Das Vertikalprofil – ein zentrales Analyse-Werkzeug

Liest man dieser Tag den Wetter- oder Warnlagebericht, oder auch speziellere Produkte wie die zweimal täglich vom DWD ausgegebene Übersicht der synoptischen Kurzfristvorhersage, so wird aufgefallen sein, dass relativ konsequent das Gewitterpotenzial besprochen wird – sei es, weil das Potenzial besonders hoch ist, weil Gewitter in bestimmten Regionen nicht ausgeschlossen werden können, oder auch weil das Ausbleiben von Gewittern erwähnenswert sein kann. Auch die teils schweren Gewitterlagen der vergangenen Wochen (beispielsweise am 29.05.2026) haben verdeutlicht, dass wir uns in der Gewittersaison befinden. Das Potenzial für solch hochreichende Konvektion mit elektrischer Entladung als zentrale Begleiterscheinung hängt, eng verknüpft mit der zugrunde liegenden großskaligen Strömung, maßgeblich von der lokalen vertikalen Schichtung der Atmosphäre ab. Spezifischer, von den Vertikalprofilen der Temperatur, der Luftfeuchtigkeit und des Windes in der Troposphäre – jener erdnächsten Atmosphärenschicht in der das allgemeine Wettergeschehen stattfindet.

Ein zentrales Analyse-Werkzeug in der Meteorologie insbesondere in diesem Kontext ist das sogenannte log-p skew-T Diagramm: eine spezielle und zweckdienliche Art den Höhenverlauf der oben genannten zentralen Parameter darzustellen. Zweckdienlich dahingehend, dass das geübte Auge aus dem Profil der Mess- oder Modellgrößen sowie den dargestellten Hilfsparametern eine recht konkrete Abschätzung über das Gewitterpotenzial sowie die Ausprägung der möglichen Begleiterscheinungen – Niederschlagsmenge, Windböen, und Hagelgröße – geben kann.

Abb. 1 Radiosonden-Aufstieg vom meteorologischen Observatorium Lindenberg am vergangenen Donnerstag, dem 11.06.2026 um 12 Uhr. Eingeblendet werden sukzessive die im Text beschriebenen Hilfslinien, sowie im Anschluss die gemessenen Vertikalprofile von Temperatur, Taupunkt, und Wind.

In Abbildung 1 werden zuerst die sich teils gegenseitig bedingenden Koordinaten als Grundlage des log-p skew-T Diagramms sukzessive hinzugefügt. In der vertikalen Achse ist der mit der Höhe exponentiell abnehmende Luftdruck p logarithmisch aufgetragen, daher das namensgebende log-p. Die Isothermen, die Linien konstanter Temperatur sind nicht vertikal aufgetragen, sondern diagonal geneigt – daher das skew („geneigt“) T. Die Isothermen sind in 10 Grad Schritten aufgetragen, die 0 Grad Isotherme ist blau hervorgehoben.

Die Linien, die in der Abbildung als erstes neu erscheinen sind die sogenannten Trockenadiabaten. Sie zeigen, wie sich die Temperatur eines Luftpakets verändert, wenn es aufsteigt oder absinkt, unter der Annahme, dass es keine Wärme mit seiner Umgebung austauscht. Die zweite wichtige Bedingung für diese Temperaturänderung von etwa 1 °C pro 100 m ist, dass die Luft noch nicht mit Wasserdampf gesättigt ist. Das bedeutet, dass keine Kondensation stattfindet und kein Wasser aus der Luft ausfällt.

Denn ebenso wie Energie benötigt wird, um die Bindungen von Wasser im flüssigen Zustand zu lösen – beispielsweise beim Verdampfen von Wasser – wird Energie frei, wenn gasförmiges Wasser wieder in den flüssigen Zustand übergeht. Erreicht ein aufsteigendes Luftpaket Sättigung und beginnt Wasserdampf zu kondensieren, so wird diese sogenannte latente Wärme freigesetzt. Dadurch kühlt sich das Luftpaket mit zunehmender Höhe langsamer ab als im ungesättigten Fall. Der entsprechende Temperaturverlauf ist durch die sogenannten Feuchtadiabaten dargestellt (grüne, als zweites eingeblendete Linien in Abbildung 1).

Die zuletzt eingeblendeten grün gestrichelten Hilfslinien zeigen konstante Wasserdampf-Mischungsverhältnisse an, also wie viel Gramm Wasserdampf in einem Kilogramm Luft sind. Für jeden festen Wert des Wasserdampf-Mischungsverhältnisses gibt es genau eine Temperatur, bei der die Luft Sättigung erreicht. Somit sind diese Linien im Diagramm eindeutig festgelegt. Sie ermöglichen es, sowohl aus dem Temperaturverlauf abzulesen, wie viel Wasserdampf die Luft maximal enthalten kann bevor Sättigung eintritt, als auch aus dem Taupunktverlauf zu bestimmen wie viel Wasserdampf tatsächlich in der Luft vorhanden ist.

Nachdem die beschriebenen Koordinaten und Hilfslinien in Abbildung 1 eingeblendet sind, folgen die eigentlichen Messwerte, von einem Radiosonden-Aufstieg (Wetterballon) vom meteorologischen Observatorium Lindenberg am vergangenen Donnerstag, dem 11.06.2026 um 12 Uhr: zuerst in schwarz der Verlauf der Temperatur mit der Höhe, dann gestrichelt der Taupunkt als absolutes Maß der Luftfeuchtigkeit, und zuletzt die Windfiedern.

Die Auswertung eines aufsteigenden Luftpakets anhand des gemessenen Radiosondenprofils zeigt den Aufstieg der bodennahen Luft entlang der Trockenadiabate bis zur Wasserdampfsättigung, im Anschluss entlang der Feuchtadiabate. Die im Text nicht beschriebenen dargestellten Größen können vorerst getrost ignoriert werden.

An besagtem Tag befand sich ein Höhentrog über Deutschland, eine Auslenkung von Luftmassen aus nördlicheren Breitengraden Richtung Süden. Die bei einem Druckniveau von mehr als 300 hPa verhältnismäßig tief liegende Tropopause deutet im Vertikalprofil darauf hin. Die Luftmasse war tatsächlich mäßig labil geschichtet – „zu“ warme und ausreichend feuchte Luft befand sich in Bodennähe – so dass es zu vertikaler Durchmischung kam und sich relativ verbreitet über Deutschland Schauer und Gewitter bildeten. Die Luft in Bodennähe stieg entlang der Trockenadiabate auf bis Sättigung erreicht war, sprich bis das Mischungsverhältnis des bodennahen Taupunkts die Aufstiegs-Trockenadiabate schnitt. Ab dort kühlte sich die Luft beim weiteren Aufstieg aufgrund der Freisetzung latenter Wärme bei Kondensation und Wolkenbildung weniger ab, und blieb somit bis es die Tropopause erreichte wärmer und leichter als die durch die Temperaturmessung repräsentierte Umgebungsluft.

Falls das Alles zunächst etwas viel Information auf einmal war, ist das kein Grund zur Sorge – das liegt gewissermaßen in der Natur dieser eher unintuitiven, aber sehr aussagekräftigen Diagramme. Beim Lesen und Interpretieren solcher Aufstiegsprofile hilft vor allem Übung. Sollten Ihnen in einer späteren Lektüre, beispielsweise im Thema des Tages, erneut ein solches Diagramm begegnen, können Sie nach der heutigen Einführung (oder Auffrischung) hoffentlich bereits etwas mehr daraus entnehmen – sei es „nur“ der Temperaturverlauf, oder auch Hinweise auf das Potenzial für vertikale Luftbewegungen und Durchmischung in der Troposphäre.

Dr. rer. nat. Thorsten Kaluza (Meteorologe)
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 13.06.2026
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