Nach dem Sturm kehrt Ruhe ein

Am gestrigen Donnerstag hielt uns der erste ausgewachsene Herbststurm des Jahres ganz schön in Atem. Ursache war ein kräftiges Sturmtief, das sich von Mittwochabend bis Donnerstagmittag rasch von Cornwall über die Ostfrischen Inseln nach Südschweden verlagerte. Durch die starken Druckunterschiede an der Südwestseite des Tiefs entstand ein ausgeprägtes Sturmfeld, das quer über die Mitte Deutschlands von West nach Ost durchzog. Der Sturm ging bereits am frühen Morgen im Westen los, am Mittag erreichten die stärksten Böen dann den Osten Deutschlands. Fast das gesamte Bundesgebiet wurde ordentlich durchgepustet, eine satirische Online-Platform rief mit Augenzwinkern sogar Personen mit Segelohren dazu auf, das Haus nicht zu verlassen. Nur am unmittelbaren Alpenrand und teils auch im norddeutschen Binnenland ging es etwas ruhiger zu. Im windgeschützten Garmisch-Partenkirchen wehte meist nur ein laues Lüftchen, mit 41 km/h erreichte die stärkste Windböe des Tages gerade einmal Beaufort 6 (starke Böe). Aber auch Itzehoe im sonst so winderprobten Schleswig-Holstein kam mit 47 km/h nicht über Windstärke 6 hinaus.

Im großen Rest des Landes blies allerdings über mehrere Stunden hinweg ein starker Südwestwind, sodass Leute mit Langhaarfrisuren wohl trotz Anwendung von “Drei Wetter Taft” zerzauste Haare bekamen. Das Diagramm in beigefügter Abbildung bezieht sich auf die maximal gemessenen Böen an DWD-Wetterstationen am gestrigen Donnerstag. Über 80% der Stationen meldeten Sturmböen mit Windgeschwindigkeiten von mindesten 75 km/h, wobei an 38% der Wetterstationen Sturmböen (Beaufort 9, 75-88 km/h) und an weiteren 28% sogar schwere Sturmböen (Beaufort 10, 89-102 km/h) gemessen wurden. Das sind durchaus beachtliche Werte für einen Sturm zu dieser Jahreszeit.

Doch damit war noch nicht das Ende der Fahnenstange erreicht (von denen in Deutschland wohl auch ein paar zum Opfer fielen). Immerhin rund 11% der Windmasten des DWD-Messnetzes registrierten als Windspitzen sogar orkanartige Böen (Beaufort 11, 103-117km/h). Das betraf bei weitem nicht nur die exponierten Lagen der Mittelgebirge. Vor allem in einem breiten Streifen über der Mitte Deutschlands, ausgehend vom Saarland und dem südlichen Rheinland-Pfalz über Südhessen und Unterfranken bis nach Thüringen, das südliche Sachsen-Anhalt und Sachsen traten schwere Sturmböen und orkanartige Böen vermehrt bis ins Flachland auf (siehe Karte in der Abbildung). So wurden in Trier-Petrisberg 116km/h, in Würzburg 113km/h und in Chemnitz 109km/h gemessen, um nur einige Beispiele zu nennen. Aber auch abseits dieses Hauptsturmfelds kam es vereinzelt zu orkanartigen Böen wie in Wuppertal mit 117km/h.

Immerhin an knapp 4% der DWD-Stationen wurden sogar Orkanböen (Beaufort 12, >118km/h) aufgezeichnet, wobei sich diese mit Ausnahme von Dresden-Klotzsche (119km/h) auf die Kammlagen der Mittelgebirge beschränkten. Spitzenreiter waren hierbei wie so oft der Feldberg im Schwarzwald mit 166km/h und der Brocken mit 151km/h.

Der beachtliche Herbststurm blieb natürlich nicht folgenlos. Große Äste oder ganze Bäume fielen zu Boden und es türmte sich das herabgewehte Herbstlaub am Boden. Straßen waren durch Bäume, umgerissene Straßenschilder und Baugerüste blockiert, teils kippte der Sturm sogar fahrende LKWs um. In manchen Orten fiel zeitweise der Strom aus und auch das obligatorische Bahnchaos lies in einigen Regionen nicht lange auf sich warten.

Nun ist der Sturm aber erstmal vorbei und die Atmosphäre gönnt sich eine gewisse Ruhephase. Am heutigen Freitag weht zwar in der Nordosthälfte nochmals ein ruppiger Wind mit stürmischen Böen, bei kräftigen Schauern sind vereinzelt auch schwere Sturmböen nicht ausgeschlossen. Ab dem Wochenende ist es damit aber vorbei. Hoch “Quedlinburga” macht sich auf den Weg nach Mitteleuropa. Sie scheint eine recht ruhige und etwas verträumte Zeitgenossin zu sein. Auf der einen Seite sorgt sie für viel Sonnenschein am Wochenende (insbesondere am Sonntag), andererseits aber auch für morgendliche Nebelfelder in den Niederungen, die sich jedoch am Vormittag meist auflösen sollten. Zum Beginn der neuen Woche verabschiedet sich “Quedlinburga” zwar schon wieder aus Deutschland und zieht weiter nach Osteuropa. Trotzdem geht es in der kommenden Woche wettertechnisch ruhig weiter. Es stellt sich nämlich eine antizyklonale Westlage ein. Wir gelangen damit wieder in eine westliche Strömung, die recht milde Meeresluft zu uns führt. Der Süden profitiert dabei vom nach Norden verschobenen Azorenhoch, welches über eine Hochdruckbrücke Kontakt mit “Quedlinburga” aufnimmt. Somit kommt zeitweise die Sonne zum Vorschein und Regen ist Mangelware. Der Norden kommt bei dieser Wetterlage meist nicht so gut weg. Dort ziehen immer wieder schwache Frontensysteme mit Wolkenfeldern und zeitweiligem Regen durch. Wind ist aber nur ganz im Norden und insbesondere an den Küsten ein Thema. Der nächste Sturm lässt also erst einmal auf sich warten.

Dr. rer. nat. Markus Übel (Meteorologe)

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 22.10.2021

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Klimaänderung anhand der Temperatur am Hohenpeißenberg

Abbildung 1. zeigt die Klimaänderung anhand der 240 Jahre langen Hohenpeißenberger Messreihe der Temperatur (blaue Kurven). Die Jahresmitteltemperatur hat in den letzten Jahrzehnten gegenüber dem Zeitraum 1781 bis 1960 um rund 2°C zugenommen. Ab 1980 ist der Anstieg besonders deutlich. Ähnliche Anstiege zeigen die mittlere Temperatur über Deutschland (rosa Kurven, ab 1881) und die weltweite Mitteltemperatur (grüne, rote und lila Kurven). Die Temperatur am Hohenpeißenberg ist sogar etwas stärker angestiegen als über Deutschland. Beide sind deutlich mehr angestiegen als die weltweite Temperatur. Am Hohenpeißenberg lag das langjährige Mittel der Jahre 1990 bis 2020 um +1.7°C oberhalb des Mittels der Jahre 1781 bis 1960. Das Mittel der letzten Jahre lag sogar +2.6°C höher (gestrichelte blaue Linien).

Was aber bedeuten 2°C Temperaturänderung? Von Tag zu Tag, vom frühen Morgen zum Nachmittag hin, oder im Verlauf eines Jahres treten doch viel größere Temperaturschwankungen auf. Drei Beispiele zeigen, dass 2°C Änderung der mittleren Temperatur drastisch sind: In der letzten Eiszeit lag die globale Mitteltemperatur lediglich 6°C niedriger als im letzten Jahrhundert. 2°C mehr in Deutschland bedeuten längere Wachstumsperioden, z.B., dass Bäume heute 2 Wochen früher blühen und austreiben. (Leider erhöht die frühere Blütezeit auch die Gefahr von Nachtfrösten). Temperaturen in Süddeutschland sind heute so, wie früher südlich der Alpen in Italien. Gefährlich ist dabei weniger die Änderung der mittleren Temperatur (oder des Niederschlags), sondern mehr die Zunahme extremer Temperaturen (oder extremer Ereignisse). Beim mittleren Niederschlag läuft ein Bach nicht über, wohl aber, wenn es extrem viel regnet. Nicht die mittlere Temperatur belastet Menschen und Pflanzen, sondern ungewöhnliche Hitze und Kälte.

Deswegen zeigt Abbildung 2a anhand von Über- und Unterschreitungshäufigkeiten, wie oft am Hohenpeißenberg besonders warme oder kalte Tage vorkommen. Die meisten Tage liegen zwischen -5°C und +20°C. Früher (1781 bis 1960, ~65000 Tage) lag die Tagesmitteltemperatur an 20% aller Tage über 13.5°C, an weniger als 2% aller Tage über 20°C (rosa Kurve). Heute (1990 bis 2020, ~11000 Tage) treten Tagesmittel wärmer als 15°C an rund 20% aller Tage auf, wärmer als 20°C an mehr als 5% aller Tage (rote Kurve). Dabei hat sich die Überschreitungshäufigkeit ziemlich genau um +1.7°C zu höheren Temperaturen verschoben (rote und die rosa gestrichelte Kurve fast gleich). Die Verschiebung entspricht der Zunahme des langjährigen Mittelwerts in Abbildung 1.

Bei kalten Tagen hat sich die Häufigkeit ebenfalls verschoben (hellblaue und dunkelblaue Kurven), wobei besonders kalte Tage, kälter als -7°C, noch stärker abgenommen haben, als nach Verschiebung der alten Kurve zu erwarten (blaue Kurve unterhalb der gestrichelten hellblauen Kurve). Waren früher 2.4% aller Tagesmittel kälter als -10°C, so trifft das heute nur noch für 1% der Tage zu.

Abbildung 2b verdeutlicht, wie dramatisch sich die Über- und Unterschreitungshäufigkeiten von früher auf heute geändert haben. Tage wärmer als 20°C kommen heute mehr als 2-mal so häufig vor wie früher, Tage wärmer als 25°C mehr als 6-mal so oft (Abb. 2b, rote Kurve). Bei kalten Tagen sind die Veränderungen noch größer (Abb. 2b, blaue Kurve): Tage kälter als -5°C kamen früher 1.6-mal häufiger vor als heute, Tage kälter als -15°C kamen früher 3 bis 10-mal häufiger vor. Sehr kalte Tage, kälter als -18°C, gibt es heute praktisch nicht mehr.

Alle Klimasimulationen sagen weiter steigende Temperaturen vorher und lassen in Zukunft nochmal deutlich mehr warme Tage erwarten und deutlich weniger kalte Tage, als in Abbildung 2 schon für den Zeitraum 1990 bis 2020 (und den “kalten” Hohenpeißenberg mit fast 1000 m Höhe) erkennbar. Anpassung an diese Veränderungen und Reduktion der verursachenden Treibhausgas-Emissionen sind enorme, weltweite Aufgaben für die nächsten Jahre und Jahrzehnte.

[Hinweis: Dieses Thema des Tages entstammt dem GAW (Global Atmosphere Watch)-Brief Nr. 80 vom 19. Oktober 2021, der vom Meteorologischen Observatorium Hohenpeißenberg herausgegeben wird und unter. html kostenfrei abonniert werden kann.]

Dr. Wolfgang Steinbrecht, Dr. Werner Thomas, Dipl.-Ing. Thomas Elste (DWD Hohenpeißenberg)

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 21.10.2021

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IGNATZ und HENDRIK schwingen den Kochlöffel

Die ruhigen Tage sind vorbei “und das ist auch gut so!”, mag man sich vielleicht mancherorts im Süden und Südwesten unseres Landes denken. Dort hatte man es in den vergangenen Tagen nämlich immer wieder mit zum Teil zähem Nebel und Hochnebel zu tun – ein für viele wohl eher negativ behafteter Effekt einer herbstlichen Hochdrucklage. Denn während das Barometer eisern behauptet, draußen sei es “schön”, steckt man nahezu den ganzen Tag über in tristem Grau.

Warum das so ist? Nun, durch die im Herbst immer “länger” werdenden Nächte bzw. genauer gesagt, durch die immer länger fehlende Sonneneinstrahlung, hat der Boden auch immer mehr Zeit, Wärme abzustrahlen und folglich abzukühlen. Die darüber befindliche Luft kühlt dagegen deutlich langsamer ab, was bedeutet, dass die Temperatur in den untersten Troposphärenschichten mit der Höhe zunimmt. Man spricht von einer sogenannten bodennahen Inversion, wobei mit “bodennah” wenige hundert bis rund 2000 m über Grund gemeint sind. Die Luftschichten innerhalb der Inversion sind von den darüber liegenden entkoppelt, d.h. zwischen Ihnen kommt es zu keinem Luftaustausch mehr.

Im Sommer löst sich eine nächtlich ausgebildete Inversion meist schon in den Vormittagsstunden wieder auf, da die recht steil einfallende Sonnenstrahlung den Boden rasch erwärmt. Im Winterhalbjahr kann sie sich dagegen aufgrund der langen Nächte und der nur flachen Einstrahlung vor allem bei ruhigen, also windschwachen Hochdrucklagen – wie wir sie die letzten Tage hatten – schon mal über mehrere Tage halten.

In den Niederungen ist eine Inversion dann eben auch häufig mit zum Teil zähem Nebel oder Hochnebel verbunden, sofern die Entstehungsbedingungen dafür erfüllt sind. Währenddessen scheint auf den Bergen, oberhalb der Inversion, die wärmende Sonne. In der Meteorologie spricht man in diesem Zusammenhang auch von einer schlechten Durchmischung der Luftschichten. Bildlich gesprochen fehlt bei einer solchen Wetterlage der Löffel, der diese “Suppe” mal so richtig umrührt.

Und hier kommt jetzt der Tiefdruckkomplex um IGNATZ und HENDRIK ins Spiel! Das dazugehörige Sturmfeld greift in der kommenden Nacht zum Donnerstag von Westen auf Deutschland über. Was es mit dem Sturm im Detail auf sich hat, wurde bereits im gestrigen Thema des Tages beschrieben. Er sorgt auf jeden Fall für eine gute Durchmischung der Luftschichten, was uns am Donnerstag noch einmal verbreitet milde 13 bis 18 Grad bringt und uns zudem Nebel und Hochnebel vom Hals hält. Letztere werden sich wohl erst wieder in den Nächten am kommenden Wochenende im Süden und Südwesten hier und da zeigen. Denn da sorgt Hoch QUEDLINBURGIA wieder für eine Wetterberuhigung.

Dipl.-Met. Tobias Reinartz

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 20.10.2021

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Der Baumrüttler kommt!

Nach etwas mehr als der Hälfte des meteorologischen Herbstes (bestehend aus den Monaten September, Oktober und November) lässt sich bezogen auf die Referenzperiode 1961-1990 mit einer Abweichung von etwa 0,8 Grad bisher ein leicht zu milder Verlauf konstatieren. Mit nur 31% des Niederschlagsolls des Gesamtherbstes ist es außerdem zu trocken und mit 79 % des Sonnenscheinsolls des Gesamtherbstes deutlich sonniger als üblich. Da es darüber hinaus auch nur wenige kalte Nächte hintereinander gab, ist es in der Natur zu einer Verzögerung der Blattverfärbung gekommen.

Die Blattverfärbung wird in der Phänologie, die sich mit dem Einfluss der Witterung auf die jahreszeitlichen Entwicklungsphasen der Pflanzen befasst, mit dem sogenannten Spätherbst verbunden. Als Leitphase dient dabei die Blattverfärbung der Stieleiche, die im vieljährigen Mittel am 18. Oktober erreicht wird und damit am gestrigen Montag hätte beginnen sollen. Durch die Witterungsverzögerung lagen bis gestern aber noch nicht aus allen Regionen Meldungen des Eintritts des Spätherbsts vor, sodass die Leitphase noch nicht vollständig erreicht ist.

Dennoch zeigen sich viele Bäume und Sträucher in unseren herbstlichen Wäldern nun mit einem roten, gelben oder braunen Blattgewand, weil ihre Blattverfärbung früher als die der Stieleiche bereits begonnen hat. Etwa 2 bis 3 Wochen nach der Blattverfärbung setzt der Blattfall ein. Das passiert, wenn den Blättern alle Nährstoffe entzogen worden sind und eine Trennschicht zwischen Blattstiel und Zweig wächst. Nun reicht ein leichter Windstoß, um die Blätter vom Baum zu wehen.

Ein zünftiger Sturm könnte den Blattfall also stark befeuern und tatsächlich kündigt sich in der Nacht zum Donnerstag und am Donnerstag ein solcher an! So könnte sich Sturm IGNATZ (wahrscheinlich mit den zwei Kernen IGNATZ I und II) als kräftiger Baumrüttler erweisen, der den schon länger verfärbten Blättern an den Kragen geht und einige von ihnen zu Boden fallen lassen wird.

Dabei wartet IGNATZ mit zum Teil schweren Sturmböen zwischen 90 und 100 km/h (entspricht Beaufort 10) bis ins Tiefland auf. In kräftigen Schauern oder Gewittern sind lokal ganz vereinzelt orkanartige Böen um 105 km/h (Bft 11) nicht völlig ausgeschlossen. Im höheren Bergland treten orkanartige Böen häufiger auf, auf exponierten Berggipfeln wie dem Brocken und dem Feldberg/Schwarzwald sind Orkanböen ab 118 km/h (Bft 12) wahrscheinlich. Bei solchen Windgeschwindigkeiten ist nicht nur Blattfall zu erwarten, auch den einen oder anderen Baum mit dem häufig noch vollen Laub wird es dabei “erwischen”. Das Hauptwindfeld erreicht den Westen Deutschlands in der zweiten Hälfte der Nacht zum Donnerstag und breitet sich bis zum Donnerstagmorgen zügig bis in die Mitte und auf den Südwesten Deutschlands aus. In den Vormittagsstunden des Donnerstags erfasst der Sturm den Osten und Südosten des Landes, am Nachmittag ist auch der Norden “dran”. Zum Abend hin zieht das Hauptwindfeld bereits über den Osten Deutschlands hinweg nach Osten ab. Der Wind weht also meist nur wenige Stunden in der oben beschriebenen maximalen Stärke.

Sturm IGNATZ könnte außerdem der alten Bauernregel, die besagt: “Hängt das Laub bis November hinein, wird der Winter lange sein” in die Parade fahren. Allerdings steht diese Bauernregel wissenschaftlich auf sehr wackeligen Füßen, weil sie sich kaum belegen lässt. Wie der Winter wird, können uns die Bäume also leider weder derzeit, noch nach dem Sturm verraten.

Dipl.-Met. Simon Trippler

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 19.10.2021

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Ein kurzes Wärmeintermezzo

Am heutigen Montag sorgt Hoch PHILINE mit Schwerpunkt über Österreich noch für ruhiges Herbstwetter in Deutschland. Allerdings bedeutet Hochdruck im Herbst nicht immer, dass überwiegend die Sonne scheint. Stattdessen kann sich in den Nächten oft Nebel oder Hochnebel bilden, der sich tagsüber bei schwachen Windverhältnissen nur zögerlich oder gar nicht auflöst.

Deswegen beginnt für einige in der Südhälfte des Landes die neue Woche neblig-trüb. So bleibt es gebietsweise auch den ganzen Tag. Wer auf jeden Fall die Sonne sehen möchte, sollte auf die Berge oberhalb von 600 bis 800 m fahren. In der Nordhälfte Deutschlands trüben hingegen “echte” Wolken die Sonne und in Richtung Vorpommern sind sie dicht genug, um etwas Regen zu produzieren.

Die Temperaturen steigen dabei auf Werte zwischen 11 und 17 Grad an, wobei die höchsten Werte am Nordrand der nördlichen Mittelgebirge von Sachsen über Niedersachsen bis nach Nordrhein-Westfalen sowie in den mittleren Lagen in Süddeutschland – oberhalb des Hochnebels – zu finden sind. Unter dem Nebel und Hochnebel wird nur mit Mühe die 10-Grad-Marke erreicht. Der Wind ist vor allem im Norden bzw. an der Nordsee spürbar und weht überwiegend aus südlichen Richtungen.

Das in der Überschrift angekündigte Wärmeintermezzo deutet sich dann für Dienstag und Mittwoch an. Denn Hoch PHILINE verlagert am Dienstag seinen Schwerpunkt immer mehr nach Südosteuropa und von Westen her greifen die Ausläufer des umfangreichen Tiefdruckgebiets HENDRIK über dem Nordatlantik auf Westdeutschland über. Dabei gelangt mit einer zunehmend kräftigen südlichen Strömung sehr milde und feuchte Luft nach Deutschland.

Die ersten Regenwolken des Tiefs erreichen bereits in den Frühstunden des Dienstags den Westen des Landes und weiten sich im Laufe des Tages auf ganz Deutschland aus, während es von Westen am Nachmittag wieder trockener wird. Der teils kräftige Wind sorgt für mehr Durchmischung und löst die letzten Nebelreste in Bayern auf. Die Höchstwerte liegen meist zwischen 13 und 19 Grad. Am Oberrhein und an der Eifel sind schon 20 Grad möglich.

Am Mittwoch wird mit 17 Grad an der Nordsee und 23 Grad am Oberrhein zwar ein sehr milder Tag, aber diese “hohen” Temperaturen kann man nicht störungsfrei genießen. Denn in der Nordwesthälfte sorgen dichte Wolken gebietsweise für Regen und einzelne Schauer bzw. Gewitter. Der Südwestwind weht zudem stark mit stürmischen Böen und teils schweren Sturmböen in den Hochlagen sowie an der Nordsee. Lediglich in Südostbayern bleibt es schwachwindig und bis zum Abend trocken.

Am Donnerstag setzt sich das teils stürmische und sehr wechselhafte Wetter fort. Mit zunehmender Winddrehung auf nordwestliche Richtungen gelangt kühle Meeresluft zu uns und die Temperaturen sinken auf Werte zwischen 13 und 18 Grad.

Am Freitag lässt der Wind zwar etwas nach, aber es wird mit nur 8 Grad an den Alpen und maximal 12 Grad an der Nordsee noch etwas kühler. In den Hochlagen der Mittelgebirge und der Alpen fällt sogar zunehmend Schnee. Erst am Wochenende beruhigt sich das Wetter und die Temperaturen liegen mit 9 bis 13 Grad in einer der Jahreszeit entsprechenden Spanne. Nachts besteht dann gebietsweise wieder Frostgefahr.

Dipl.-Met. Marco Manitta

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 18.10.2021

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Fehlender Durchblick

“Weiße Suppe”, “Brühe”, “alles dicht” – der Volksmund ist traditionell immer sehr kreativ, wenn es um die Beschreibung von Alltagsphänomenen geht. Spätestens wenn es früh auf dem Weg zur Schule, Uni oder Arbeit wieder frisch wird und man kaum hundert Meter weit schauen kann, weiß man: Der Herbst ist da, und mit ihm der Nebel. Tatsächlich sind die nötigen Bedingungen für die Nebelbildung gar nicht so trivial zu beschreiben, wenn man genau hinschaut. Und sie können mitunter sehr unterschiedlich sein. Auch wenn das Ergebnis am Ende meist gleich aussieht, so unterscheidet man dementsprechend einige Arten von Nebel anhand der Entstehungsgeschichte.

Ein Klassiker – gerade im Herbst – ist der sogenannte Strahlungsnebel. Er entsteht, wenn nachts bei Windstille und klarem Himmel der Boden und bodennahe Luftschichten effizient Wärme abstrahlen können. Dann kühlen sich die darüberliegenden Luftschichten rasch ab, bis sie den Taupunkt erreicht haben. Nachfolgend setzt Nebelbildung ein. Diese Art von Nebel ist dementsprechend häufig recht flach (meist nicht mehr als 100 Meter Mächtigkeit) und löst sich in der Regel mit dem Tagesgang rasch auf.

Eine weitere Art von Nebel ist der Mischungsnebel. Er entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche Luftmassen vermischen. Wenn dadurch die Temperatur sinkt und gleichzeitig der Feuchtegehalt steigt, kann am Ende der Taupunkt unterschritten werden und es bildet sich Nebel. Dieses Szenario findet man typischerweise im Bereich von Fronten vor, wo kalte und feuchtwarme Luft aufeinandertreffen. Gleichzeitig wird bodennah der Feuchtegehalt der Luft oft noch durch zuvor gefallenen Niederschlag, der wieder verdunstet, erhöht. Das begünstigt die Nebelentstehung zusätzlich.

Advektionsnebel (von lateinisch “advectare” – “heranbewegen, -holen”) entsteht, wenn feuchtwarme Luft über einen kalten Untergrund geführt wird. Dann kühlt sich die Luft durch den einsetzen Wärmestrom Richtung Boden von unten her ebenfalls ab. Auch hier entsteht anschließend bei Erreichen des Taupunkts Nebel. Advektionsnebel entsteht bevorzugt im Winterhalbjahr, wenn nach einer kälteren Periode Warmluft herangeführt wird und über dem dann ausgekühlten Boden Wärme abgibt. Oft geschieht dies auch über kalten Wasseroberflächen, insbesondere den nördlichen Meeresgebieten. Dann bildet sich sogenannter Seenebel. Andersherum kann sich auch Nebel bilden, wenn kalte Luft über eine warme Wasseroberfläche geführt wird. Dann setzt aufgrund des hohen Feuchteunterschiedes Verdunstung ein, wobei der Wasserdampf in der kalten Luft anschließend sofort kondensiert. Es bildet sich Nebel, der den Eindruck einer rauchenden Wasseroberfläche erweckt. Deswegen spricht man bei dieser Art von Nebel oft auch von See- oder Meerrauch. Auch Küstennebel, besonders im Herbst und Winter, ist ein Advektionsnebel. Er entsteht, wenn die Landoberfläche nachts bereits stark auskühlt und dann Luft vom wärmeren Wasser über die kalte Landoberfläche streicht.

Ein Spezialfall ist Eisnebel. Dieser entsteht meist erst ab Temperaturen von unter -20 Grad Celsius, wenn aus der Luft heraus der Wasserdampf direkt in Eiskristalle sublimiert. Aufgrund der benötigten tiefen Temperaturen ist diese Form von Nebel in Deutschland ziemlich selten. Wegen der Eigenschaften der Eiskristalle kann Eisnebel aber für seltene optische Phänomene wie zum Beispiel Halos oder Lichtsäulen sorgen.

M.Sc. Felix Dietzsch

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 17.10.2021

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“Goldener Oktober” kontra trübes Schmuddel-Wetter auf mildem Temperaturniveau!

Der Herbst bietet derzeit von allem etwas, vom “Goldenen Oktober” bis hin zum trüben Schmuddel-Wetter. Vor allem das Hoch PHILINE kann sich zunächst über Benelux, im Verlauf dann über Südwestdeutschland einrichten und so das Wetter hierzulande nachhaltig beeinflussen. Aber auch verschiedene Tiefs haben regional wiederholt die Finger im Wetterspiel.

So sorgt das Tief GEROLD am heutigen Samstag im Norden und Nordosten für einen wechselnd wolkigen, zu einzelnen Schauern neigenden Wettercharakter. Am morgigen Sonntag ist es ein noch namenloses Tief bei Nordirland, dessen Warmfront über den Nordwesten und Norden hinweg streift. Einhergehend ziehen dort dichte Wolken mit etwas Regen durch. Zudem kommt auch der Wind am heutigen Samstag und morgigen Sonntag auf der Nordflanke des Hochs im Küstenbereich teilweise stark böig daher. Die Kombination von Feuchte, Wind und abnehmendem Tageslicht lassen typischerweise die herbstlichen Wetter- und Umwelteigenschaften und somit auch Gefahren zunehmen. So kann fallendes Laub insbesondere bei feuchten oder nassen Wetterbedingungen auf den Straßen für eine gefährliche Rutschbahn sorgen.

In der Südhälfte dominiert dagegen das Hoch PHILINE. Doch dessen Kraft ist aufgrund des fortgeschrittenen Jahres schon eingeschränkt. Die Nächte sind länger als die Tage und somit bestimmt, regional mehr oder weniger stark ausgeprägt, der Nebel und Hochnebel das derzeitige Herbstwetter. Dabei hüllt vor allem der sogenannte Strahlungsnebel die Landschaften in bodennahen Schichten zunehmend in einen weißgrauen Schleier. Der Strahlungsnebel beruht dabei im Wesentlichen auf bodennahem Auskühlen. Bei klarem Himmel gibt der Boden viel Wärme an die Luft ab und kühlt somit stark aus. Je länger die Nacht dauert, desto stärker kann der Boden bei wolkenlosen Verhältnissen auskühlen. Zeitlich verzögert kühlt der Boden schließlich auch die unteren Luftschichten ab. Verfügt die Luftschicht über eine ausreichende Menge an Feuchte, kann diese ab einer bestimmten Temperatur (Sättigung der Luft mit Wasserdampf) zu kleinen Tröpfchen kondensieren. Nachfolgend bilden sich bodennahe Wolken, die wir als Nebel wahrnehmen. Für Autofahrer können diese Nebelfelder aufgrund einer raschen Verschlechterung der Sichtverhältnisse sehr tückisch sein. Oftmals können die Sichtweiten lokal sogar unter 100 Meter sinken. Erst wenn die Sonne im Tagesverlauf am Himmel höher steigt und die Luft erwärmt, löst sich der Nebel wieder auf. Die dann wärmere Luft kann eine größere Menge an Feuchte aufnehmen, sodass die kleinen Nebeltröpfchen verdunsten und der Luft als Wasserdampf erhalten bleiben.

Dort, wo die Sonne länger scheinen kann, erwärmt sich auch die Luft entsprechend, sodass die Temperaturen tagsüber auf milde 13 bis 17 Grad steigen können. Unter den Wolken im Norden sind die Temperaturen dagegen tagsüber leicht gedämpft und sollen noch Werte von 12 bis 14 Grad erreichen, im Dauernebel geht es mit Höchstwerten um 11 Grad noch kühler zu. Nachts ist es dann umgekehrt. Während die dichten Wolken und auch der Hochnebel vor stärkerem Auskühlen schützen, können die Temperaturen bei Aufklaren im Süden sowie in den Tälern und Mulden der Berge auf niedrige einstellige Werte, teils sogar in den leichten Frostbereich absinken.

Am Montag scheint bei der Sonnenausbeute nur noch der Nordosten Deutschlands benachteiligt. Ansonsten ist es die Nebellotterie, welche die Anzahl der Sonnenstunden beeinflusst. Grundsätzlich soll aber die Sonne häufiger und länger die Chance bekommen, was die Temperaturen nochmals weiter nach oben schiebt. Abgesehen vom Nordosten soll demnach der “Goldene Oktober” mit Schönheitsflecken bei 14 bis 20 Grad vorübergehend nahezu landesweit Einzug halten.

Schon ab Dienstag ist das Wort “Golden” schon wieder Geschichte. Das Hoch PHILINE wandert nämlich langsam nach Osten und macht auf seiner Westflanke den Weg für Tiefausläufer frei. Vor allem ein mächtiges und großräumiges Tief über dem Ostatlantik lässt sich da nicht zweimal bitten und schickt rasch seine Frontenzüge Richtung Mitteleuropa. Resultierend kommen dichte Wolken mit Regenfällen auf. Da Deutschland zunächst aber zwischen dem Hoch über Polen bzw. der Slowakei und dem Tief westlich von Irland verbleibt, kann mit einer südwestlichen bis südlichen Strömung nochmals warme Luft subtropischen Ursprungs angezapft und bis nach Deutschland geführt werden. Trotz vieler Wolken am Himmel können die Temperaturen daher auf ein mildes bis sehr mildes Niveau von 13 bis 20, am Mittwoch wahrscheinlich sogar von 16 bis 23 Grad ansteigen. Mit Föhn sind an den Alpen am Mittwoch sogar Werte bis 25 Grad, also bis an die Sommerschwelle heran möglich.

Im Trend geht es dann aber wieder bergab mit den Temperaturen. Nach Durchzug der Kaltfront des besagten Tiefs in der Nacht zum Donnerstag weisen die aktuellen Berechnungen mit ihren Unsicherheiten eher einen kühleren und leicht unbeständigen Witterungsabschnitt auf.

Dipl.-Met. Lars Kirchhübel

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 16.10.2021

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Die Tiefen eines Gletschers

Die meisten Berg- oder Wintersportler waren schon mal auf einem, andere möchten vielleicht noch hin (bevor es zu spät ist..) – die Rede ist von Gletschern. Doch die wenigsten vermuten, was für eine spannende und faszinierende Welt sich unter den eigenen Füßen auftut – im Herzen eines Gletschers: Verschiedenste Eishöhlen und -grotten, mal mit breiten Gängen, mal mit gerade einmal kaninchenlochgroßen Durchgängen. Mal sind die Wände bedeckt mit sternförmigen Plättchen, prismenartigen Säulen oder Nadeln als Eiskristallen, mal sind die Wände aalglatt. Da fragt man sich zurecht: Wie können diese Wunderwerke entstehen?

Fangen wir von vorne, und ganz simpel an: Gletscher entstehen, wenn im Winter mehr Schnee fällt, als im Sommer wegschmilzt. Die Schneedecke wird durch mehrere Schneefallereignisse also immer dicker und schwerer und unter dieser Last werden die lockeren Schneeflocken mit der Zeit erst zu körnigem Firn und dann zu dichtem Eis gepresst. Die so entstehenden Schichten sind dabei ähnlich wie die Jahresringe eines Baumes ein gigantisches Klimaarchiv: Wenn man einen Eiskern aus einem Gletscher bohrt, zeigen sich die einzelnen Schichten wie auf einer Zeitreihe. Die ältesten Schichten sind ganz unten und die neuesten ganz oben. Dabei gibt es große Unterschiede in den einzelnen Schichten: Während manche unzählige Luftbläschen aufweisen, sind andere klar und glasig. Wieder andere Schichten sind voll mit Kies und Schmutz und erzählen damit die Geschichte von Erdrutschen oder Lawinen.

Diesen Blick in die Vergangenheit kann man hautnah in Eishöhlen im Inneren eines Gletschers erleben. Meistens entstehen solche Eishöhlen, wenn im Sommer das Eis an der Oberfläche schmilzt und sich das Schmelzwasser seinen Weg durch den Gletscher bahnt, durch Risse und Spalten läuft und so den Gletscher “aushöhlt”. Man spricht in diesem Fall von einem “warmbasalen” Gletscher, wie sie beispielsweise in den Alpen vorkommen.

Es gibt aber auch polare, sogenannte “kaltbasale” Gletscher (die detaillierten Unterschiede der beiden Gletscherarten würde an dieser Stelle zu weit führen). Sie sind beispielsweise auf Spitzbergen zu finden, wo mehr als die Hälfte der Fläche von Gletschereis bedeckt ist. Das Gletschereis dort ist so kalt, dass das Schmelzwasser nicht direkt durch das Eis nach unten laufen kann, sondern zunächst entlang der Oberfläche fließt. Nur sehr langsam werden Kanäle in das Eis “geschnitzt”, die unmittelbar an die Oberfläche angrenzen. Manche Kanäle schaffen sich dann einen Weg zum Boden des Gletschers und formen so Eishöhlen, die in ihrer Art sehr besonders sind. Im Winter fallen diese Schmelzwasserhöhlen trocken. Dann können sie begangen (bzw. bei den oben erwähnten kaninchenlochgroßen Durchgängen bekrochen) werden und bieten faszinierende Einblicke in das Innere eines Gletschers (siehe Fotos).

Und wenn Sie das nächste Mal auf einem Gletscher stehen, können Sie sich vielleicht ein klein wenig besser vorstellen, welch imposante Eiswelt sich unter Ihren Füßen verbirgt und wie sie entstanden ist. Wobei sich neben das Gefühl der Faszination, angesichts der Nachrichten, dass sich die Arktis dreimal schneller erwärmt als der Rest der Welt und dass sich auch die Gletscher in den Alpen immer weiter zurückziehen, noch ein anderes Gefühl schleichen könnte: Das der Kostbarkeit.

Dipl.-Met. Magdalena Bertelmann

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 15.10.2021

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Warum schmilzt das Schelfeis?

Der Eisschild der Antarktis ist die weltweit größte, permanent vereiste Fläche. Erwärmt sich das Meer um nur 0,5 Grad, schmilzt das Schelfeis von unten und bricht an den Kanten.

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Der Eisschild der Antarktis ist die weltweit größte, permanent vereiste Fläche. Sie enthält genügend Wasser, um den Meeresspiegel um rund 58 Meter ansteigen zu lassen. Das Eis wandert nach außen bis hinein ins Meer, wird aber an Ankerpunkten festgehalten. Dieser Teil des Eispanzers, der ins Meer ragt, das Schelfeis hat die Funktion eines Damms. Erwärmt sich das Meer um nur 0,5 Grad, schmilzt das Schelfeis von unten und bricht an den Kanten. Die Ankerpunkte des Eisdammes brechen ab, und das gesamte Eis vom Kontinent kommt in Bewegung.

Ganze Doku zum CC-Clip: ZDFmediathek: Steigende Pegel – Wenn das Wasser kommt

Urheberrechtlich geschütztes Werk unter Creative Commons-Lizenz („CC BY 4.0“) ©3sat/nano/mobyDOK/Alexander Lahl/Max Mönch/Jean Schablin/Robert Coellen/Mirko Tribanek/Mandy Blaurock,Susan Kreher/Jochen Schmidt

QUELLE:

https://www.awi.de/forschung/klimawissenschaften/physikalische-ozeanographie/schwerpunkte/ozean-schelfeis-wechselwirkung.html

Schritt für Schritt…

Seit vielen Jahren liefert das ECMWF globale Wettervorhersagen mittels eines eigenen globalen Wettermodells. Diese sind auch fester Bestandteil beim Deutschen Wetterdienst, wo die Vorhersagemeteorologen neben dem hauseigenen ICON-Modell auch auf die ECMWF-Vorhersagen zurückgreifen. In erster Linie sind dabei die Vorhersagen für den Kurz- und Mittelfristbereich, das heißt für die nächsten sieben Tage, relevant. Die Besonderheit der ECMWF-Vorhersagen sind dabei die sogenannten Ensemble-Rechnungen, von denen pro Lauf 50 Stück durchgeführt werden. Dies erlaubt neben der deterministischen Vorhersage auch Aussagen über die Unsicherheit der Vorhersage und die Wahrscheinlichkeit für den Eintritt eines Ereignisses. Zusätzlich bietet das ECMWF auch Vorhersagen auf der langfristigen und saisonalen Skala an. Neben den operationellen Vorhersagen ist außerdem Forschung im numerischen und mathematischen Bereich ein Schwerpunkt am ECMWF. Die dort gewonnenen Erkenntnisse fließen dabei auch regelmäßig in die Wettervorhersagemodelle ein.

Am 12. Oktober 2021 ist nun eine neue Version des ECMWF-Vorhersagemodells mit der Bezeichnung “Cycle 47r3” in den operationellen Betrieb gegangen. Eine zentrale Änderung gegenüber der Vorgängerversion ist die gesamte Überarbeitung der physikalischen Prozesse, in denen Feuchte eine Rolle spielt. Dies betrifft eine Menge von Variablen, die für die Vorhersage wesentlich sind, angefangen von Bewölkung und Niederschlag beziehungsweise Niederschlagstyp bis hin zu konvektiven Prozessen (Gewitterbildung) und dem Auftreten sowie der Stärke von Windböen am Boden. Eine zentrale Änderung betrifft dabei vor allem die Berechnung des CAPE (Convective Available Potential Energy). Wie sich zeigte, war diese in den Vorgängerversionen fehlerhaft und wurde nun entsprechend korrigiert. Damit einhergehend sollte eine Verbesserung bei der Vorhersage von Schauern und Gewittern zu erwarten sein. Außerdem zeigte sich oft eine Überzeichnung der Geschwindigkeit von Windböen, gerade in Windfeldern von Tiefdruckgebieten. Erfahrungsgemäß wurden hier vom Modell gerne Böen gezeigt, die oft eine Windstärke zu hoch waren. Mit der neuen Feuchtephysik im Modell dürfte sich dieser Fehler verringern.

Neben der neuen Feuchtephysik gibt es aber auch noch weitere Änderungen. Unter anderem fließen jetzt noch mehr Satellitenbeobachtungen ein. Die größte Neuerung dabei ist die Tatsache, dass es nun gelungen ist, auch bewölkte Gebiete zu beobachten und in die Vorhersage zu integrieren. Das war vorher nur schwer möglich, da die Algorithmen zur Ableitung von atmosphärischen Größen aus Satellitenbeobachtungen bei Vorhandensein von Bewölkung bis dato qualitativ nicht gut genug waren, um in die Vorhersage einzufließen. Dies ist insbesondere für die Beobachtung und Vorhersage von tropischen Sturmsystemen relevant, da diese fast ausschließlich nur mit Mitteln der Fernerkundung beobachtet werden können. Somit dürfte sich auch in diesem Bereich die Qualität der Vorhersage verbessern. Für den Deutschen Wetterdienst ist dies insofern relevant, als dass den Vorhersagemeteorologen unter anderem die Aufgabe des Monitorings und Berichtens von Tropenstürmen zufällt, um über dadurch verursachte internationale Krisenlagen informieren zu können. Darüber hinaus gab es mit der neuen Modellversion noch viele kleinere Verbesserungen, die sich im Alltag zunächst zwar nicht spürbar bemerkbar machen, aber insgeheim auch für qualitative Verbesserungen der Vorhersage sorgen.

So ein Vorhersagemodell ist ein Gerät mit hunderttausenden Stellschrauben. Das heißt, dass die Entwicklung in diesem Bereich noch lange nicht zu Ende sein wird, und man sich auch in Zukunft auf weitere, neue Entwicklungsfortschritte freuen darf, die immer wieder neue Vorhersagehorizonte erschließen. Ein solcher Fortschritt wird bereits mit der nächsten Version “48r1” erfolgen. Dann soll die aktuelle Auflösung des Modells für Ensemblerechnungen von 18 km auf etwa 9-11 km deutlich erhöht werden und erstmals auf einem neuen Hochleistungsrechner in Bologna (Italien) laufen.

M.Sc. Felix Dietzsch

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 14.10.2021

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