Das nächste Hoch! Die alte Leier?

Über Hoch GAYA wurde bereits viel berichtet und auch wenn – wie im gestrigen Thema des Tages geschrieben – der Regen sicherlich auch seine schönen Seiten hat, werden wohl viele GAYAs Deutschlandauftritt herbeisehnen.

Genau genommen nimmt GAYA mit Schwerpunkt nordwestlich von Schottland einen neuen Versuch, unser Wetter etwas nachhaltiger zu beeinflussen bzw. zu beruhigen. Moment mal, “neuer Versuch”? Ja, genau! Tatsächlich existiert GAYA auf den Wetterkarten nämlich bereits seit dem 22.08.2021. Damals noch im Schatten von Tief MANFRED nahe der Biskaya gelegen, verlagerte es sich zu den Britischen Inseln. Von dort aus konnte es gerade einmal etwa zwei Tage für Ruhe im deutschen Wettergeschehen sorgen, ehe ihm ab Mitte der vergangenen Woche Tief NICK die Zügel aus der Hand riss.

Nun streckt Hoch GAYA seine Fühler also noch einmal nach Deutschland aus, was man am heutigen Dienstag vor allem in der Nordwesthälfte schon spürt. Zwar tümmeln sich dort zum Teil noch einige Wolken, die Sonne wird aber im Tagesverlauf dann doch zunehmend die Oberhand gewinnen. Anders sieht es Richtung Osten und vor allem Südosten aus, wo Tief OVE über Osteuropa noch sehr wolkenreiche Luft einsteuert, die besonders im südlichen Alpenvorland sowie in Sachsen für mitunter schauerartige Regenfälle sorgt.

Dieser Regen ist aber ab Mittwoch Geschichte. Bis einschließlich Samstag bleibt es nach jetzigem Stand weitestgehend trocken. “Weitestgehend” deshalb, da sich am Freitag und Samstag über dem südwestdeutschen Bergland und an den Alpen einzelne Schauer oder Gewitter entwickeln können. Dazu kann es aus dem ein oder anderen Hochnebelfeld herausnieseln, denn Nebel und Hochnebel werden sich in den kommenden Nächten immer wieder mal hier und da ausbreiten. Nach ihrer Auflösung gibt es dann aber oftmals viel Sonnenschein bei – wenn überhaupt – meist nur lockeren Wolkenfeldern.

Die Außenthermometer werden dabei Tag für Tag etwas höhere Werte anzeigen. Sind es am heutigen Dienstag in der Spitze noch nur 16 bis 23 Grad, werden am Freitag bereits 22 bis 26 Grad erwartet.

Auf diesem Temperaturniveau geht es wohl auch in den Sonntag und in die neue Woche, wobei es dann von Westen her voraussichtlich wieder wolkenreicher und unbeständiger wird. Denn Hoch GAYA verschiebt seinen Schwerpunkt in dieser Woche langsam nordostwärts Richtung norwegische Küste. Dadurch wird der Weg frei für eine Tiefdruckzone, die sich vom Atlantik kommend über Frankreich allmählich bis nach Deutschland ausweiten kann.

Inwieweit bzw. wie lange GAYA dem tiefen Luftdruck entgegenwirken kann, ist allerdings noch recht unsicher. Freunde des ruhigen Wetters sollten daher auf jeden Fall die kommenden Tage genießen.

Dipl.-Met. Tobias Reinartz

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 31.08.2021

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DWD Das naechste Hoch Die alte Leier

Eine kleine Hommage auf den Regen

Am vorletzten Tag des meteorologischen Sommers blicken die Sonnenfans vermutlich etwas bedrückt auf die letzten Wochen zurück: Grau in Grau zeigte sich oft der Himmel, mancherorts regnete es sogar tagelang durch. “Das ist gut für die Natur” sagen die einen – “und die Schlangen vor den Eisdielen sind kürzer” trösten sich die anderen. Aber so wirklich toll finden die meisten Regen trotzdem nicht, vor allem nicht im Urlaub. Aber warum eigentlich? Viele Kinder lieben doch (noch) Regenwetter; durch Pfützen zu springen und total durchnässt im Regen zu tollen ist für sie meist mit mehr Spaß und Glück verbunden als Eitel-Sommer-Sonne-Sonnenschein-Wetter. Aber wann hat sich das geändert? Wer hat uns Erwachsenen beigebracht, Regen wäre schlechtes Wetter?

Anstatt die Schultern hochzuziehen und missmutig zu werden, könnten wir das “miese Wetter” auch mal mit anderen Augen sehen; denn Regen ist ja nichts anderes als Leben spendendes Wasser, ohne das kein Leben auf der Erde möglich wäre. Eigentlich wäre das schon Grund genug, dem Regen etwas wohlgesonnener gegenüber zu stehen. Aber es gibt weitere positive Aspekte, wie zum Beispiel die Tatsache, dass Regen verbindet. Etwa Wanderer, die in einer Hütte Unterschlupf suchen und zusammenrücken, wenn es draußen gießt (okay, zumindest in der Vor-Corona-Zeit). Regen erzeugt Nähe und nicht ohne Grund schüttet es in romantischen Filmszenen oft wie aus Eimern.

Niederschlag verleiht Szenen etwas Besonderes, nicht nur etwas Düsteres, sondern auch etwas Sinnliches. Woody Allen schrieb einmal: “Wer sich meine Filme ansieht, wird feststellen, dass so gut wie nie die Sonne scheint, sondern der Himmel immer grau ist. Ich liebe es einfach, wenn es draußen regnerisch ist.”

Und mal ehrlich: Würden wir uns noch über Sonnenschein freuen, wenn es jeden Tag sonnig wäre? Oft ist es ja gerade die Abwechslung, die reizvoll ist.

Wem das zu abgestumpft klingt, dem sei hinzugefügt, dass Regen nicht nur schlau macht (australische Forscher fanden heraus, dass Aufmerksamkeit und Konzentrationsfähigkeit bei Regenwetter dreimal höher ist als bei Sonnenschein), sondern auch schön. Sprühregen ist gut für den Teint und so kann “frau” mittlerweile in Drogeriemärkten sogar kleine Sprühfläschchen mit Wasser kaufen, die dank geschickter Vermarktung teuer unter Namen wie “Eau Mineral Rafraichissant” verkauft werden. Sparfüchse könnten da beim nächsten Nieselregen auch einfach das Gesicht gen Himmel richten.

Und wer nun immer noch nicht so wirklich von den guten Seiten des Regens überzeugt ist, der sei an die alte und etwas banale Redewendung erinnert: “Auf Regen folgt Sonnenschein”. In unserem Fall bewahrheitet sich diese “Weisheit” ab Wochenmitte, wenn das bei den Britischen Inseln schon in den Startlöchern stehende Hoch GAYA für uns wetterbestimmend wird.

Dipl.-Met. Magdalena Bertelmann

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 30.08.2021

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DWD Eine kleine Hommage auf den Regen

Hoch GAYA und Tief NICK feilschen um Mitteleuropa!

Das Wetter in Mitteleuropa und somit auch Deutschland wird derzeit sowie bis zur kommenden Wochenmitte von dem Hoch GAYA und den Tiefs NICK I und II bestimmt. Beide Drucksysteme ringen um den Platz über der Mitte des europäischen Kontinents. Dabei thront Hoch GAYA zunächst mit Würde und großem Einfluss nördlich der Britischen Inseln. Die Tiefs NICK I und II tummeln sich dagegen über dem östlichen Mitteleuropa und spannen zusammen mit Tief OVE, nahe des Schwarzen Meeres, eine große Tiefdruckzone auf, die auch den östlichen Mittelmeerraum und die Schwarzmeerregion umfasst (vgl. Abb. 1). Im Kräftevergleich sind die kleinräumigen Tiefs der mächtigen GAYA allerdings deutlich unterlegen, sodass sie nur gemeinsam genügend Druck ausüben können, um das Hoch noch auf Abstand zu halten. Über Deutschland prallen die beiden Druckmuster schließlich aufeinander. Dort wird zwischen dem Hoch und den Tiefs Meeresluft subpolaren Ursprungs von Norden bzw. Nordosten ins Land geführt. Vor allem NICK I mit Zentrum über dem Osten Deutschlands kann dabei zunächst weiter seine Muskeln spielen lassen. Zusammen mit Prozessen in höheren Luftschichten bringt er die Troposphäre ordentlich in Schwung und sorgt so für Niederschlagsbildung. Da die Tiefs NICK I und II zudem wärmere Luft aus dem östlichen Mitteleuropa herumholen und über Deutschland auf die subpolare Luft treffen lassen, werden die vertikalen Umlagerungen zusätzlich befeuert. Die Folge sind schauerartige Niederschläge, die regional bevorzugt im Nordstau der Berge auch länger anhalten können. Vor allem im Bereich der eingemischten wärmeren Luft sind auch einzelne Gewitter möglich.

In den nächsten Tagen schwächeln die Tiefs um NICK zwar etwas und verlagern ihre Zentren etwas nach Osten, sodass Hoch GAYA von Nordwesten allmählich mehr Einfluss auf das Wetter in Deutschland gewinnt, grundsätzlich bleibt jedoch vor allem in der Südosthälfte des Landes der regenreiche Wettercharakter bis zur kommenden Wochenmitte erhalten. Vor allem im Harz und an den Alpen sowie in Teilen Mitteldeutschlands soll es weiter ordentlich schütten. Von Sonntagfrüh bis Mittwoch sollen an den Alpen nochmals 30 bis 70 l/m² fallen, im Harz hört es schon dienstags auf, bis dahin sind aber ebenfalls 30 bis 60 l/m² zu erwarten (vgl. Abb. 2). Aber auch sonst kommt noch etwas “Nass” vom Himmel dazu. Mit der Nähe zum Hoch weisen die Regionen vom Niederrhein bis nach Schleswig-Holstein die geringsten Regenmengen auf. Dort klingen diese auch schon am morgigen Montag weitgehend ab.

Da das Hoch GAYA bis über die kommende Wochenmitte seine Lage kaum verändert und die Seeluft bei den Britischen Inseln genießt, bleibt Deutschland trotz zunehmendem Hochdruckeinfluss von Nordwesten auf der Ostseite von GAYA. Entsprechend erholen sich auch die Temperaturen nur langsam und schaffen es mit Sonnenunterstützung zumindest verbreitet auf ein mäßig warmes Niveau (18 bis 23 Grad), am Oberrhein und im Rhein-Main-Gebiet wird ab Mittwoch auch wieder an der Sommerschwelle von 25 Grad geschnuppert. Vielleicht kann ja der sonnige Sommer nochmals im meteorologischen Herbst zuschlagen?! Denn am kommenden Mittwoch, dem 1. September, sagen die Meteorologen schon Servus Sommer 2021 und Willkommen Herbst.

Dipl.-Met. Lars Kirchhübel

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 29.08.2021

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DWD Hoch GAYA und Tief NICK feilschen um Mitteleuropa

Tropensturm IDA steuert auf US-Golfküste zu

Offiziell beginnt die alljährliche Hurrikansaison auf dem Nordatlantik am 1. Juni und endet am 30. November. In diesem Zeitraum treten üblicherweise die meisten Tropischen Stürme auf, da dann geeignete Bedingungen für die Bildung solcher Systeme vorherrschen.

In diesem Jahr begann die Saison über dem Atlantischen Ozean bereits am 22. Mai mit der Entstehung des Tropischen Sturms ANA nordöstlich von Bermuda. Bislang zählt die diesjährige Saison 8 Tropische Stürme, von denen sich drei bis hin zu einem Hurrikan verstärken konnten: ELSA (Ende Juni 2021, Kategorie 1), GRACE (Mitte August 2021, Kategorie 3) und HENRI (Mitte August, Kategorie 1).

Dabei wird die Stärke von Wirbelstürmen anhand der Saffir-Simpson-Hurrikan-Windskala definiert. Über die durchschnittliche Windgeschwindigkeit über 1 Minute erfolgt die Einteilung der Wirbelstürme in fünf Kategorien. Ab Windgeschwindigkeiten von 63 km/h spricht man von einem tropischen Sturm, ab 119 km/h von einem Hurrikan (Kategorie 1 bis 2) und ab 178 km/h von einem schweren Hurrikan (Kategorie 3 bis Kategorie 5, engl.: major hurricane).

Mittlerweile hat sich mit dem Tropensturm IDA der neunte Sturm der Saison entwickelt und den Prognosen zufolge, soll sich IDA in den kommenden Stunden zu einem weiteren Major Hurrikan intensivieren.

IDA entstand als Tropisches Tief am vergangenen Donnerstag, 26. August südwestlich von Jamaika über dem Karibischen Meer. Rasch verstärkte sich IDA zu einem Tropischen Sturm und schlug eine nordwestliche Zugbahn ein. Am gestrigen Freitagabend zog IDA über den westlichen Teil Kubas hinweg. Kurz vor Erreichen der karibischen Insel hatte der Sturm weiter an Stärke gewonnen und wurde vom National Hurricane Center (NHC) zu einem Hurrikan der Kategorie 1 hochgestuft. Er erreichte dabei Windgeschwindigkeiten von etwa 120 km/h bei einem Kerndruck von 985 hPa.

In den kommenden Stunden wird der Hurrikan über den Golf von Mexiko hinweg Richtung Golfküste der USA ziehen. Aktuellen Prognosen zufolge soll der Sturm etwa Sonntagabend im Bereich der Bundesstaaten Louisiana und Mississippi auf Land treffen. Somit wäre auch die Metropole New Orleans betroffen. Dies wäre auf den Tag genau 16 Jahre nach dem verheerenden Hurrikan KATRINA, der am 29. August 2005 an etwa gleicher Stelle das Festland erreichte.

Aufgrund des sehr warmen Wassers, ausreichend Luftfeuchtigkeit und nur geringer Windscherung ist davon auszugehen, dass sich der Sturm bis dahin weiter verstärken wird. Kurz vor Erreichen der nördlichen Golfküste soll IDA zu einem Major Hurrikan der Kategorie 3 oder sogar 4 herangewachsen sein.

Somit drohen in den betroffenen Gebieten schwere Orkanböen mit Windgeschwindigkeiten um 200 km/h. Hinzu kommen meterhohe Wellen und teils sintflutartige Regenfälle, die für entsprechende Überflutungen sorgen können. Vor allem von Sonntagabend bis in den Montag hinein muss vom Südosten Louisianas über Mississippi bis nach Westalabama mit Regenmengen zwischen 150 und 250 mm, insbesondere im Südosten von Louisiana auch mit Mengen von 250 bis 400 mm, teilweise sogar noch darüber gerechnet werden.

Nach dem Auftreffen auf Land wird IDA durch die Bodenreibung und das Einmischen trockenerer Luftmassen rasch an Stärke verlieren und sich wieder zu einem Tropischen Sturm abschwächen. Dennoch muss zunächst weiterhin mit Sturmböen und teils kräftigen Regenfällen gerechnet werden. In den darauffolgenden Tagen soll der Tropische Sturm einen nordöstlichen Kurs einschlagen und schließlich unter weiterer Abschwächung über Tennessee hinweg Richtung Kentucky ziehen.

Dipl.-Met. Johanna Anger

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 28.08.2021

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DWD Tropensturm IDA steuert auf US Golfkueste zu

Beständig unbeständig

Wie bereits im gestrigen Thema des Tages konstatiert, beschert uns das Tiefdruckgebiet NICK am Wochenende und sogar bis über den Monatswechsel hinaus ein kühles, oft nasses und eher herbstlich anmutendes Wetter. Sommerliche Temperaturen von über 25 Grad rücken somit vorerst in weite Ferne. Die Beständigkeit der vorherrschenden Wetterlage wird dabei von drei Hauptakteuren bedingt. Seit Wochenbeginn hat sich das mächtige Hoch GAYA über den Britischen Inseln festgesetzt. Am vergangenen Mittwoch und Donnerstag schnürte sich an der Ostflanke des Hochs Tief NICK ab und verlagerte sich von Skandinavien kommend südwärts und nistet sich mit seinem Drehzentrum nun im östlichen Mitteleuropa ein. Zudem hat sich ein weiteres Tief über den Azoren positioniert. Somit wird GAYA an dessen Südrand von beiden Tiefs flankiert.

Wir Meteorologen sprechen bei solch einer Druckverteilung von einer Omega-Wetterlage. Auf einer Wetterkarte erinnert die Position der Druckgebilde und das daran gekoppelte Strömungsmuster an den griechischen Großbuchstaben Omega. Die Omegalage ist dabei von einer gewissen Stabilität gekennzeichnet, da sich alle drei Druckgebilde einander verstärken und die Westdrift blockieren. Manchmal kann sich solch eine Wetterlage über einige Tage bis hin zu mehreren Wochen hinweg fortsetzen. Sommerliche Omega-Wetterlagen zeichnen sich oft durch längere Schönwetterphasen aus und sind teils auch für Hitzewellen in Mitteleuropa verantwortlich. Die Bedingung ist dafür allerdings, dass sich das Hoch dann über Mitteleuropa platziert. Derzeit liegt das blockierende Hoch weiter westlich und somit leider am “falschen” Platz für uns. So verbleibt das Bundesgebiet im anhaltenden Einflussbereich von Tief NICK in einer nördlichen Strömung in Zufuhr feucht-kühler Luftmassen. Über das Wochenende und zu Beginn der neuen Woche kommt es daher immer wieder zu teils ergiebigeren Regengüssen. “Beständig unbeständig” eben.

Der meteorologische Sommer verabschiedet sich daher salopp gesagt sang- und klanglos. Zeit also, eine kleine vorläufige Bilanz für zwei wichtige sommerliche Kenntage zu ziehen Als Sommertag definieren Meteorologen einen Tag mit einem Höchstwert von mindestens 25 Grad. Tage, an denen die Temperatur 30 Grad oder mehr erreicht, werden als Hitzetage geführt. Diese bilden somit eine Untermenge der Sommertage.

Der diesjährige Sommer verlief bis auf wenige, kurze heiße Phasen eher durchschnittlich, phasenweise sogar unterkühlt. Mit im Bundesdurchschnitt 31,6 Sommertagen fällt die Gesamtbilanz im Vergleich zum aktuellen Klimamittel 1991-2020 nur geringfügig unterdurchschnittlich aus. Allerdings lässt sich in den Daten ein Nordost-Südwest Gefälle konstatieren. So lagen die registrierten Sommertage in den nördlichen und östlichen Bundesländern über dem Durchschnitt. Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg/Berlin verzeichneten im Schnitt 6 weitere Sommertage als im langjährigen Mittel. Im Westen und Südwesten ergibt sich ein ganz anderes Bild. Speziell Rheinland-Pfalz, das Saarland und Baden-Württemberg registrierten im Vergleich zum Klimamittel einen Rückgang von 5-8 Sommertagen.

Die Anzahl der Hitzetage liegt in diesem Sommer im bundesweiten Schnitt bei 4,4 Tagen. Im Vergleich zum langjährigen Klimamittel 1991-2020 von durchschnittlich 8,3 Sommertagen ist dies ein Rückgang um etwa die Hälfte. Dennoch unterstreichen die Differenzen zum Klimamittel, dass die Anzahl der Hitzetage in den nördlichen bis nordöstlichen Bundesländern (Schleswig-Holstein, Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg/Berlin) nur wenig, in den übrigen Regionen deutlich unterdurchschnittlich ausfielen.

Zuletzt noch ein Blick auf den absoluten Spitzenreiter: Die Station Lübben-Blumenfelde im südlichen Brandenburg belegte sowohl mit 56 registrierten Sommertagen als auch mit 14 Hitzetagen die Spitzenposition unter allen Messstationen. Im Vorjahr 2020 lag Rheinstetten (Baden-Württemberg) noch mit jeweils 66 Sommer- und 24 Hitzetagen an der Spitze.

M.Sc.-Met. Sebastian Altnau

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 27.08.2021

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DWD Bestaendig unbestaendig

Sommer? Fehlanzeige.

Hoch “Gaya” hatte sich in den vergangenen Tagen über den Britischen Inseln eingerichtet und auch bei uns für ein paar ruhige Tage mit einigen Sonnenstunden gesorgt. Auch wenn sich die Temperaturen durch die aus Nordwesten kommende maritim geprägte Luftmasse kein Bein ausgerissen haben, war die Wetterlage immerhin mal eine Abwechslung verglichen mit der vorherigen unbeständigen Witterungsphase, die in einigen Teilen Deutschlands durchaus bemerkenswerte Regenmengen mit sich gebracht hat. Doch damit ist es jetzt schon wieder vorbei, denn Hoch “Gaya” schwächelt und macht den Weg frei für “Nick”. Bei “Nick” handelt es sich um ein Tief mit Zentrum über der polnischen Ostsee. Diese Konstellation hat dazu geführt, dass sich über der Nordsee ein scharfer Luftdruckgegensatz ausgebildet hat. Dieser stellt eine Art “Autobahn” dar, auf der kalte Luft aus Norden ungehindert nach Süden vordringen können. Genau dies ist auch bereits geschehen. Die zu Tief “Nick” gehörende Kaltfront erreichte gestern Abend den Norden Deutschlands und zog dann im Laufe der Nacht zum heutigen Donnerstag weiter nach Süden, wo sie im Laufe des heutigen Tages am Alpenrand ankommt. Das geht entsprechend mit Niederschlägen einher, die sich in Form eines Regenbandes von West nach Ost erstrecken. Die mit Tief “Nick” eingeflossene Kaltluft ist feucht und labil. Das führt zu Schauern und auch einzelnen Gewittern, die heute im Nachgang der Front auftreten. Da die Front an den Alpen am raschen Weiterziehen gehindert wird, regnet es dort anschließend noch längeranhaltend. Auch die Temperaturen “leiden” dementsprechend darunter. Für die Jahreszeit sind die Höchstwerte eher am unteren Ende der für die Jahreszeit üblichen Skala angesiedelt und erreichen kaum noch die 20 Grad. Nachts wird es dazu recht frisch mit Tiefstwerten um 10 Grad.

Bis ins Wochenende hinein bleibt uns die eingeflossene kühle und feuchte Luftmasse weiter erhalten, so dass auch dann weiter mit unbeständigem Wetter und immer wieder auftretenden Schauern und Gewittern gerechnet werden muss. Die Gewitter können dabei zunehmend kräftiger werden, da mit Abzug von Tief “Nick” der Wind entsprechend nachlässt. Das bedeutet, dass die Schauer und Gewitter in den kommenden Tagen nicht mehr so schnell ziehen und sich stattdessen an Ort und Stelle abregnen. Damit können örtlich und vereinzelt wieder Regenmengen von 20 l/m² innerhalb einer Stunde erreicht werden.

Auch in der kommenden Woche hält die herbstlich anmutende Witterung weiter an. Die immer wieder auftretenden, teils kräftigen Niederschläge führen dann allmählich erneut zu hohen Niederschlagssummen durch immer wieder auftretenden, teils mehrstündigen Starkregen. Über den Zeitraum von heute bis in die kommende Woche hinein stehen dabei erneut Regenmengen im Raum, die mancherorts Werte von insgesamt 50 bis 80 l/m² erreichen können. Problematisch ist dabei wieder einmal die genauere räumliche Einordnung, da diese Niederschlagsmaxima sehr heterogen und auf kleinem Raum auftreten können. Daher ist zunächst nur eines wirklich sicher: Aus Sicht der Warnmeteorologen wird es auch in der nächsten Zeit ganz gewiss nicht langweilig.

M.Sc. Felix Dietzsch

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 26.08.2021

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Der deutsche Radarverbund – Teil 3

Das Wetterradar ist heutzutage unverzichtbar geworden. Gerade im Nowcasting, also bei einer Vorhersage von bis zu zwei Stunden, spielt es eine große Rolle. Dabei kann beispielsweise die Verlagerung von Niederschlagsgebieten abgeschätzt werden. Besonders im Sommer bilden sich innerhalb von wenigen Minuten auch kleinräumige Gewitterzellen mit starkem Niederschlag und hohen Windgeschwindigkeiten. Diese können in der Fläche nur über das Wetterradar erkannt werden. Außerdem hilft dieses bei der Abschätzung der Stärke der einzelnen Gewitter. Damit gehört es zu einem der wichtigsten Bausteine des DWD-Warnmanagements.

Wie bereits in Teil 2 zum deutschen Radarverbund beschrieben wird bei einer Radarmessung vom Radarstandort aus ein sehr kurzer elektromagnetischer Impuls im Mikrowellenbereich in eine bestimmte Richtung ausgesendet. Dieser Impuls breitet sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit aus. Trifft er auf seinem Weg durch die Atmosphäre einen Streukörper, d.h. beispielsweise ein Niederschlags- oder Staubpartikel, wird ein bestimmter Anteil des Impulses zum Wetterradar zurückgestreut und dort registriert. Aus dem vom Wetterradar empfangenen Signal kann aus der Laufzeit des Impulses auf die Entfernung eines Niederschlagsgebietes und aus der Stärke des rückgestreuten Signals auf die Niederschlagsart und -intensität geschlossen werden. Gibt das Wetterradar von seinem Standort aus Impulse in verschiedene Höhen und Richtungen ab, können Niederschlagsgebiete im Umkreis dreidimensional analysiert werden.

Doppler-Radarsysteme haben aber noch einen weiteren Vorteil: Sie nutzen den sogenannten “Dopplereffekt”, um darüber hinaus auch Informationen zur Geschwindigkeit der Niederschlagspartikel zu ermitteln. Aber wie genau funktioniert ein solches Doppler-Radarsystem?

Der ausgesendete Impuls lässt sich generell als schwingendes Wellensignal mit gleichmäßigen Wellenbergen und -tälern beschreiben. Die Frequenz des Signals beschreibt die Anzahl dieser Berge und Täler in einem bestimmten Zeitintervall. Wird das Signal an einem ruhenden Streukörper reflektiert, empfängt man am Radarstandort den zurückgestreuten Anteil des Signals mit der gleichen Frequenz wie das gesendete Signal. Bewegt sich der Streukörper jedoch auf den Radarstandort zu, werden aufeinanderfolgende Wellenberge und -täler jeweils einen kleinen Moment früher zurückgestreut. Dadurch wird am Radarstandort im Vergleich zum gesendeten Signal in der gleichen Zeit eine höhere Anzahl an Wellenbergen und -tälern registriert. Es liegt also eine zeitliche Stauchung des Wellensignals vor Folglich ist die Frequenz des rückgestreuten Signals höher als die des gesendeten. Umgekehrt kommt es zu einer zeitlichen Dehnung des Signals, also einer Frequenzerniedrigung, wenn sich ein Streukörper vom Radarstandort entfernt. Diesen Effekt der Frequenzverschiebung bezeichnet man als Dopplereffekt.

Akustisch kennt man ihn meist von vorbeifahrenden Polizei- oder Krankenwagen. Während sich diese auf den ruhenden Beobachter zubewegen, registriert dieser das ausgesendete Signal des Martinshorns mit einer zeitlichen Stauchung, also einer erhöhten Frequenz. Das Gehör nimmt eine höhere Tonlage wahr. Nachdem der Krankenwagen den Beobachter passiert hat und sich von diesem entfernt, ändert sich jedoch die Tonlage. Das vom Beobachter registrierte Signal besitzt aufgrund des Dopplereffekts eine niedrigere Frequenz, er nimmt eine tiefere Tonlage des Signals wahr.

Mithilfe der Frequenzunterschiede zwischen gesendetem und rückgestreutem Radarsignal lassen sich nun beim Doppler-Radar die Radialgeschwindigkeiten der Streukörper ableiten. Dabei ist zu beachten, dass Partikel, die sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit genau auf das Radar zu bzw. vom Radar wegbewegen, einen maximalen Radialwindgeschwindigkeitsbetrag aufweisen. Partikel, die sich mit der gleichen Geschwindigkeit exakt tangential zum Radarstandort bewegen, zeigen dagegen eine Radialwindgeschwindigkeit von 0 m/s. Damit erhält man Aufschluss über die vorherrschenden Windgeschwindigkeiten relativ zum Radarstandort und kann Aussagen über potenzielle, am Boden auftretende Windböen treffen.

In Grafik B ist das Dopplerradarbild am Standort Flechtdorf am 29.03.2015 um 15 Uhr in 1000 m Höhe dargestellt. Dabei lassen sich Windgeschwindigkeiten von 24,5 m/s bis zu 31,5 m/s (umgerechnet bis zu 113 km/h) in Richtung des Radarstandorts (Mitte des Fadenkreuzes) erkennen. Am Boden wurde beispielsweise in Düsseldorf westlich des Radarstandorts eine Windböe von etwa 29 m/s (104 km/h) registriert, was die Aussage des Doppler-Radars bestätigt. Anhand der Nulllinie (lila eingefärbt) kann man die Windrichtung (siehe weißer Pfeil) ableiten. Auf dieser Nulllinie bewegen sich die Streukörper tangential zum Radarstandort.

Gibt das Radar nun von seinem Standort aus Impulse in verschiedene Höhen und Richtungen ab, können Streukörper in einem Umkreis von 180 km in verschiedenen Höhen detektiert werden. Anschließend werden die Informationen der gesendeten und empfangenen Radarstrahlen zusammengetragen und ausgewertet. Damit lassen sie die Windverhältnisse flächendeckend und in verschiedenen Höhen in einem Radarbild darstellen.

Beim Deutschen Wetterdienst werden die Daten der Doppler-Radarsysteme insbesondere im Hinblick auf sogenannte “Rotationsscherungen” analysiert, die Aufschluss über rotierende Windsysteme geben. Außerdem wird ein Algorithmus zur Mesozyklonenerkennung angewandt (Mesozyklonen sind atmosphärische Wirbel mit einer horizontalen Ausdehnung von rund 2 bis 10 km). Durch diese Verfahren können beispielsweise Gewitterzellen mit rotierenden Aufwindsystemen identifiziert werden. Rotierende Windsysteme, zu denen neben Superzellen auch sogenannte “Bogenechos” gehören, sind mit erhöhtem Risiko für das Auftreten von schadensträchtigen Wetterereignissen wie Hagel, Starkregen, Böen und Tornados verbunden, und sind damit im DWD-Warnmanagment auch von besonderer Bedeutung.

Das Doppler-Radar stellt somit ein nützliches Hilfsmittel zur dreidimensionalen Erkennung von Niederschlagsgebieten und deren Bewegung dar.

MSc.-Met. Sebastian Schappert

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 25.08.2021

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Von “faulen” und “sportlichen” Gewitterzellen

Tief MANFRED hat sich Richtung Südosteuropa verabschiedet. “Endlich!” wird sich mancheiner denken, hatte MANFRED in den letzten beiden Tagen doch für zum Teil ordentlich Tumult in unserer Wetterküche gesorgt.

Naja, so ganz weg ist das Tief allerdings noch nicht, denn zumindest am heutigen Dienstag sorgt es im Südosten Deutschlands weiterhin für viele Wolken, aber kaum noch Regen. Am Mittwoch macht sich dann auch dort Hoch GAYA bemerkbar – mit viel Sonnenschein, der heute bereits in weiten Teilen des Landes vorherrscht.

Das Wetter hat sich in Deutschland also beruhigt, daher nehmen wir uns doch die Zeit und schauen noch einmal zurück auf MANFRED, genauer genommen auf den vergangenen Sonntag. Wenn man die Gewitterlage so auf dem Radarschirm verfolgt hatte, fiel einem auf, dass sich die Zellen teilweise sehr schnell von A nach B fortbewegten. Teilweise kamen sie aber auch so gut wie überhaupt nicht von der Stelle Wie kam es denn bitte dazu?

Der Grund hierfür lag darin, dass Tief MANFRED am Sonntag nur langsam über Norddeutschland ostwärts zog. Genau genommen war MANFRED sogar Teil einer Tiefdruckrinne, also einer langgezogenen Tiefdruckzone über Norddeutschland, die nur sehr gemächlich nach Osten vorankam. Eine ähnliche Druckverteilung zeigte sich auch in höheren Luftschichten. Da sich die Luft um ein Tiefdruckgebiet auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn bewegt, konnten sich so die Schauer- und Gewitterwolken am Südrand von MANFRED in einer lebhaften westlichen Strömung recht rasch von West nach Ost ziehen. Das taten sie an jenem Tag oftmals recht sportlich mit rund 40 bis 60 km/h.

Im Norden dagegen, also innerhalb der Tiefdruckzone, war es sowohl am Boden (abseits von Gewitterböen) als auch in höheren Luftschichten windschwach und die Zuggeschwindigkeit der Schauer und Gewitter entsprechend gering. So konnten sich die “faulen” Zellen mehr oder weniger an Ort und Stelle ausregnen, was letztlich in einstündigen Regenmengen von z.B. 39 l/m² im niedersächsischen Schwarme mündete.

Am Sonntagabend erreichte MANFRED schließlich den Osten Deutschlands, sodass sich nun dort die Schauer und Gewitter, die mittlerweile zu einem größeren Komplex zusammengewachsen waren, nur sehr langsam vom Fleck bewegten. Dazu wurden dann im Laufe der Nacht zum und am Montag schauerartige Regenfälle von Polen her um die Nordflanke von MANFRED herum ins Land geführt. Diese hatten zwar nun wieder eine höhere Zuggeschwindigkeit, allerdings zogen sie immer wieder über dieselben Regionen hinweg. Somit lassen sich auch die zum Teil enormen Regenmengen von lokal über 100 l/m² erklären.

Was sich ansonsten am Sonntag noch so alles beim Wetter abspielte, wurde bereits im gestrigen Thema des Tages ausführlich beschrieben.

Dipl.-Met. Tobias Reinartz

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 24.08.2021

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DWD Von faulen und sportlichen Gewitterzellen

Erneut “Wasser marsch”

Tief MANFRED, das vor allem in höheren Luftschichten ausgeprägt ist, hat gestern das Wetter-Zepter in die Hand genommen und gebietsweise für heftige Regenfälle gesorgt. Es verlagerte sich von der Nordsee über Mitteldeutschland hinweg und befindet sich nun im Grenzbereich zwischen Polen und Tschechien. Die über Deutschland liegende Luftmasse war dabei sehr feucht und auch instabil geschichtet, sodass es am gestrigen Sonntag gebietsweise zu teils heftigen Gewittern kam. In der vergangenen Nacht wuchsen diese Gewitter zunehmend zusammen und verlagerten sich als größeres zusammenhängendes Regengebiet in den Osten des Landes. Hier kam und kommt es aktuell (Stand: 23.08.2021, 10:30 Uhr MESZ) immer noch zu länger andauernden Niederschlägen, die sich kaum verlagern. Diese sind oftmals schauerartig verstärkt, wodurch Stundensummen von 5 bis 10 l/qm, teils auch um 15 l/qm erreicht werden. Erst am Nachmittag bzw. Abend schwächen sich die Niederschläge deutlich ab und verlagern sich zunehmend in Richtung Erzgebirge und Oberlausitz. Regional sind von Ostthüringen bis zur Niederlausitz und südlich davon bis zum Abend nochmals 20 bis 30, punktuell um 40 l/qm möglich.

Genau in diesem Bereich sowie rund um den Spreewald schüttete es vergangene Nacht bereits wie aus Eimern und es fielen von gestern Nachmittag bis heute morgen 60 bis 80 l/qm, punktuell auch etwas über 100 l/qm. Spitzenreiter ist dabei Wettin-Löbejün-Neutz, nördlich von Halle an der Saale, wo beachtliche 113 l/qm innerhalb von 24 h vom Himmel prasselten. Das ist fast das Doppelte des durchschnittlichen Monatsniederschlags im August für diese Region, denn er liegt bei ungefähr 60 bis 70 l/qm. Auch in Belgershain, südöstlich von Leipzig fielen knapp über 100 l/qm. Das Rhein-Main-Gebiet war punktuell ebenfalls von sehr starken Niederschlägen betroffen, wobei dort mehrere durchziehende Gewitter am Sonntagnachmittag und -abend für die lokal sehr hohen Niederschlagsmengen verantwortlich waren. Vor allem ein Streifen vom Taunus über das nördliche Frankfurt bis hinüber nach Hanau war davon betroffen. Hier liefen auch einige Keller voll. An der Station Mühlheim am Main wurden knapp 62 l/qm in wenigen Stunden registriert. Auch sonst regnete es in Deutschland verbreitet und in der Fläche kamen 5 bis 20 l/qm vom Himmel. Nur im äußersten Norden und Nordosten blieb es überwiegend trocken.

In der Grafik ist links die absolute Gesamtniederschlagsmenge und rechts die relative Gesamtniederschlagsmenge seit dem 01.08.2021 abgebildet. Dabei werden die bisher gemessenen Niederschläge ins Verhältnis gesetzt zu den bis zum 23. August im vieljährigen Mittel zu erwartenden Niederschlägen. Durch die Schauer- und Gewitterlage der vergangenen Wochen treten auf kleinem Gebiet recht große Unterschiede auf. Dies spiegelt sich durch die inhomogene Verteilung der Niederschlagssummen auch in der Grafik wieder, wenngleich einige Schwerpunkte auszumachen sind. Das wäre zum einen der Nordwesten des Landes, wo es vor allem zur Monatsmitte zu teils länger anhaltenden und gewittrigen Niederschlägen kam. Außerdem zeigt sich ein Schwerpunkt im südlichen Sachsen-Anhalt und daran angrenzend, was auf die Niederschläge der vergangenen 24 Stunden zurückzuführen ist. Über die südliche Mitte zogen seit der Nacht zum Sonntag einige schauerartig verstärkte und teils gewittrige Regengebiete hinweg. Und die positive Abweichung im Südosten Bayerns ist vor allem auf die Dauerregenfälle anfangs des Monats zurückzuführen. Zu trocken ist es in weiten Teilen NRWs, am Erzgebirge und auch im Südschwarzwald, wobei dort die Messdaten durch einen längeren Ausfall des Feldberg-Radars fehlerhaft sein können. Insgesamt zeigt sich auch im August das Muster dieses Sommers: Eher zu nass als zu trocken.

Dipl.-Met. Marcel Schmid

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 23.08.2021

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DWD Erneut Wasser marsch

Von allem etwas

Hoch FRIDOLIN hat sich verabschiedet, Tief MANFRED hat das Zepter des Wettergeschehens bei uns in Deutschland übernommen. Und das merkt man zum einen beim Blick auf das Barometer, das fallenden Luftdruck anzeigt und zum anderen beim Blick in den Himmel, wo sich dichte, graue Wolken tummeln. Dazu gibt es am heutigen Sonntag immer wieder Schauer und Gewitter, teils auch längere Regenfälle, die nur ab und zu von Blitz und Donner begleitet sind.

Die größten Regensummen werden ab dem Abend in Teilen des Ostens erwartet, vom nördlichen Thüringen und Sachsen über Sachsen-Anhalt bis etwa zur Neiße. Dort regnet es stellenweise bis in den Montagnachmittag hinein mit Mengen von insgesamt 50-80 l/qm – das ist in etwa so viel, wie normalerweise dort im ganzen August fällt. Lokal sind bis 100 l/qm nicht ganz ausgeschlossen. Auch wenn das orografisch bedingt nicht dieselben Auswirkungen hat, wie es beispielsweise im Mittelgebirgsraum der Fall wäre, so kann es doch zu vollgelaufenen Kellern oder lokal überfluteten Straßen kommen.

Am morgigen Montag startet die neue Woche im Osten und Südosten weiter regnerisch, während im Westen und Südwesten nur einzelne Schauer und Gewitter unterwegs sind. Die anfangs starke Bewölkung lockert im Tagesverlauf etwas auf. Die meiste Sonne gibt es in Norddeutschland, wo sich ein Hoch über Norwegen bemerkbar macht. Die Temperaturen steigen auf 20 bis 24 Grad Celsius, bei Regen im Osten und Südosten wird es kaum über 18 Grad Celsius hinausgehen.

Am Dienstag steht der Klassiker der Wettervorhersagen auf dem Programm, wenn es heißt: Heiter bis wolkig, bei 20 bis 24 Grad Celsius. Nur vom Erzgebirge bis zu den Alpen halten sich noch etwas dichtere Wolken und letzter Regen zieht dort ab.

Während es am Mittwoch in der Südhälfte nochmals freundlich wird und das “blau” am Himmel dominiert, schleicht sich in die Nordhälfte mit Annäherung einer Kaltfront doch zunehmend mehr “grau”. An der Küste frischt der Wind auf und die Temperaturen erreichen keine 20 Grad Celsius mehr, ob schon erste Tropfen fallen, ist noch unsicher. Im restlichen Land herrscht bei knapp um oder über 20 Grad Celsius angenehmes Draußensport-Wetter.

Donnerstag und Freitag deutet sich wechselhaftes Schauerwetter bei Temperaturen um 20 Grad Celsius an, auch Blitz und Donner können mit von der Partie sein.

Also insgesamt recht wechselhafte Tage, die uns bevorstehen – oder man könnte auch sagen: Von allem etwas.

Dipl.-Met. Magdalena Bertelmann

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 22.08.2021

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