Wetter Archives - Seite 164 von 219

Sommer? Fehlanzeige.

26. August 2021/0 Kommentare/in Wetter, Klima, Thema des Tages/von WINDINFO

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

Der deutsche Radarverbund – Teil 3

25. August 2021/0 Kommentare/in Wetter, Klima, Thema des Tages/von WINDINFO

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

Von „faulen“ und „sportlichen“ Gewitterzellen

24. August 2021/0 Kommentare/in Wetter, Klima, Thema des Tages/von WINDINFO

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

Erneut „Wasser marsch“

23. August 2021/0 Kommentare/in Wetter, Klima, Thema des Tages/von WINDINFO

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

Von allem etwas

22. August 2021/0 Kommentare/in Wetter, Klima, Thema des Tages/von WINDINFO

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

F, EF und T: Von der Vielfalt der Tornado-Intensitätsskalen

21. August 2021/0 Kommentare/in Wetter, Klima, Thema des Tages/von WINDINFO

Dass Tornados nicht nur in den USA auftreten, wurde am vergangenen Montag (16.08.2021) einmal mehr eindrucksvoll unter Beweis gestellt, als ein Tornado im äußersten Nordwesten Niedersachsens schwere Schäden in Teilen der Gemeinde Großheide anrichtete.

Tatsächlich können Tornados quasi überall auf der Welt zu jeder Zeit auftreten. In Deutschland werden pro Jahr etwa 20 bis 60 Tornados gesichtet, wobei die Dunkelziffer noch um einiges höher liegen dürfte. Denn dadurch, dass Tornados einerseits sehr kleinräumige Phänomene und andererseits meist nur von kurzer Dauer sind (oft nur wenige Sekunden bis mehrere Minuten), werden einige von ihnen überhaupt nicht bemerkt. Dazu kommt, dass manche vom Regen verhüllt werden oder durch Wälder und Hügel die freie Sicht auf sie verdeckt ist.

Doch zurück zum Tornado in Großheide. Dieser wurde mittlerweile als F2- bzw. T5-Tornado eingestuft. Das bedeutet, dass man davon ausgeht, dass er für Böen etwa zwischen 220 und 250 km/h sorgte. Wie man darauf kommt? Ob da jemand mit einem Windmesser durch den Wirbelsturm gelaufen ist? Nein, natürlich nicht. Das wäre sicherlich sehr „ungesund“ gewesen – beschönigend gesagt. Die Stärke eines Tornados wird anhand der Schäden, die er hinterlässt, abgeschätzt.

Eine Einteilungshilfe bietet dabei die 1971 von Dr. T. Theodore Fujita entwickelte und nach ihm benannte Fujita-Skala. Sie umfasst insgesamt 13 Stufen von F0 (schwach) bis F12 (dafür gibt es wohl keinen Begriff…), wobei der Bereich von F6 bis F12 nur theoretische Fälle beschreibt, die noch nie beobachtet wurden. Bisher war also stets bei F5 Schluss, was aber auch mehr als ausreicht, um für unglaubliche Verwüstungen zu sorgen. Denn diese Kategorie ist mit einer Geschwindigkeitsspanne von 419 bis 512 km/h definiert, was letztlich dazu führen kann, dass stabile Gebäude aus ihren Fundamenten gehoben und Stahlbetonkonstruktionen beschädigt werden können. Außerdem können Autos hunderte Meter durch die Luft geschleudert oder sogar Baumstämme komplett entrindet werden.

Zum Glück sind F5-Tornados nur sehr selten anzutreffen – selbst in den USA. Dort trat der letzte am 20.05.2013 auf, der die Stadt Moore in Oklahoma teilweise dem Erdboden gleichmachte. In Deutschland muss man etwas tiefer in der Historie graben, wird dann aber ebenfalls fündig: So trat am 29.06.1764 ein F5-Tornado in Mecklenburg auf, der sogar Baumstümpfe aus dem Boden herausgerissen haben soll, und ein weiterer wurde am 23.04.1800 in Sachsen beobachtet (Quelle: tornadoliste.de).

Ganze drei Stufen schwächer (aber alles andere als schwach) ist die Kategorie, in die der Tornado vom vergangenen Montag fällt: die F2-Kategorie. Hier bewegen sich die Windgeschwindigkeiten zwischen 181 und 253 km/h. Dabei können – wie in Großheide gesehen – ganze Dächer abgedeckt und große Bäume gebrochen bzw. entwurzelt werden. Dazu kann ein Sturm dieser Stärke u.a. Wohnwägen zerstören oder Güterwagons umwerfen.

Im Jahr 2007 ging man in den USA dazu über, die Fujita-Skala zur sogenannten Enhanced-Fujita-Skala auszuweiten. Sie umfasst zwar weiterhin nur sechs Kategorien (EF0 bis EF5), ist aber etwas feiner als ihr „Vorgänger“, denn mit EF5 wird ein Tornado nun bereits ab rund 320 km/h betitelt. Das entspricht grob gesagt einem F4-Tornado. Hintergrund war, dass aufgrund der in den USA verbreiteten Leichtbauweise teilweise gar nicht unterschieden werden konnte, ob nun ein F4 oder ein F5 für die Verwüstungen verantwortlich war.

Im Gegensatz dazu findet in Europa neben der populären Fujita-Skala auch die sogenannte Torro-Skala ihre Anwendung. Sie wurde ursprünglich in den 1970ern in Großbritannien entwickelt und von der Organisation TorDACH (Kompetenzzentraum für lokale Unwetter in Deutschland, Österreich und der Schweiz) weiter angepasst. Sie berücksichtigt die in Europa insgesamt doch deutlich stabilere Bauweise und reicht von T0 (65-90 km/h) bis T11 (468-515 km/h). Damit ist sie deutlich feiner als die amerikanischen Skalen. Eine ausführliche und eindrucksvolle Übersicht dazu finden Sie beispielsweise auf dem Internetauftritt von Skywarn unter. Der Tornado bei Großheide wurde wie oben beschrieben als T5-Tornado eingestuft, es dürften also Böen zwischen 220 und etwa 250 km/h aufgetreten sein.

Doch egal, welche Skala man nun anwendet, es bleibt immer zu hoffen, dass Tornados wenn überhaupt nur materielle Schäden anrichten.

Dipl.-Met. Tobias Reinartz

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 21.08.2021

Kurzes (Hoch-)Sommerfinale mit unsanftem Ende

20. August 2021/0 Kommentare/in Wetter, Klima, Thema des Tages/von WINDINFO

Unter Hochsommer verstehen wir Meteorologen die eigentlich heißeste Zeit des Jahres zwischen Mitte Juli und Mitte August. In diesem Jahr verlief der Hochsommer – bis auf wenige, kurze heiße Phase abgesehen – aber eher durchschnittlich, phasenweise sogar unterkühlt und relativ unbeständig. Nun ist ja schon „Mitte August“ und man fragt sich: Kommt da noch was in Sachen Sommerwetter?

Die Antwort lautet: „Joa“, aber in wohldosierter, zeitlich sehr begrenzter Form und auch nicht überall gleichermaßen!

In einem wechselhaften Sommer, dem es an beständigen Hochdrucklagen mangelt, muss es in der Regel das Azorenhoch richten, dessen Ableger zumindest vorübergehend mal eine Idee von sommerlichem Wetter bis nach Mitteleuropa geben können. So wird es auch an diesem Wochenende sein. Ein Azorenhochkeil, der auf den Namen FRIDOLINE hört, liegt mit seiner Achse bereits über dem Alpenraum und sorgt am heutigen Freitag im Süden und Südwesten schon für einige Sonnenstunden und niederschlagsfreies Wetter. Die für einen Sommertag obligatorische 25-Grad-Marke wird vor allem in den Flussniederungen knapp überschritten. Das Nachsehen hat ohne Frage der Norden Deutschlands. An der Nordabdachung des Hochkeils hat es sich eine Kaltfront gemütlich gemacht, die sich parallel zur westlichen Strömung orientiert hat und sich somit kaum vom Fleck bewegt. Im Wirkungsbereich der Front kommt es immer wieder zu schauerartigen Regenfällen und eventuell zu vereinzelten Gewittern. Auch über der Mitte erweisen sich die Wolken als ziemlich resistent, wenngleich die Sonne im Tagesverlauf immer mehr Lücken in die Wolkendecke reißen sollte. Dennoch reicht es dort wie auch im Norden „nur“ für Höchsttemperaturen von 18 bis 24 Grad, was allenfalls das Prädikat „mäßig warm“ verdient.

Am Samstag verstärkt sich der Azorenhochkeil FRIDOLINE. Es spaltet sich sogar eine eigenständige Hochzelle über Mitteleuropa ab, die Verbindung mit einem Nordmeerhoch aufnimmt und schließlich Teil einer sehr umfangreichen Hochdruckzone wird. Zum einen verstärkt sich dadurch der Hochdruckeinfluss über Deutschland, zum anderen wird aus Südwesten auch deutlich wärmere Luft weiter nordwärts transportiert. Viel Sonnenschein erwärmt die Luft auf verbreitet 25 bis 29 Grad, am Oberrhein eventuell sogar auf bis zu 30 Grad. Etwas kühler bleibt es über der Norddeutschen Tiefebene, wo sich Reste der Kaltfront in Form etwas dichterer Wolkenfelder halten sowie an der See.

Das war’s dann aber auch schon mit dem kurzen Hochsommerfinale „light“, denn schon in der Nacht zum Sonntag erreicht die Kaltfront eines Tiefs bei den Britischen Inseln den Westen Deutschlands. Damit stehen teils heftige gewittrige Starkregenfälle in Verbindung, die lokal zu Überflutungen und vollgelaufenen Kellern führen können.

Am Sonntag und Montag zieht das Tief selbst nach Mitteleuropa und sorgt deutschlandweit für Schauer und teils heftige Gewitter. Insbesondere in Teilen Norddeutschlands sowie an den Alpen fällt gebietsweise kräftiger Dauerregen. Mit den Gewittern kühlt es deutlich ab: Während es am Sonntag im Osten und Südosten nochmal auf sommerliche 25 bis 28 Grad raufgeht, ist am Montag generell bei 18 bis 24 Grad Schluss.

Im weiteren Wochenverlauf beruhigt sich das Wetter zwar wieder, die Temperaturen kommen bei Zufuhr von kühler Subpolarluft aber nicht mehr so richtig aus dem Quark. Auch wenn es sicherlich noch den ein oder anderen warmen Tag geben wird, dürfte die Hochsommerakte 2021 mit dem kommenden Wochenende wohl geschlossen werden.

Dipl.-Met. Adrian Leyser

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 20.08.2021

Der deutsche Radarverbund – Teil 2

19. August 2021/0 Kommentare/in Wetter, Klima, Thema des Tages/von WINDINFO

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 können sich innerhalb von wenigen Minuten auch kleinräumige Gewitterzellen mit starkem Niederschlag bilden. Diese können flächendeckend nur über das Wetterradar erkannt werden. Außerdem hilft das Wetterradar bei der Abschätzung der Stärke der einzelnen Gewitter. Damit gehört es zu einem der wichtigsten Bausteine des DWD-Warnmanagements.

Ein Wetterradar besteht aus einer Antenneneinheit, einem Radom als Wetterschutz, Sender und Empfänger, Signal- beziehungsweise Datenverarbeitungsprozessoren und einem Radarrechner. Über ein lokales Netzwerk werden Komponenten gesteuert und überwacht sowie Daten aufgenommen. Die Abbildungen zum Thema des Tages unter zeigen den Radarturm am Standort Memmingen (links) sowie das „Innenleben“ (Teile der Antenneneinheit und des Empfängers) im Radom bei einer Wartung (rechts).

Vom Wetterradar aus wird ein sehr kurzer elektromagnetischer Impuls mit einer Frequenz von ungefähr 5 GHz in eine bestimmte Richtung ausgesendet. Dieser Impuls breitet sich nun mit Lichtgeschwindigkeit aus. Auf seinem Weg durch die Atmosphäre trifft der Impuls auf Niederschlagspartikel, von denen jeweils ein geringer Anteil zum Wetterradar zurückgestreut wird. 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.

Die genaue Vorhersage der Art und Größenverteilung der Niederschlagspartikel stellt aber durchaus eine Herausforderung dar. Um diese zu ermöglichen und zu verbessern, wurden die Radarstandorte des Deutschen Wetterdienstes bis 2015 auf sogenannte dual-polarimetrische Radarsysteme umgerüstet. Dabei sendet die ständig rotierende Antenne sowohl vertikal als auch horizontal polarisierte elektromagnetische Wellen (Impulse) aus. Im Fachjargon heißt das dann Dual-Polarisation. Aber wie kann ich mir das genau vorstellen?

Beschreiben wir den vom Radargerät ausgesendeten Impuls als schwingende Welle mit gleichmäßigen Wellenbergen und -tälern, so kann bei einem dual-polarimetrischen Wetterradarsystem zwischen einer horizontal und einer vertikal schwingenden Welle unterschieden werden. Während der ausgesendete Impuls beim „einfachen“ Wetterradar nur eine Schwingungsrichtung (zumeist die horizontale) aufweist, werden beim Dualpolarisationsradar im Allgemeinen gleichzeitig vertikal und horizontal polarisierte Impulse ausgesendet. Damit lassen sich zusätzliche Informationen über bestimmte Eigenschaften der Streukörper – also der Niederschlagspartikel – gewinnen.

Da große Regentropfen beispielsweise im Vergleich zu Schneekristallen oder Hagel durch den Luftwiderstand beim Fallen eine ovale, abgeplattete Form besitzen und somit breiter als hoch sind, weisen die zurückgestreuten horizontal polarisierten Signale eine höhere Intensität als die vertikal polarisierten Signale auf. Über das Verhältnis der zurückgestreuten Intensität beider lässt sich dann eine Aussage über die Form der Streukörper treffen. Der Vergleich von mehreren hintereinander ausgesendeten, polarisierten Impulsen zeigt die zeitliche Änderung der räumlichen Orientierung der Streukörper. Diese Informationen können dann für die Bestimmung der Art der Niederschlagspartikel (Regentropfen, Schneekristalle, Hagelkörner) verwendet werden.

Alle fünf Minuten liefert das Radar einen Scan (Abtastung) mit den aktuell gemessenen Werten der Niederschlagsechos mit einer räumlichen Auflösung von 250 m zur Auswertung. Die Abtastung beginnt mit dem sogenannten „Precipitation-Scan“, der geländefolgend den bodennahen Niederschlag bis zu einer Entfernung von 150 Kilometern rund um den jeweiligen Radarstandort erfasst. Danach wird die gesamte Atmosphäre in zehn verschiedenen Höhenwinkeln, auch „Elevationswinkel“ genannt, bis zu einer Entfernung von 180 Kilometern abgetastet. Damit werden Informationen über die vertikale Ausdehnung der Niederschlagsfelder gesammelt.

Die elektromagnetischen Wellen werden jedoch nicht nur vom Niederschlag, sondern auch von anderen Objekten reflektiert wie z. B. von Gebäuden, Schiffen, Flugzeugen und Bergen. Daher kann man keinen Niederschlag messen, der sich hinter einem Gebäude befindet, da die Radarstrahlen dort gar nicht erst hinkommen. Handelt es sich um unbewegte Objekte, so kann dieses unerwünschte Signal in der Regel direkt im Radarsignalprozessor herausgefiltert werden. Bewegen sich die Objekte aber, wie beispielsweise Vogelschwärme oder auch Flugzeuge, so funktioniert diese Filterung nur bedingt. Je nachdem, welche Filtermethode angewandt wird, kann dies zu „Löchern“ in den Daten führen oder es verbleiben unerwünschte Störechos in den Radarprodukten.

Die Funktionsweise der Radarsysteme ist sicherlich nicht einfach zu verstehen, liefert jedoch zuverlässig Daten, die im Warnmanagment des DWD eine große Rolle spielen. Die Dual-Polarisations-Technik verbessert die Qualität der Radarprodukte und wird jetzt schon für eine Niederschlagsklassifikation verwendet. Diese Messtechnik besitzt darüber hinaus noch großes Potenzial, um in den nächsten Jahren noch präzisere Wettervorhersagen- und Warnungen für die Öffentlichkeit bereitzustellen. Daran arbeitet der DWD intensiv im Rahmen von Forschungs- und Entwicklungsprojekten.

Darüber hinaus wird auch der sogenannte Dopplereffekt von den Radargeräten ausgenutzt. Wie dies funktioniert und wie die Daten genutzt werden können, wird in einem dritten Teil im Rahmen der Rubrik „Thema des Tages“ in den kommenden Wochen erläutert.

MSc.-Met. Sebastian Schappert

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 19.08.2021

Afrikanischer Monsun und“ African Easterly Waves“ im Gleichklang

18. August 2021/0 Kommentare/in Wetter, Klima, Thema des Tages/von WINDINFO

In weiten Teilen des südlichen Westafrikas herrscht aktuell Regenzeit. Genau genommen hat die Regenzeit dort sogar ihren Höhenpunkt erreicht. Während die Regionen zwischen der südwestafrikanischen Atlantikküste und Zentralafrika vom November bis in den März hinein praktisch keine Niederschläge zu verzeichnen haben, werden sie in den kommenden Tagen von zum Teil sehr kräftigen Regenfällen getroffen.

Die beigefügte Grafik zeigt die akkumulierten Niederschläge des DWD-Vorhersagemodells „ICON“ (oben) sowie des Vorhersagemodells „IFS“ des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage (EZMW, unten). Beide Modelle sagen für die kommenden Tage bis Samstagmittag insbesondere in einem Streifen vom Senegal, Gambia, Guinea und Guinea-Bissau im Westen bis ins südliche Mali heftige Niederschläge vorher. Dabei prescht ICON mit Maxima von 353 l/m² sogar noch weiter vor als das EZMW, welches in der Spitze „nur“ 229 l/m² aufbieten kann (wobei zu erwähnen ist, dass in diesem Fall die räumliche Auflösung der Modelle leicht unterschiedlich ist und dies auch zu unterschiedlichen Maximalwerten führen kann).

Bei den hier genannten Regensummen bewegen wir uns – unabhängig von der Modellauflösung – aber durchaus im Bereich der im vieljährigen Mittel zu erwartenden Monatsniederschläge. So fallen im August, dem regenreichsten Monat des Jahres, in Bamako, der Hauptstadt Malis, gut 250 l/m². In Nigerias Hauptstadt Abuja sind es sogar etwas über 300 l/m². Und diese Mengen stehen jetzt innerhalb von nur gut drei Tagen auf dem Programm.

Ein Grund dafür liegt im Afrikanischen Monsun. Der „kleine“, insbesondere aber weniger bekannte „Bruder“ des Indischen Monsuns zeigt sich in der Region immer in den Sommermonaten. Dies liegt daran, dass mit der recht weit im Norden stehenden Sonne auch die sogenannte „Innertropische Konvergenzzone“, eine äquatornahe Tiefdruckrinne, nach Norden wandert. Sie findet auf diese Weise den Weg vom Golf von Guinea, wo sie in den Wintermonaten zu finden ist, ins südliche Westafrika. Damit dreht dort der Wind im Mittel auf südliche bis südwestliche Richtungen, wodurch feuchte Luft vom Golf von Guinea in die Region transportiert wird (rote Pfeile in der Grafik).

Die feuchte Luft sorgt für kräftige Niederschläge. Dies gilt insbesondere, wenn die Hebung noch durch weitere Antriebe unterstützt wird. Und genau das ist in der Region heute, aber auch am Freitag und Samstag der Fall. Wellen im Bodendruckfeld, die sich von Ost nach West verlagern und folgerichtig „African Easterly Waves“, also „von Osten kommende afrikanische Wellen“ heißen, fachen die Hebung innerhalb des Monsuns zusätzlich an. So kommt es zu den sehr hohen Niederschlagssummen in den kommenden Tagen.

Detailliertere Informationen zu den „African Easterly Waves“ finden Sie im Thema des Tages vom 20.6.2019

Von den geschilderten Regenmengen sind wir in Deutschland in den kommenden Tagen übrigens – und glücklicherweise – weit entfernt. Allenfalls im Norden können bis zum Samstag Mengen bis 10 l/m² zusammenkommen, in kräftigen Schauern punktuell auch etwas mehr.

Dipl.-Met. Martin Jonas

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 18.08.2021

Herbstfeeling

17. August 2021/0 Kommentare/in Wetter, Klima, Thema des Tages/von WINDINFO

Der meteorologische Sommer neigt sich dem Ende zu. In genau zwei Wochen beginnt dann der meteorologische Herbst. Für das erste Herbstfeeling sorgt das für die Jahreszeit ungewöhnlich kräftige Tief „Luciano“, das am gestrigen Montag die Reste der Sommerluft über Deutschland ausgeräumt und diese mit sehr kühler Meeresluft ersetzt hat. In der vergangenen Nacht gab es auf der Zugspitze den ersten Schnee, wie das Webcam-Bild von Schneefernerhaus auf beeindruckende Art und Weise zeigt. Nun sind die warmen Abende, in denen man ohne Jacke lange draußen sitzen konnte, zunächst einmal vorbei.

Tief „Luciano“ hatte zudem viel Wind in Gepäck. Vor allem in Norddeutschland traten stürmische Böen bis 70 km/h, an der Nordseeküste schwere Sturmböen bis knapp 95 km/h auf. Im Ostfriesland gab es am Montagabend sogar ein Tornado, der große Schäden verursacht hat. Dabei sind leider auch einige Verletzte zu beklagen. Eine andere Tragödie ereignete sich in Süddeutschland und zwar bei Garmisch-Partenkirchen. Durch die starken Regenfälle hatte eine Flutwelle in der Höllentalklamm am Fuße der Zugspitze acht Menschen mitgerissen und mussten gerettet werden, zwei davon werden immer noch vermisst.

Auch am heutigen Dienstag zieht Tief „Luciano“ über der mittleren Ostsee seine Kreise und beeinflusst das Wetter in Deutschland. Mit Höchstwerten zwischen 17 an den Küsten und maximal 23 Grad am Kaiserstuhl bleibt es ziemlich frisch. Vor allem im Norden des Landes, wo zahlreiche Schauer und vereinzelte Gewitter mit stürmischem Wind auftreten, ist der herbstliche Eindruck deutlich zu spüren. Auch in den übrigen Regionen ziehen im Tagesverlauf einzelne Schauer durch. Die Sonne lässt sich dann nur kurz blicken.

In den nächsten Tagen gibt es zunächst kaum Wetterbesserung, denn Tief „Luciano“ setzt sich über Skandinavien fest und erhält die Zufuhr kühler Meeresluft aufrecht. So steigen die Temperaturen nur wenig an. In der Nordhälfte gibt es dazu immer wieder Schauer und kurze Gewitter.

Ist der Sommer damit nun schon vorüber? Die Antwort ist nein. Ab Freitag setzt sich von Süden her wieder deutlich wärmere Luft durch, sodass der Trend für das nächste Wochenende wieder spätsommerlich aussieht. Bei Höchstwerten zwischen 23 und 31 Grad scheint dazu häufig die Sonne. Erst am Sonntag tauchen in Westdeutschland wahrscheinlich wieder erste Schauer und Gewitter auf.

Dipl.-Met. Marco Manitta

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 17.08.2021