Reflektivität auf Radarbildern, z. B. im DWD-Radarverbund, dargestellt. Damit der Radarstrahl nicht von Hochhäusern oder Bergketten reflektiert wird, wird er auch in der Horizontalbetrachtung (Horizontal-Scan) nicht exakt horizontal, sondern mit einem kleinen Neigungswinkel nach oben ausgesendet. Folgerichtig misst das Radar nicht den am Boden ankommenden Niederschlag, da sich der Radarstrahl umso höher über dem Erdboden befindet, je weiter er vom Radarstandort entfernt ist.

Um vom zurückgestreuten Radarsignal auf die Intensität des Niederschlags zu schließen, nimmt man in erster Näherung an, dass diese mit steigender Reflektivität zunimmt. Die Reflektivität hängt allerdings nicht nur von der Niederschlagsintensität, sondern auch von deren Phase ab. Regentropfen liefern ein stärkeres Rückstreusignal als filigrane Schneekristalle oder Schneeflocken. Die mit Abstand stärkste Reflektivität besitzt schmelzender Schnee. Diese Verstärkung in der Schmelzschicht wird als Brightband bezeichnet.

Bei relativ niedriger Schneefallgrenze befindet sich der Radarstrahl in einiger Entfernung zum Radar bereits so hoch über dem Erdboden, dass er fallenden Schnee detektiert. In der Nähe des Radars wird der Strahl hingegen von Regentropfen reflektiert. Im Übergangsbereich befindet sich das Brightband der Schmelzschicht. Im Horizontal-Scan entsteht so ein ringförmiger Bereich mit den starken Reflektivitäten, der also nicht - wie man zunächst vermuten könnte - auf besonders starken Niederschlag zurückzuführen ist, sondern auf die starken Reflexionseigenschaften von schmelzendem Schnee. Im Radar-Vertikalschnitt (Vertikal-Scan) ist die Schmelzschicht bzw. das Brightband als näherungsweise horizontales Band mit hohen Reflektivitäten zu erkennen.

Die auf den ersten Blick störende oder irreführende ringförmige Struktur kann man zur Abschätzung der Schneefallgrenze nutzen. Wird der Ring mit der Zeit kleiner, deutet dies auf eine absinkende Schneefallgrenze hin. Ist das Brightband nur noch als Fleck um das Radar zu sehen, ist davon auszugehen, dass an Orten mit ähnlichen Höhenniveau zum Radar mit einem baldigen Übergang von Regen in Schneeregen oder Schnee zu rechnen ist.

Broschüre:

Messinstrumente der Meteorologie - Wetterradar in Deutschland (PDF, 702KB, Datei ist nicht barrierefrei.)

Siehe hierzu:

• Fernerkundungsverfahren

Leistungen zum Thema:

• Niederschlagsradar (Bild und Film)
• Radarniederschlag
• Aktueller Radarstatus