Hurrikan FRANCINE hat die Küste von Louisiana erreicht. Dabei ging der Sturm als Hurrikan der Kategorie 2 an Land. FRANCINE erreicht an den Küsten Spitzenböen von 150 Kilometern pro Stunde, schwächt sich auf seinem Weg ins Landesinnere aber schnell ab. Die Hauptgefahr des Sturms geht von intensiven Regenfällen aus, die auch weit landeinwärts für Überschwemmungen sorgen können. Innerhalb von 24 Stunden sind in Louisiana stellenweise 150 bis 300 Liter pro Quadratmeter zu erwarten.
FRANCINE ist der sechste benannte Sturm im Atlantik in der Saison 2024 bisher. Damit liegt die Wirbelsturmaktivität dort bis zum jetzigem Zeitpunkt entgegen den Prognosen zu Beginn der Saison, sogar auf leicht unterdurchschnittlichem Niveau. Doch was sind die Ursachen hierfür?

Die atlantische Hurrikan-Saison startete in diesem Jahr vielversprechend. Hurrikan BEYRL war der frühste beobachtete Kategorie 5 Hurrikan seit Beginn der Aufzeichnungen. Dieser Sturm entwickelte sich bereits am 2. Juli über dem karibischen Meer zu einem Hurrikan der höchsten Kategorie. Grund dafür waren überdurchschnittlich hohe Wassertemperaturen, sowie günstige atmosphärische Bedingungen, welche die rasche Entwicklung des Sturms förderten.

Im weiteren Verlauf entwickelten sich lediglich die Stürme Debby (Kategorie 1) und Ernesto (Kategorie 2) zu signifikanten Wirbelstürmen auf dem Atlantik. Vom 20. August bis zum 10. September wurde kein einziger Sturm im gesamten Nordatlantik gesichtet und das obwohl zu diesem Zeitpunkt im klimatologischen Mittel der Höhepunkt der Wirbelsturmaktivität beginnt.

Die Ursache dafür lag vermutlich im Ostatlantik in der Nähe von Westafrika. Dieses Gebiet ist besonders interessant für die Entwicklung von starken Hurrikans, da dort die Grundlage in Form von konvektiven Gewittersystemen geschaffen werden. Über Westafrika und dem angrenzenden Ostatlantik wurden in diesem Zeitraum weit nach Norden ausgedehnte African Easterly Waves beobachtet. Dadurch verlagerten sich die konvektiven Gewittersysteme von Westafrika ausgehend über die Sahara in den Ostatlantik. Dies unterdrückte die weitere Intensivierung und teilweise auch schon die Auslösung der konvektiven Systeme sehr stark, sodass der Atlantik in diesem Zeitraum keinen einzigen ausgewachsenen Sturm hervorbrachte.

In den letzten Tagen haben sich die Bedingungen für die Entwicklung von starken Wirbelstürmen zumindest etwas gebessert. Die African Easterly Waves haben ihre Position verändert, sodass in den nächsten Wochen mit einem leichten Aufleben der Aktivität zu rechnen ist. Allerdings befindet sich in der Region, auch aufgrund einer erhöhten Saharastaubkonzentration eine immer noch recht stabile Schicht in der mittleren Atmosphäre, welche die weitere Entwicklung hemmen wird. Durch den Eintrag von Saharastaub wird die einfallende Solarstrahlung an den Staubpartikeln absorbiert, wodurch sich diese Schicht relativ zur unteren troposphärischen Schicht erwärmt. Zusätzlich unterdrückt der geringe Feuchtegehalt dieser Schicht weitere Konvektion.

Derzeit befindet sich eine tropische Depression westlich der Kapverden im östlichen Atlantik. Diese wird sich vorerst nicht weiter verstärken können. Erst im weiteren Verlauf deuten einige Berechnungen der Modelle eine Intensivierung zum tropischen Wirbelsturm oder auch zum Hurrikan an. Westlich der tropischen Depression befinden sich zwei weitere Störungen. Diese bestehen aktuell aus unorganisierten Bändern von Schauern und Gewitter und werden im weiteren Verlauf voraussichtlich ebenfalls keine klare Struktur ausbilden können. Damit bleibt die Sturmaktivität trotz zaghaft angedeuteten Entwicklungen auch im weiteren Verlauf des Septembers voraussichtlich gedämpft.

M.Sc. Meteorologe Nico Bauer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 12.09.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Der letzte Tag der offenen Tür in der Zentrale in Offenbach liegt schon neun Jahre zurück und daher wird es nun endlich mal wieder Zeit für solch einen. Am kommenden Samstag, den 14.09.2024 lässt der DWD die Öffentlichkeit dann wieder hinter die Kulissen blicken und bietet viele interessante Führungen und Einblicke in das Arbeitsleben beim DWD. Eröffnen wird die Veranstaltung um 10 Uhr der Offenbacher Oberbürgermeister Dr. Felix Schwenke zusammen mit Prof. Dr. Sarah Jones, der DWD-Präsidentin. Bis 18 Uhr gibt es ein buntes und spannendes Rahmenprogramm. Einige externe Aussteller mit Bezug zum DWD, wie die Freiwillige Feuerwehr Offenbach, die Rettungsfliegerstaffel aus Egelsbach, die Deutsche Lebens-Rettungs-Gesellschaft e.V. sowie Skywarn werden ebenfalls zugegen sein. Das genaue Programm, bei dem auch die Jüngsten nicht zu kurz kommen, können sie  einsehen. Für das leibliche Wohl sorgt unsere Kantine, sodass niemand hungrig und durstig bleiben muss.

Ein besonderes Schmankerl bietet der Shuttle-Bus zum Wetterpark, der im Südosten der Stadt angesiedelt ist. Dort wird beispielsweise auf dem 20.000 Quadratmeter großen Lehr- und Erlebnispfad an verschiedenen Stationen das Zusammenspiel von Sonne, Luft und Wasser erklärt und sinnlich erfahrbar gemacht.

Doch wie wird denn nun das Wetter in Offenbach am Samstag? Muss wie 2013 der Regenschirm herhalten oder doch eher der Sonnenhut ausgepackt werden? Nachdem diese Woche endgültig der Herbst auch im Rhein-Main-Gebiet Einzug gehalten hat und der Septembersommer beendet wurde, steht am Wochenende frühherbstliches, aber nicht unfreundliches Wetter auf dem Programm. Der Ableger eines Azorenhochs schiebt sich nämlich nach Mitteleuropa und die Luftmasse kommt zur Ruhe.

Das bedeutet für Offenbach am Samstag einen Wechsel aus Sonne und Wolken, wobei die sonnigen Anteile am späteren Nachmittag immer mehr zunehmen sollten. Regen wird nach aktuellem Kenntnisstand nicht erwartet. Zu Beginn der Veranstaltung liegt die Temperatur um 11 Grad, sodass eine Jacke Pflicht sein sollte. Am Nachmittag wird es dann langsam etwas milder, das Ende der Fahnenstange wird allerdings bei maximal 17 Grad erreicht werden. Der Wind spielt den ganzen Tag über eine eher untergeordnete Rolle und weht schwach bis mäßig aus nördlichen Richtungen. Der Innenhof der Zentrale bietet dabei einen zusätzlichen Windschutz.

Wer es nicht nach Offenbach schafft, dem bieten sich an den Außenstellen in Stuttgart am 15.09.2024 oder in Potsdam am 21.09.2024 Möglichkeiten den DWD zu besuchen. Weitere Informationen zu den Tagen der offenen Tür an den Außenstellen finden sich.

Hinweis: Da die Parksituation im Umfeld der Zentrale in Offenbach schwierig ist, wird eine Anreise mit den öffentlichen Verkehrsmitteln empfohlen.

Dipl.-Met. Marcel Schmid
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 10.09.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Es gibt viele Materialeigenschaften, die von der Temperatur abhängen und genauso viele Möglichkeiten gibt es auch, sie zu messen – zu viele, um in diesem Rahmen auf alle einzugehen. Deshalb beschränken wir uns hier nur auf drei verbreitete Arten.

Der vermutlich bekannteste Vertreter aus der Reihe der Temperaturmesser ist das Flüssigkeitsthermometer. Es besteht aus einem kleinen Behälter mit Flüssigkeit, der mit einem Röhrchen verbunden ist, in dem die Flüssigkeit wandern kann. Früher wurde Quecksilber verwendet, heute ist meist gefärbter Alkohol im Einsatz. Der Grund für diese Wahl ist die Tatsache, dass es auch im üblichen negativen Temperaturbereich nicht friert und der sogenannte Wärmeausdehnungskoeffizient sich nicht allzu sehr mit der Temperatur ändert. Denn der ist entscheidend für die Funktionsweise dieses Messinstrumentes. Erwärmt sich die Flüssigkeit, dehnt sie sich entsprechend dieses Koeffizienten aus, und zwar in die einzig mögliche Richtung: Im Röhrchen hoch, an der Messskala vorbei. Durch den Aufbau und die Skalierung des Gerätes ist der Stand der Flüssigkeitssäule mit der Temperatur verknüpft. Nimmt man es ganz genau, muss auch noch berücksichtigt werden, dass das Glas sich bei Erwärmung ebenfalls ausdehnt, aber im alltäglichen Gebrauch ist das zu vernachlässigen.

In der industriellen Messtechnik und auch in offiziellen Wetterstationen wird gerne ein Widerstandthermometer eingesetzt, weil die Temperatur nicht „von Hand“ abgelesen werden muss, sondern direkt ein elektrisches Signal vorliegt. Bei diesem Instrument basiert die Funktion auf der temperaturabhängigen elektrischen Leitfähigkeit von Metallen. Je höher die Temperatur ist, desto besser ist die Leitfähigkeit, und entsprechend geringer der Widerstand. Bei einer Temperaturänderung um ein Grad ändert sich auch der Widerstand um einen festen Wert – zumindest im Rahmen der alltäglichen Größenordnungen. Das geläufigste Thermometer dieser Art ist das sogenannte Pt100. „Pt“ bezeichnet das Material Platin mit seinem chemischen Zeichen. Die „100“ gibt an, dass es bei 0 Grad Celsius einen Widerstand von 100 Ohm hat. Durch einen Platindraht fließt ein konstanter Strom. Abhängig vom Widerstand fällt eine Spannung ab, die gemessen wird. Auf den Widerstand – und damit die Temperatur – kann mithilfe des Ohmschen Gesetzes geschlossen werden. Demzufolge ist die gemessene Spannung gleich dem Produkt aus dem vorgegebenen Strom und dem Widerstand des Leiters, der letztendlich von Interesse ist.

Eine weitere relativ bekannte Messmethode ist der Einsatz eines Strahlungsthermometers, auch Pyrometer genannt. Dabei muss das Messgerät den Körper nicht berühren, um seine Temperatur zu bestimmen. Jeder Körper, der wärmer als 0 Kelvin oder -273,15 Grad Celsius ist, gibt Wärmestrahlung ab. Die Temperatur des Körpers legt dabei die Intensität sowie die Wellenlänge der Strahlung fest, was durch das Plancksche Strahlungsgesetz beschrieben wird. Je wärmer ein Körper ist, desto höher ist die Intensität der Strahlung und desto kurzwelliger, also energiereicher ist sie. Bei Temperaturen unter 500 Grad Celsius liegt die Wellenlänge im infraroten Bereich, bei höheren Werten kann ein Glühen im sichtbaren Bereich beobachtet werden. Es gibt verschiedene Arten von Pyrometern, die sich im Kern aber alle diese Abhängigkeit zunutze machen. Die abgegebene Strahlung des zu messenden Körpers wird vom Gerät registriert und in den Tiefen seiner Technik in ein elektrisches Signal umgewandelt, das dann ausgegeben wird.

Es gibt also verschiedene physikalische Prinzipien, die genutzt werden, um Wärme in Zahlenwerte umzuwandeln. Je nach Einsatzbereich und Anforderungen an die Genauigkeit sind dabei einige geeigneter als andere.

Dipl.-Met. Tobias Reinartz in Zusammenarbeit mit Hochschulpraktikantin Christina Kagel
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 08.09.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Hochsommerliche Temperaturen und teilweise sogar Tropennächte. Der September gestaltete sich bisher alles andere als herbstlich. Grund dafür ist ein persistentes Hochdruckgebiet über dem Baltikum und tiefer Luftdruck über West- und Südwesteuropa. Dabei stellte sich eine südöstliche Strömung ein, mit der sehr warme bis heiße Luftmassen zu uns gelangten. Daran ändert sich vorerst auch nur wenig. Erst zu Beginn der kommenden Woche stellt sich die Wetterlage grundlegend um.

Dann verlagert sich das kräftige blockierende Hochdruckgebiet über dem Baltikum langsam in Richtung Ural und macht Platz für einen Tiefdruckzone, die sich zu Wochenbeginn vom Nordmeer bis nach Italien erstrecken wird. Dabei wird im Wochenverlauf voraussichtlich mit einer nördlichen Strömung sukzessive kühlere Luft ins Land geführt. Von Samstag bis Donnerstag sinkt demnach die Luftmassentemperatur in 850 Hektopascal (etwa 1,5 Kilometer Höhe) gebietsweise um 15 Grad.

Doch der Reihe nach. Zunächst erwartet uns am morgigen Samstag nochmals bestes Ausflugs- und Badewetter. Bei viel Sonnenschein und nur wenigen harmlosen Wolkenfeldern steigen die Temperaturen in den Niederungen abseits des äußersten Westens und den Küstengebieten verbreitet auf hochsommerliche Werte um 30 Grad an. Im Osten werden örtlich sogar Spitzenwerte um 33 Grad erreicht.

Doch bereits in der Nacht auf Sonntag macht sich im Westen eine Kaltfront mit schauerartigen Regenfällen bemerkbar. Örtlich sind auch Gewitter mit von der Partie. Am Sonntag verlagert sich die Kaltfront im Tagesverlauf langsam nach Osten. Im Vorfeld treten voraussichtlich vor allem im Süden teils kräftige Schauer und Gewitter mit Starkregen auf. Während es im Westen bereits etwas abkühlt, wird in den äußersten Osten im Vorfeld der Kaltfront nochmals sehr warme Mittelmeerluft herangeführt. Dort steigen die Temperaturen auf ähnlich hohe Werte wie am Vortag.

Zu Wochenbeginn erreicht die kühle Meeresluft auch allmählich den Osten des Landes. Dabei treten dort teils kräftige schauerartige Regenfälle auf. Anfangs treten auch noch teils starke Gewitter auf. Diese können mit heftigem Starkregen einhergehen. Stellenweise sind auch abseits der Gewitter unwetterartige Niederschlagsmengen nicht ausgeschlossen! Die genauen Schwerpunkte und Intensitäten sind aber noch mit einigen Unsicherheiten verbunden. Die Temperaturen gehen in großen Teilen des Landes deutlich zurück. Meist liegen die Höchstwerte nur noch um 20 Grad. Lediglich im äußersten Osten sind nochmals sommerliche Werte um 25 Grad möglich.

In den folgenden Tagen etabliert sich ein ausgeprägter, mit Kaltluft gefüllter Höhentrog(siehe „Weitere Informationen zum Thema“) über Mitteleuropa. Damit bleibt es landesweit wechselhaft. Immer wieder muss mit kräftigen Regengüssen gerechnet werden. Zeitweise wird es auch sehr windig. Außerdem gehen die Temperaturen noch weiter zurück. Zur Wochenmitte zeigt das Thermometer auch in den wärmsten Regionen voraussichtlich kaum noch 20 Grad an. In etwas höheren Lagen des Berglandes werden häufig sogar nicht einmal mehr 15 Grad erreicht. Der Herbst sendet also schonmal herzliche Grüße!

M.Sc. Meteorologe Nico Bauer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 06.09.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Der deutsche Begriff ist „Rückkopplung“, im Englischen heißt es „Climate Feedback„. Gemeint sind Prozesse, die in der Zukunft Auswirkungen „auf sich selbst“ haben. Wie auch im Alltag kann das Feedback positiv oder negativ ausfallen. Positive Rückkopplung bedeutet, dass ein Effekt sich selbst verstärkt, bei negativer Rückkopplung ist entsprechend das Umgekehrte der Fall und der Effekt schwächt sich in der Folge selbst ab. Aber genug der Theorie, sehen wir uns einige praktische Beispiele an.

Starten wir mit der positiven Rückkopplung. Dazu ein kurzer Einschub zum Thema „Albedo“ vorweg: Der Begriff bezeichnet das Reflektionsvermögen einer Oberfläche, also wie viel der einfallenden Strahlung absorbiert wird und wie viel zurückgeworfen wird. Je dunkler ein Körper ist, desto mehr absorbiert er, aber auch die Glattheit der Oberfläche spielt eine Rolle. Ein glatt polierter Spiegel reflektiert bekanntermaßen besser als raues Strukturglas. Die Albedo von Wasser zum Beispiel ist sehr niedrig, da etwa 90 % der Strahlung absorbiert werden. Frisch gefallener Schnee hingegen hat eine hohe Albedo, fast 80 % des Lichtes werden reflektiert. Nun zurück zur Rückkopplung und zum sogenannten „Eis-Albedo-Effekt“. Wenn Schnee oder Eis an den Polen schmelzen, kommt darunter Wasser oder Erdoberfläche zum Vorschein. Diese sind dunkler als Schnee und Eis, haben demnach eine geringere Albedo. Wird viel Sonnenstrahlung absorbiert, heizt sich die Oberfläche auf und sorgt dafür, dass noch mehr Eis schmilzt. Es wird mehr dunkler Untergrund freigelegt und man beginnt sich im Kreis zu drehen. Genauso funktioniert es aber auch andersherum. Fällt Schnee, wird der Boden heller, reflektiert mehr Licht, wird folglich weniger erwärmt und es kann sich weiterer Schnee sammeln.

Einen ähnlich wirkenden Effekt gibt es in der Atmosphäre. In der Luft befindet sich neben Gasen wie Stickstoff oder Sauerstoff auch ein (prozentual geringer) Teil Wasserdampf. Dieser sorgt als Treibhausgas dafür, dass es auf der Erde wärmer wird. Je wärmer es ist, desto mehr Wasser kann verdunsten, das wiederum sein Treibhauspotential entfalten kann. Damit wird es noch wärmer und noch mehr Wasserdampf kann verdunsten …

Mit der Verdunstung von Wasser ist es aber nicht ganz so einfach. Gibt es Kondensationskerne in der Luft, bilden sich Wolken. Die Wolken sind hell, das heißt, sie haben eine hohe Albedo, reflektieren also viel Sonnenlicht. Dieses Licht kann nicht mehr zum Erdboden gelangen, wo es wärmen und Wasser verdunsten könnte. Wenn weniger Wasser verdunstet, gibt es weniger Wasserdampf in der Luft, der Wolken formen könnte. Damit haben wir ein erstes Beispiel für sich selbst abschwächende Effekte.

Etwas physikalischer und weniger greifbar ist die sogenannte „Planck-Rückkopplung“. Jeder Körper, der wärmer als der absolute Nullpunkt ist (also -273,15 Grad Celsius), gibt Wärmestrahlung ab. Da so tiefe Temperaturen in der Natur nicht erreicht werden, trifft dies auf jeden Körper zu. Das Planck’sche Strahlungsgesetz beschreibt nun die Tatsache, dass die Intensität und die Wellenlänge der abgegebenen Strahlung von der Temperatur des Körpers abhängen. Je wärmer ein Körper ist, desto mehr Strahlung gibt er ab und desto kurzwelliger, also energiereicher wird diese Strahlung. Um nicht zu weit abzuschweifen, soll das als Grundlage genügen und wir können uns wieder dem negativen Feedback widmen. Erwärmt sich die Erde, erhöht sich nach diesem Gesetz auch die Strahlung, die sie ins All abgibt. Wenn mehr Strahlung abgegeben wird, verliert die Erde Wärme und kühlt ab. Das hat zur Folge, dass sie wiederum nicht mehr so viel Wärmeenergie abgeben kann und der Prozess sich selbst bremst.

Soweit ein kleiner Einblick in die Welt der Rückkopplung. Natürlich hängen auch die einzelnen Effekte miteinander zusammen und beeinflussen sich gegenseitig. Aber das würde an dieser Stelle zu weit führen.

Christina Kagel und
Dipl.-Met. Adrian Leyser

Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 04.09.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst