Zunahme der Hitzewellen in Westeuropa, aber warum?

Länger andauernde Hitzewellen können schwerwiegende ökologische, wirtschaftliche und auch gesellschaftliche Auswirkungen haben, darunter erhöhte Sterblichkeit, vermehrte Waldbrände und größere Ernteausfälle. In der vorliegenden Studie aus 2022  wird Europa beispielhaft als ein Hitzewellen-Hotspot identifiziert, der in den letzten 42 Jahren einen drei- bis viermal schnelleren Aufwärtstrend als der Rest der mittleren und nördlichen mittleren Breiten (zirkumpolar bzw. rund um den Globus) aufweist. Dieser beschleunigte Trend steht gemäß erster Ergebnisse neben modifizierten thermodynamischen Faktoren auch im Zusammenhang mit dynamischen Veränderungen in der Atmosphäre, die zur Zunahme der Hitzewellen in Europa beigetragen haben dürften.

Zu den Triggern heißer europäischer Sommer gehören sowohl die großräumige atmosphärische Zirkulation als auch die jeweilige Ausprägung und Positionierung des Polarfront-Jet-Streams (starkes Westwindband in der oberen Troposphäre, siehe Wetterlexikon: )

Weitere Faktoren sind das Feuchtigkeitsdefizit im Boden und die damit verbundenen Rückkopplungen zwischen Landoberfläche und Atmosphäre, die ozeanische Zirkulation sowie die jeweiligen Meeresoberflächentemperaturen.

Die vom Menschen verursachte globale Erwärmung, die hauptsächlich auf den Anstieg der Treibhausgase zurückzuführen ist, erhöht die Intensität und Häufigkeit von Hitzewellen einerseits durch direkte Erwärmung, kann aber auch die Faktoren ihrer natürlichen Variabilität beeinflussen.

Beobachtungen und modellgestützte Studien haben gezeigt, dass sommerliche Hitzeextreme über den mittleren und nördlichen mittleren Breiten in erster Linie mit blockierenden Hochdruckgebieten zusammenhängen. Diese blockierenden Hochdruckgebiete oder auch Hochdruckzonen wiederum sind häufig mit einer doppelten Jet-Stream-Struktur über Eurasien verbunden. Dabei liegt ein nördlich verschobener Polarfront-Jet-Stream im Mittel bei etwa 70 bis 75 Grad nördlicher Breite (auf 250 hPa, also in etwa 10,5 bis 11 km Höhe), wohingegen sich der subtropische Jet-Stream (wenn auch zirkumpolar nicht kontinuierlich ausgeprägt, d.h. nicht durchgehend starkes Westwindband in der oberen Troposphäre) auf etwa 40 Grad nördlicher Breite erstreckt. Dazwischen wird ein Bereich mit eher schwachen Winden, teils auch Ostwinden registriert, wobei sich hier öfters Hochdruckzonen ausbilden können. Alternativ zum obigen Ansatz kann auch das so genannte Brechen von planetaren Rossby-Wellen (Rossby-Wellen, auch als planetarische Wellen bezeichnet, sind großräumige Wellenbewegungen in der Erdatmosphäre, die im Wesentlichen aus der Änderung der Coriolis-Beschleunigung mit der geografischen Breite resultieren (Kugelgestalt der Erde), unter Beibehaltung des Gesamtdrehimpulses aus der Erddrehung) und die daraus resultierende Blockierungswirkung (durch Aufspaltung oder stärkere Mäandrierung des Jet-Streams) das Auftreten von doppelten Jet-Streams verursachen.

Generell ist das Vorhandensein eines Doppeljets in der Troposphäre durch einen (zirkumpolar) unterschiedlich ausgeprägten subtropischen Jet oder auch durch weiter nach Süden abgetropfte Höhentiefs, z.B. im östlichen Atlantik gekennzeichnet, ein Umstand, der wiederum die Rossby-Wellen (Wellenlänge und Amplitude) in den mittleren Breiten beeinflussen und somit die Stagnation (fehlende Progression in östliche Richtung) von Höhenrücken und Trögen begünstigen kann.

Die beschleunigte Erwärmung speziell der Landmassen in den hohen Breiten während des nordhemisphärischen Sommers, die auf den anthropogenen Klimawandel zurückgeführt wird, könnte durch die dortige Verstärkung des Polarfront-Jet-Streams günstige Bedingungen für das Auftreten oder die Persistenz von Doppeljets schaffen.

Dennoch gibt es derzeit nur wenig Belege für Veränderungen in der Häufigkeit und Intensität sommerlicher Blockierungslagen (Hochdrucklagen) in Europa als Folge der derzeitigen oder künftigen globalen Erwärmung, was im Widerspruch zum Trend der beobachteten Hitzewellen z.B. in Europa steht.

Insofern sind weitere wissenschaftliche Studien, meteorologische Messungen und Beobachtungen erforderlich, um eventuelle Tendenzen und Entwicklungen noch besser einordnen zu können.

Dipl.-Met. Dr. Jens Bonewitz

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 31.08.2022

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Die Sonne macht 2022 Überstunden ohne Ende

1544 Stunden – so lange scheint die Sonne normalerweise das ganze Jahr über – zumindest, wenn man das vieljährige Mittel der Jahre 1961 bis 1990 (international gültige Referenzperiode) betrachtet. In diesem Jahr machte die Sonne aber schon so viele Überstunden, dass bereits zu Beginn der vergangenen Woche dieser Wert übertroffen wurde. Die Sonne hat ihr “Arbeitssoll” für das Jahr 2022 also schon über vier Monate vor Jahresende erreicht! Noch nie seit Beginn der regelmäßigen Erfassung der Sonnenstunden in Deutschland im Jahre 1951 wurde so früh im Jahr das Jahressoll an Sonnenstunden im deutschlandweiten Flächenmittel erreicht beziehungsweise überschritten. Mit jedem Sonnenstrahl in den nächsten Wochen und Monaten geht die Sonne quasi in die Verlängerung. Besonders sonnig war es in der Südwesthälfte Deutschlands, während die Sonne im Norden etwas öfter von Wolken verdeckt war. Ähnlich oft wie in diesem Jahr zeigte sich die Sonne in den ersten acht Monaten (1. Januar bis 31. August) zwar in den Jahren 2003 und 2018 mit 1558 bzw. 1551 Stunden. In diesem Jahr stehen allerdings etwa 1615 Stunden auf dem Konto. Deutlich abgeschlagen ist hingegen bereits der vorherige Platz 3 mit 1501 Sonnenstunden im Jahr 2020.

Vielleicht ist Ihnen beim Lesen aufgefallen, dass alle bisher genannten Jahre aus dem 21. Jahrhundert stammen? Dass das kein Zufall ist, zeigt das vieljährige Mittel der aktuelleren Referenzperiode 1991 bis 2020. In diesem Zeitraum schien nämlich die Sonne das ganze Jahr über in Deutschland durchschnittlich 1665 Stunden, also 120 Stunden bzw. 7,8% länger als in der vorherigen 30-jährigen Periode (Abbildung 2). Es scheint also einen Trend hin zu mehr Sonnenschein in Deutschland zu geben. Dieser Trend ist in fast allen Monaten erkennbar (graue Balken in Abbildung 1). Besonders deutlich sticht allerdings der April heraus, der im Klimamittel deutlich sonniger geworden ist. Bezüglich der neuen Referenzperiode muss sich die Sonne in diesem Jahr zwar noch einige Stunden am Himmel zeigen, aber voraussichtlich schon im ersten Septemberdrittel dürfte auch diese Hürde überschritten sein.

Schaut man sich die einzelnen Monate im Jahr 2022 etwas genauer an (gelbe Balken in Abbildung 1), fällt auf, dass die Sonne nur im Januar weniger als durchschnittlich schien. Seit Februar folgten (bis jetzt) sieben Monate ohne Unterbrechung, in denen die Sonne kontinuierlich Überstunden anhäufte. Ganz besonders fleißig war die Sonne im März. Stolze 235 Stunden strahlte die Sonne vom Himmel und damit sogar länger als in durchschnittlichen Sommermonaten – die alten Rekorde für den März wurden regelrecht pulverisiert!

Auf das sonnige Frühjahr folgte der sonnenscheinreichste (meteorologische) Sommer seit Messbeginn. Fast 820 Stunden strahlte die Sonne in den Monaten Juni, Juli und August vom Himmel. Damit wurden die 793 Stunden vom vorherigen Rekordhalter 2003 überboten (bisheriger Platz 2: 2018, 779 Stunden; Platz 3: 1976, 778 Stunden). Für die jährliche Sonnenscheindauer sind vor allem die Sommermonate entscheidend, denn etwa 40% der Sonnenstunden werden in den Sommermonaten Juni bis August gemessen. Über die Hälfte der Sonnenstunden werden durchschnittlich in den Monaten Mai bis August erreicht, was zum einen mit den kurzen Nächten und zum anderen mit den selten trüben Tagen in diesem Zeitraum zusammenhängt.

In Schwimmbädern und an Badeseen herrschte Hochkonjunktur und der Regenschirm konnte meist getrost zuhause bleiben. Derart viel Sonnenschein in Verbindung mit oft heißen Temperaturen und den vielerorts viel zu geringen Niederschlägen hat ähnlich wie 2003 und 2018 aber schlimme Folgen. In vielen Regionen kam es aufgrund der enormen Dürre zu Waldbränden, die Landwirtschaft verzeichnet Ernteeinbußen und es entwickelten sich regelrechte Steppenlandschaften.

Steuern wir beim Sonnenschein also auf ein Rekordjahr zu? Schauen wir uns dazu zunächst die bisherigen “Top 3” der sonnenreichsten Jahre an. Den bisher meisten Sonnenschein im deutschlandweiten Flächenmittel gab es im Jahr 2018 mit 2015 Sonnenstunden, dicht gefolgt von 2003 mit 2014 Stunden. In beiden Jahren gingen die extrem heißen und trockenen Sommer in die Wetterannalen ein. Somit können durchaus einige Parallelen zum diesjährigen Sommer gezogen werden. Auf Platz 3 folgt das Jahr 1959 mit 1984 Sonnenstunden. Um das Jahr 2018 vom Thron zu stoßen, fehlen also noch rund 400 Sonnenstunden. In den vier noch ausstehenden Monaten September bis Dezember scheint die Sonne durchschnittlich an 349 (Mittel 1961-1990) beziehungsweise 361 Stunden (Mittel 1991-2020). Um einen neuen Rekord aufstellen zu können, muss die Sonne in den kommenden Wochen und Monaten das Überstundenkonto also noch um einige Stunden erhöhen. Ob das Jahr 2022 am Ende tatsächlich einen Platz auf dem Treppchen ergattern oder sogar an der Spitze stehen wird, kann man allerdings aus heutiger Sicht noch nicht einschätzen. Es bleibt also spannend.

Dr. rer. nat. Markus Übel (Meteorologe)

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 30.08.2022

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

DWD Die Sonne macht 2022 Ueberstunden ohne Ende

Transdisziplinarität im Fokus: Die EMS-Konferenz 2022 in Bonn

Würde man die breite Bevölkerung fragen, was sie mit Meteorologie oder auch dem Deutschen Wetterdienst verbinden, wäre “Wettervorhersage” als Antwort bestimmt ganz oben mit dabei. Und auch, wenn dieses “Kerngeschäft” des DWD an dieser Stelle häufig behandelt wird, so ist die Meteorologie doch ein deutlich “weiteres Feld”.

Tatsächlich nehmen die Herausforderungen für die meteorologischen Dienste -und die meteorologische Wissenschaft im Allgemeinen – durch den Klimawandel und häufigere extreme Wetterereignisse mit großen sozioökonomischen Auswirkungen zu. Die Bedeutung der meteorologischen Forschung für unterschiedlichste Bereiche wächst und reicht von der Wissenschaft über Unternehmen bis hin zu Gesellschaft und Politik. Genau diese “Transdisziplinarität” und die Zusammenarbeit auf unterschiedlichsten Ebenen sind nun auch das Fokusthema einer internationalen Konferenz, die nächste Woche in Bonn stattfindet.

Ausgetragen wird diese jährlich stattfindende Konferenz von der Europäischen Meteorologischen Gesellschaft (engl.: European Meteorological Society, EMS), wobei das Gastgeberland jährlich wechselt. Dieses Jahr ist Deutschland an der Reihe, und so bietet sich dem DWD eine besondere Chance: Er ist, zusammen mit der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft und dem Hans-Ertel-Zentrum für Wetterforschung, lokaler Gastgeber – und damit für die diesjährige Programmgestaltung zuständig.

Ganz im Sinne des Programmmottos “Connecting communities to deliver seamless weather and climate science and services” (auf Deutsch etwa “Vernetzung von Communitys zur Bereitstellung nahtloser Wetter- und Klimawissenschaften und -dienste”), entstand so die Idee, auch ein Format vor Ort anzubieten, das die Öffentlichkeit direkt miteinbezieht: Beim sogenannten “Café Météorologique” gibt es nächste Woche (vom 5.-9. September 2022) in verschiedenen Cafés im Zentrum von Bonn insgesamt elf Vorträge über spannende Wetter- und Klimathemen, die auf einfache Art und Weise präsentiert werden.

Von “Was haben Sherlock Holmes und Wetterwarnungen gemeinsam?” über “Vom Bauernkalender zur künstlichen Intelligenz – Die stille Revolution der Wettervorhersage” bis hin zu “Die Ahrtalflut 2021 aus meteorologischer Sicht” ist bestimmt für alle was dabei. Alle Vortragsthemen mit Ort und Zeit und der Möglichkeit einer Anmeldung (nicht verpflichtend) sind zu finden unter:

Wenn Sie also aus Bonn und Umgebung kommen (oder immer schon einmal eine Reise in die schöne ehemalige Bundeshauptstadt machen wollten), und einem spannenden Vortrag bei einer guten Tasse Kaffee, einem leckeren Stückchen Streuselkuchen oder auch einem erfrischenden Kaltgetränk lauschen möchten, kommen Sie gerne vorbei! Es lohnt sich!

Dipl.-Met. Magdalena Bertelmann

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 29.08.2022

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

DWD Transdisziplinaritaet im Fokus Die EMS Konferenz 2022 in Bonn 1

Spätsommerlich

Das “Unwetter”-Tief ORNELLA, welches in den vergangen zwei Tagen für schwere Gewitter und heftigen Starkregen in Nord-, Ost- und Süddeutschland gesorgt hat, ist inzwischen in die Ostsee gezogen und beeinflusst das Wetter am heutigen Sonntag im äußersten Osten und im Süden des Landes. Die Unwettergefahr geht deutlich zurück, aber sie ist in den Regionen südlich der Donau nicht ganz gebannt. Dort kann stellenweise noch heftiger Starkregen um 35 Liter pro Quadratmeter in wenigen Stunden auftreten.

Ansonsten sorgt Hoch QUINTIN mit Schwerpunkt über dem Nordmeer für meist trockenes und zum Teil auch sonniges Wetter. Mit einer nördlichen Strömung gelangt etwas kühlere Luft nach Deutschland, sodass die Höchstwerte zwischen 20 Grad an der Nordsee sowie bei längerem Regen im Süden und 27 Grad im Südwesten bei längerem Sonnenschein liegen.

Auch in der neuen Woche bleibt Hoch QUINTIN wetterbestimmend, wobei mit der nördlichen Strömung nicht nur kühlere, sondern auch feuchtere Luft nach Deutschland gelangt. Dies macht sich vor allem im Norden mit einigen dichteren Wolken bemerkbar, die vereinzelte Schauer bringen können. Auch am Alpenrand hält sich noch feuchtere Luft. Dort sind ebenfalls vereinzelte Schauer möglich. Der große Rest kann einen meist sonnigen Tag genießen. Die Temperaturen liegen im Norden zwischen 19 und 25, im Süden zwischen 24 und 29 Grad.

Am Dienstag ändert sich an der allgemeinen Wettersituation sowie an der Temperaturverteilung erst einmal recht wenig. Während im Norden noch teils dichtere Wolken vorherrschen, zeigt sich zum Start in den Tag vielerorts die Sonne. Jedoch sickert im Südwesten im Tagesverlauf feuchtere Luft ein, sodass dort vor allem ab dem Abend schauerartiger, teils gewittriger Regen heranziehen.

Am Mittwoch bilden sich im Süden in der feuchtwarmen Luft weitere Schauer und kräftige Gewitter. In der Mitte und im Norden bleibt es dank des Einflusses von Hoch QUINTIN trocken mit viel Sonnenschein.

Dipl.-Met. Marco Manitta

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 28.08.2022

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Tief “Ornella” bringt kräftige Gewitter mit Starkregen

Nach knapp einer Woche ohne nennenswerte Niederschläge sorgte Tief “Ornella”, das in einer Zone tiefen Luftdrucks über Ostdeutschland und Polen eingebettet ist, am gestrigen Freitag (26.08.2022) für zum Teil schwere Gewitter, die regional mit heftigem, teils auch extrem heftigem Starkregen einhergingen. Dabei kamen an einigen Stationen lokal eng begrenzt sogar über 50 Liter pro Quadratmeter (kurz: l/qm) in nur einer Stunde vom Himmel. Der neue Berliner Flughafen meldete beispielsweise um 15 Uhr MESZ sogar 51,8 l/qm in einer Stunde. Die Station Bleckede-Walmsburg (Niedersachsen) registrierte um 19 Uhr 50,5 l/qm in nur 36 Minuten. Selbst in der vergangenen Nacht zum Samstag konnten in Rheinland-Pfalz an der Station Homberg-Schönborner Hof nochmals 52,4 l/qm in einer Stunde gemessen werden. Schaut man sich die aus den RADAR-Daten abgeleiteten Niederschlagssummen an, so kommt man vereinzelt auf Niederschlagssummen von über 100 l/qm, die in wenigen Stunden zusammenkamen.

So ist es auch wenig verwunderlich, dass man in den heutigen Nachrichten aus den Regionen mit stärkeren Auswirkungen von Überschwemmungen und vollgelaufenen Kellern hört oder liest. Vielerorts waren die Feuerwehren im Einsatz. In Baden-Württemberg sackte ein Hang auf eine Straße ab, die in der Folge gesperrt werden musste. In Berlin war es bei den gemessenen Regenmengen ebenfalls keine Überraschung, dass neben einer Veranstaltung des Bundespräsidenten Steinmeiers auch die Konzerte der Bands “Die Ärzte” und “Marteria” abgebrochen bzw. abgesagt werden mussten.

Die weiteren Begleiterscheinungen der gestrigen Gewitter rückten angesichts der Regenmassen, die vom Himmel fielen, eher in den Hintergrund. Wenngleich an dieser Stelle nicht verschwiegen werden soll, dass ganz vereinzelt auch schwere Sturmböen gemessen wurden. Die Station am Berliner Flughafen registrierte bereits mit dem ersten Gewitter um 13:38 Uhr eine Böe von 102 km/h (Bft 10).

Dabei ist die genaue Vorhersage von Gewittern mit Starkregen allerdings alles andere als einfach. Denn die exakte räumliche und zeitliche Eingrenzung ist nur begrenzt möglich. Gestern konnte man bereits feststellen, dass an einem Ort sprichwörtlich die “Welt untergeht”, während es im Nachbarort womöglich komplett trocken blieb. Stattdessen schätzen wir ein bestimmtes Gebiet ab, in dem ein gewisses Potenzial für unwetterartige Gewitter besteht, wenngleich das Phänomen dort dann nur lokal auftritt, jedoch eng begrenzt sehr heftig ausfallen kann.

So kristallisieren sich für den heutigen Samstag und die Nacht zum Sonntag vor allem die Regionen im Osten und Nordosten sowie am bayerischen Alpenrand heraus, wo es wieder unwetterartig zur Sache gehen kann (siehe Grafik zum Thema des Tages unter ). Dort muss lokal mit heftigem Starkregen bis 40 l/qm in kurzer Zeit gerechnet werden. Über wenige Stunden können auch Mengen von 60 l/qm zusammenkommen. Begleiterscheinungen wie kleiner Hagel oder stürmische Böen spielen heute erneut nur eine untergeordnete Rolle. Auch in den orange eingefärbten Regionen kann es zu Schauern und Gewitter kommen. Dort sollten die Unwetter jedoch weniger stark und weniger häufig auftreten, ausschließen kann man sie jedoch nicht. Wie aber schon am Freitag wird es in den markierten Regionen bei Weitem nicht jeden treffen. Einige Regionen werden mit großer Sicherheit sogar wieder komplett trockenbleiben.

MSc.-Met. Sebastian Schappert

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 27.08.2022

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

DWD Tief Ornella bringt kraeftige Gewitter mit Starkregen

Donner – Gibt es einen Wettergott?

Gewitter sind beeindruckende Phänomene, doch um ihre Entstehung, vor allem um die der damit verknüpften Geräusche, also der Donner, gibt es viele Mythen. Bei den frühen Völkern gab es nur eine mögliche Erklärung für die Entstehung von Donner, Wind und Regen, und zwar die einer Himmelsgottheit. In vielen Kulturen gab es Donnergötter, die immer etwas unterschiedlich ausgelegt waren. In der griechischen Mythologie war es Zeus, bei den Römern Jupiter, beide erhielten Donner und Blitz als Waffe. Beim nordgermanischen Donnergott Thor, entstand Donner dagegen dadurch, dass er mit einem Wagen durch den Himmel rollte und dabei von Ziegenböcken gezogen wurde. Was aber alle Mythen gemeinsam haben ist, dass sie wissenschaftlich eindeutig nicht belegbar sind.

Wie entsteht Donner denn jetzt wirklich? Ohne Blitz, kein Donner. Donner sind das krachende oder grummelnde Geräusch, das von einem Blitz während eines Gewitters erzeugt wird. Sie entstehen durch sehr starkes Erhitzen des Blitzkanals in extrem kurzer Zeit (Bruchteil einer Sekunde). Sehr starkes Erhitzen bedeutet hier Temperaturen von über 30 000 Grad. Zum Vergleich: An der Oberfläche der Sonne werden knapp 6000 Grad erreicht. Durch die extrem kurze Zeitdauer hat die Luft eigentlich gar keine Zeit, um sich auszudehnen, was sie aber bei einem Temperaturanstieg anstrebt. Dadurch entsteht ruckartig ein sehr hoher Druck innerhalb des Blitzkanals verglichen mit der Umgebung. Das nun folgende schnelle Ausbreiten dieses hohen Drucks in alle Richtungen wird als “Schockwelle” bezeichnet. Der Druck breitet sich zunächst mit Überschallgeschwindigkeit aus. Wenn die Schockwelle dann weit genug vom Blitzkanal entfernt ist, ist der Druckunterschied gering genug und die Welle breitet sich dann nur noch mit Schallgeschwindigkeit aus und der Donner wird hörbar.

Aber warum hört sich Donner unterschiedlich an? Der Unterschied liegt vor allem an der Ausrichtung des Blitzkanals. Ist dieser rechtwinklig zum Beobachter, erreichen alle Schallwellen des gesamten Blitzkanals den Beobachter ziemlich genau zur gleichen Zeit. So hört der Beobachter nur einen, dafür sehr lauten Donner, der einem Knall ähnelt. Ist der Blitzkanal dagegen zum Beobachter hin geneigt, wird an jedem Ort des Blitzkanals eine Druckwelle erzeugt, die dann jeweils zu unterschiedlichen Zeiten beim Beobachter eintreffen. Dadurch entsteht das bekannte “Rollen” oder “Rumpeln” des Donners. Klar ist auch, je weiter der Beobachter sich vom Gewitter weg befindet, desto leiser ist der Donner zu hören. Ab einer entsprechenden Entfernung ist der Donner nicht mehr zu hören, sondern nur noch der Blitz zu sehen. Dieses Phänomen wird dann als Wetterleuchten bezeichnet.

Wie weit ist das Gewitter entfernt? Um die Entfernung des Gewitters zum Beobachter zu bestimmen, gibt es eine Faustregel. Hierfür ist es gut zu wissen, dass sich Blitz und Donner unterschiedlich schnell ausbreiten. Die Schallgeschwindigkeit beträgt ungefähr 340 Meter pro Sekunde, das bedeutet, dass sich das Geräusch, das wir als Donner wahrnehmen, mit 340 Metern pro Sekunde ausbreitet. Die Lichtgeschwindigkeit ist dagegen mit fast 300 000 Kilometern pro Sekunde deutlich größer, sodass der Blitz für den Beobachter früher zu sehen ist als der dazugehörige Donner. Um die Faustregel jetzt auch wirklich anwenden zu können, muss ein Donnern eindeutig einem Blitz zugeordnet werden. Wenn dies der Fall ist können die vergangenen Sekunden zwischen dem Aufleuchten des Blitzes und dem Wahrnehmen des dazugehörigen Donners gezählt werden. Diese Zahl der gezählten Sekunden kann nun durch 3 geteilt werden und man erhält den ungefähren Abstand des Gewitters in Kilometern. Der tatsächliche Abstand ist aber minimal größer, da hier nur mit einer Näherung gerechnet wird. Wer es etwas genauer haben möchte, multipliziert die gezählten Sekunden zwischen Blitz und Donner mit 340 und erhält den Abstand des Gewitters in Metern.

Zum Schluss bleibt nur zu sagen “Donner ist gut und eindrucksvoll, aber die Arbeit leistet der Blitz.” Denn wie jetzt bekannt sein sollte, entstehen Donner nur, weil es Blitze gibt und das hat nichts mit irgendwelchen Himmelsgöttern zu tun, die mit einem Wagen im Himmel herumfahren.

Praktikantin Jana Schitthof mit Dipl.-Met. Marcel Schmid.

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 26.08.2022

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Still ruht der Atlantik…

Alex, Bonnie, Colin. Das sind die Namen der bisher in dieser Saison aufgetretenen Tropenstürme auf dem Atlantik. Falls Sie jetzt denken: “Das scheint mir etwas wenig zu sein”, dann liegen Sie mit Ihrem Gefühl ziemlich richtig. Eine derart lange Periode ohne atlantische Tropenstürme gab es, bezogen auf den Zeitraum 3. Juli bis 22. August, zuletzt 1982. Davor war dies sogar öfter der Fall, interessanterweise oft im Abstand von fünf Jahren: 1977, 1972, 1967, 1962 und nochmals 1952. Die Launen der Statistik sind mitunter einfach unergründlich…

Doch warum 3. Juli? Am 3. Juli löste sich Tropensturm “Colin” über dem amerikanischen Bundesstaat South Carolina auf und war bis dahin erstmal der letzte in dieser Saison. Der erste Sturm der Saison war “Alex”, der sich aus den Resten des pazifischen Sturms “Agatha” entwickelte und vorher über Mexiko gezogen war. Dieser brachte anschließend schwere Niederschläge in Kuba und Südflorida. Im Großraum Miami fielen dadurch Anfang Juni um 250 Liter pro Quadratmeter Regen, was dort für größere Überschwemmungen sorgte. Der zweite tropische Sturm “Bonnie” trat Anfang Juli in Mittelamerika auf und traf gerade zu dem Zeitpunkt auf die karibische Küste an der Grenze zwischen Nicaragua und Costa Rica, als er begann, sich zu einem Hurrikan zu entwickeln. Er überquerte Nicaragua und zog anschließend auf pazifischer Seite weiter.

Nun also die lange, inzwischen fast siebenwöchige Pause. Doch warum ist das so? Begeben wir uns also einmal auf Ursachensuche und beginnen mit der Frage, was es für die Entstehung eines Tropensturms bis hin zum Hurrikan überhaupt braucht. Eine auch allgemein relativ bekannte Zutat dürften die entsprechend hohen Meeresoberflächentemperaturen darstellen. Das Wasser braucht in der Regel eine Temperatur von mindestens 26 Grad Celsius, damit sich Tropenstürme bilden können. Durch die Wärme und die Verdunstung stellt der Ozean mit dem Wasserdampfangebot genug Energie für die Atmosphäre zur Verfügung. Aktuell stellt dies auch kein Problem dar. Insbesondere vor der amerikanischen Atlantikküste liegen die Wassertemperaturen leicht über dem klimatologischen Mittel (1981-2010) bei etwa 29 bis 30 Grad Celsius. Eine zweite notwendige Bedingung ist fehlende Scherung, das heißt Änderung der Richtung und Geschwindigkeit des Windes mit der Höhe. Scherung führt dazu, dass vorhandene Konvektion in der Höhe bildlich gesprochen vom Winde verweht wird. Sie hat dann keine Chance, sich zu organisieren und sich über einen längeren Zeitraum zu etablieren. An dieser Stelle wird man dann auch bei genauerem Hinsehen stutzig. Über mehrere Wochen lag auf dem Atlantik vor Südwesteuropa beziehungsweise Nordwestafrika ein Trog, also ein Höhentief, welcher sich dort normalerweise nicht befindet. Dieser Trog sorgte für entsprechend unpassende Verhältnisse beim Höhenwind mit erhöhten Scherungswerten. Gleichzeitig steuerte der Trog trockene Luft von Norden her ein. Auch das verhindert eher etwaige Konvektion und verringert das Potential für die Entwicklung tropischer Stürme deutlich. Ein Aufleben der Konvektionsaktivität auf dem Atlantik wird man also wohl erst erwarten können, wenn sich die Druck- und Strömungskonfiguration deutlich umstellt hin zu einer scherungsarmen Umgebung und entsprechend feuchten Luftmassen.

Vielleicht fragt man sich jetzt, warum ausgerechnet der östliche Atlantik vor Afrika betrachtet wird. Auch das hat seinen Grund: Tropische Stürme entstehen auf dem Atlantik oft aus einer sogenannten “Tropischen Welle” heraus. Diese wiederum bilden sich über Ostafrika aus einer dort vorhandenen Starkwindzone in der Höhe heraus und wandern anschließend westwärts über den Atlantik. Man kann sie sich als eine Art Tiefdruckgebiet vorstellen. Sie führen zu einem ersten Hebungsimpuls in der Atmosphäre und sorgen so dafür, dass die Konvektion überhaupt erst richtig in Gang kommt.

Sollten sich nun die Strömungsverhältnisse tatsächlich umstellen, kann aufgrund der überdurchschnittlichen Wassertemperaturen mit einer deutlich lebhafteren zweiten Saisonhälfte gerechnet werden. Dies ist auch der Grund, warum das National Hurricane Center des amerikanischen Wetterdienstes NOAA noch immer mit einer Saison, die über dem normalen Niveau liegt, rechnet, auch wenn die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer solchen zuletzt marginal reduziert wurde. Ohnehin kommt die Hurrikansaison erst ab Mitte August richtig in Fahrt. Unter anderem treten im Mittel 90% aller sogenannten “Major Hurricanes” (ab Stärke 3) erst nach dem 20. August als Stichtag auf. Auch wenn es jetzt also lange ruhig war, ist die Saison noch lange nicht vorbei. Im Gegenteil: Voraussichtlich geht es in den nächsten Wochen erst so richtig los.

M.Sc. Felix Dietzsch

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 25.08.2022

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

DWD Still ruht der Atlantik...

Vier Euro sechsundvierzig

Eine Auflistung von Zahlen ist normalerweise für die meisten ja alles andere als spannend. Wir wagen uns trotzdem heran (garniert mit leichter Kost, versprochen!), wobei sich alle Angaben auf das Jahr 2021 beziehen.

4,46: So viel zahlt jede Bürgerin und jeder Bürger in Euro pro Jahr an Steuern für den DWD. Dafür bekommt man kaum noch ein Spaghetti-Eis, selbst wenn man die einmalig 1,99 Euro für die Vollversion der WarnWetter-App einrechnet.

391: Ist nicht nur die Modellnummer einer Kettensäge, die laut bekanntem Hersteller ein “starker Allrounder ist”, sondern auch die Anzahl der Stationen auf Schiffen, an denen freiwillige Wetterbeobachtung auf See stattfindet.

1.300: So viele Starkregenereignisse wurden vergangenes Jahr in Deutschland erfasst. Genauso viel musste man für zwei VIP-Karten für das Helene-Fischer-Konzert in München hinblättern.

2.157: Juristen verbinden mit dieser Zahl vielleicht eher das Erbrechts-Gesetz über ein “Gemeinschaftliches Vermächtnis”, tatsächlich ist es aber auch die Anzahl der Beschäftigten, die beim Deutschen Wetterdienst arbeiten. Dabei sind übrigens die Männer mit 1339 an der Zahl den 818 Frauen (natürlich nur zahlenmäßig) überlegen.

168.000: So viel Tonnen Äpfel exportierte China im Jahr 2020 nicht nur auf die Philippinen, sondern wurde an Tonnen Sand auch im Februar 2021 aus der Sahara nach Deutschland transportiert – und das noch gratis.

220.000: Anzahl der Wetter- und Unwetterwarnung, die wir letztes Jahr herausgaben. Und, als letzter Punkt im Genre “Unnützes Wissen”: Anzahl der Heiratsanträge, die rund um den Globus am Valentinstag gemacht werden.

507,5 Terabyte: Diese unvorstellbare Menge an Wetter-, Klima- und Satellitendaten ist frei zugänglich archiviert . Und vergleichslos.

Wer nun Lust bekommen hat, mehr aus dem DWD-Alltag zu erfahren, sei es in Form von Zahlen, Abbildungen oder Texten, wird im Jahrbuch 2021 (Link siehe unten) fündig.

Dipl.-Met. Magdalena Bertelmann

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 24.08.2022

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

DWD Vier Euro sechsundvierzig

Auswertung (Abrechnung) des Modellchaos von Donnerstag 18.08.

Zunächst werden nacheinander die Unterschiede zwischen den gemessenen Niederschlägen und den Vorhersagen der Modelle ICON-D2, GFS, AROME, UK10 und IFS für die 12-stündigen Niederschlagssummen in l/qm bis Donnerstag (18.08.2022) um 20 Uhr betrachtet. Also die Niederschläge, die zwischen 8 Uhr und 20 Uhr fallen. (Siehe Radarsummen linke obere Abbildung und als Vergleich Abbildung 1 vom Thema des Tages vom 18.08.22:  ICON-D2 prognostizierte zwar, dass es im Großraum Berlin regnen sollte, hat allerdings den realen Spitzenwert von 30 l/qm mit einem vorhergesagten Wert von 79 l/qm weit übertroffen, ähnlich überschätzt wurde das Regengebiet an der bayerischen Grenze zu Tschechien. Des Weiteren zeigte ICON Niederschläge bis 71 l/qm an der Grenze zwischen Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz, in Wirklichkeit fiel besagter Niederschlag (mit 26 l/qm weitaus geringer) im Saarland. Die prognostizierten Niederschläge in Vorarlberg 30 l/qm stimmen mit den Messwerten gut überein. GFS hat die Niederschlagsmengen insgesamt (deutlich) unterschätzt, insbesondere in Vorarlberg und Tirol. Das Niederschlagsgebiet aus dem Saarland ist im Modell nicht zu finden, dafür wurde im Norden Baden-Württembergs ein Schwerpunkt lokalisiert, dessen Niederschlagssumme in etwa zu der im Saarland passt. Weiterhin wurden Niederschläge bis 25 l/qm für das Erzgebirge vorhergesagt, die so nicht eingetreten sind.

AROME hat die Positionen für die Niederschläge am weitesten verfehlt, demnach hätten im Harz Regensummen bis 55 l/qm fallen sollen, der höchste registrierte Wert dort lag jedoch bei 3 l/qm in Herzberg. Während die anderen Modelle keine Niederschläge für Nordrhein-Westfahlen voraussagen und dies auch mit den Messwerten übereinstimmt, prognostizierte AROME dort Niederschläge. Die Niederschläge in Vorarlberg und Tirol wurden geringer vorhergesagt, als sie eingetroffen sind.

UK10 hatte für Ostdeutschland so gut wie keine Niederschläge vorhergesagt und lag damit vor allem für Berlin falsch. Der Niederschlagsschwerpunkt, der in Vorarlberg und Tirol auftrat, wurde hier für die Schweiz kalkuliert. Zudem wurden die Niederschlagsmengen im Norden Baden-Württembergs zu hoch prognostiziert.

IFS hat die Niederschläge über dem Saarland am besten von allen Modellen getroffen. Dafür hat es über Sachsen-Anhalt ein Niederschlagsmaximum gesehen, was es nicht gab. Darüber hinaus wurde die Niederschlagsmenge im Süden von Baden-Württemberg geringer vorhergesagt.

Die 12-stündigen Niederschlagsprognosen der Modelle (hier: außer AROME) für Freitag (19.08.2022) um 8 Uhr im Vergleich zum Radarbild (Abbildung oben rechts) werden im Folgenden beschreiben. Die verwendeten Modellläufe sind von Mittwoch, 17.08.2022, je nach Modell von 2 Uhr (IFS), 8 Uhr (GFS und UK10) und 11 Uhr (ICON-D2).

ICON-D2 trifft die maximalen Niederschlagssummen ganz gut. Im Modell jedoch wurde der Niederschlagsschwerpunkt im Vergleich zum Radarbild nordwestlicher prognostiziert (über der Mitte von Sachsen-Anhalt). Das Radarbild zeigt für einen Großteil von Nordrhein-Westfahlen, Rheinland-Pfalz, Saarland und Niedersachsen kaum bis keine Niederschläge, genauso wie das Modell. Jedoch deutete das Modellbild einen Korridor über Baden-Württemberg und Bayern, in dem keine Niederschläge fallen sollten – für den gleichen Bereich zeigt das Radarbild hingegen ein Maximum an Niederschlag. Stattdessen rechnete ICON-D2 mit den höchsten Summen in den Alpen.

GFS hat, wie bereits am Donnerstag, die Niederschlagsmengen am schlechtesten getroffen. Die Lokalisierung der Niederschlagsschwerpunkte wurde dafür am besten prognostiziert, nur die Maxima sind etwas südlicher als auf dem Radarbild.

UK10 (Abbildung unten links) hat die Positionen des Niederschlags deutlich verfehlt. Regionen, in denen anhand der Radarerfassung kein Regen fiel (zum Beispiel Rheinland-Pfalz), verzeichneten in der Modellrechnung ein Maximum von 60 l/qm. Stattdessen sollte der Osten Deutschlands im Modell größtenteils trocken bleiben. UK10 lag damit am weitesten daneben. IFS prognostizierte ein Maximum zwischen Niedersachsen und Sachsen-Anhalt mit 80 l/qm, stattdessen lag besagtes Maximum im Osten von Sachsen-Anhalt. Als einziges Modell hat IFS ein Niederschlagsmaximum nordöstlich von Berlin an der Grenze zwischen Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern gesetzt. Allerdings fiel die Prognose mit 20 l/qm deutlich geringer aus als die tatsächlich gefallene Regenmenge mit 70 l/qm.

Fazit: Das Modell GFS hat die Mengen für Donnerstag am schlechtesten eingeschätzt, dafür am Freitag die Regionen am besten. UK10 lag bei den Regionen am Freitag voll daneben, auch Donnerstag wurden die Regionen nicht wirklich treffend eingeschätzt. Für beide Tage gesehen lag ICON-D2 im Mittel am nächsten, auch wenn es an den einzelnen Tagen nicht am besten war. Die hohen Niederschlagssummen, die auf dem Radarbild im Süden Baden-Württembergs zu erkennen sind, wurden von keinem der Modelle ausreichend prognostiziert.

Anhand der erfassten 72-stündigen Regensummen bis Montag 8 Uhr lässt sich am besten nachvollziehen, wo es über das Wochenende die intensivsten Regenfälle gab. (Abbildung unten rechts). Der meiste Niederschlag fiel eindeutig im Süden Bayerns und Baden-Württembergs. Die geringsten Regenmengen gab es in Schleswig-Holstein und Rheinland-Pfalz. Hier blieb es regional sogar ganz trocken.

Praktikantinnen Carolin Probst und Jana Schitthof mit Dipl.-Met. Jacqueline Kernn/M.Sc. Sebastian Altnau

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 23.08.2022

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

DWD Auswertung Abrechnung des Modellchaos von Donnerstag 18.08.

Die Woche

Das gestrige Thema des Tages behandelt das Wetter für diese Woche. Die Vorhersage ist in dieser Woche deutlich einfacher als letzte Woche, denn die Variablen bei Hochdruckwetter sind limitiert und am Ende ist der Unterschied zwischen 32 und 34 Grad eher marginal. Wo am Hochdruckrand ein einzelner Schauer oder etwas Regen auf die Böden plätschert, spielt bei der Höhe der zu erwartenden Regenmenge auch eher eine untergeordnete Rolle. Zeit und Raum also, um sich die Aktionstage dieser Woche einmal anzusehen.

Zugegeben, heute ist der Tag der Fische, aber der gibt wenig her. Entstanden ist er offenbar eher aus einer Laune einer einzelnen Frau heraus, die sich an ihrem Geburtstag einen Aktionstag gewünscht hat und sodann 2007 bei Wikipedia einen Eintrag zum “Tag der Fische” erstellte. Inzwischen ist der Tag einigermaßen bekannt und was wären wir ohne sie. Sei es beim Schnorcheln oder Tauchen im Meer, im örtlichen Aquarium oder auf dem eigenen Teller: Fische sind immer schön anzusehen und haben zumeist eine beruhigende Wirkung.

Am morgigen Dienstag gibt es den “Reite-den-Wind-Tag”. Er ist einer der älteren Aktionstage und stammt aus dem Jahr 1977. Er geht zurück auf die vom britischen Millionär Henry Kremer ausgerufenen und mit einem ordentlichen Preisgeld versehenen Herausforderungen zum Muskelkraftflug. Zwei der Herausforderungen sind nach wie vor offen: die internationale Marathon- und die Sportflugzeug-Herausforderung. Kermers Ziel war es, den Fortschritt des Muskelfluges zu fördern. In den Anfängen war es meist schwierig lange Strecken oder Kunststücke zu meistern, inzwischen sind die technischen Voraussetzungen allerdings besser, vor allem seit der Erfindung des Carbons. Das Wetter spielt beim Muskelkraftflug eine wichtige Rolle, denn bei gutem Auftrieb kann die Muskelkraft einen Flieger länger in der Luft halten.

Der Mittwoch ist der “über das Wetter schimpfen”-Tag in den USA. Aber man kann sich auch hierzulande über das Wetter beschweren. Nicht, dass es dazu einen besonderen Tag bräuchte. Uns erreichen täglich Beschwerden über das Wetter und die Wettervorhersage. Einige sind freundlich formuliert, andere sind voller Beleidigungen bis hin zu Verwünschungen. Aber wer sich einen Anlass wünscht, der kann auf den kommenden Mittwoch zurückgreifen.

Die zweite Wochenhälfte bietet kaum Aktionstage, die sich mit dem Wetter verbinden lassen.

Am Sonntag ist der Tag des Rotweins. Zwar ist die Hauptweinlese erst im späteren September, in einigen Regionen Deutschlands hat die Weinlese für den “Federweißer” aber bereits begonnen. Die Trockenheit hat die Trauben eher klein gehalten und besonders junge Pflanzen leiden unter Trockenstress. Da muss der Winzer zusätzlich bewässern. Die älteren Reben können mit ihren langen Wurzeln meist ausreichend Wasser aus den tieferen Erdschichten ziehen. Obwohl die Lese dieses Jahr recht früh begonnen hat, ist es nicht der früheste Start. Den gab es im Jahr 2018, in dem bereits Anfang August die Lese anlief. Dieses Jahr war die Witterung im Frühling “normal”, sodass der Wein nur etwa eine Woche früher anfing zu blühen, als im langjährigen Mittel. 2018 war der Frühling sehr warm und die Blüte entsprechend sehr früh.

Dipl.-Met. Jacqueline Kernn

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 22.08.2022

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst