Das Niederschlagsradar

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RADAR ist die Abkürzung für RAdio Detection And Ranging, auf Deutsch „funkgestützte Ortung und Abstandsmessung“. Ursprünglich wurde Radar ausschließlich für militärische Zwecke genutzt und fand im Zweiten Weltkrieg erstmals breite Anwendung zur Ortung von Schiffen und Flugzeugen. Dabei wurde die Entdeckung von Heinrich Hertz aus dem Jahr 1886 genutzt, der herausfand, dass metallische Gegenstände elektromagnetische Wellen reflektieren. Während des Zweiten Weltkriegs wurde entdeckt, dass auch Niederschlag Signale im Radar erzeugt. Nach dem Zweiten Weltkrieg beschäftigten sich Wissenschaftler damit, diese Niederschlagssignale herauszufiltern und spezielle Radarsysteme für die Niederschlagsdetektion zu entwickeln.

Das Funktionsprinzip des Niederschlagsradars ist relativ einfach. Ein Sender sendet gepulste Mikrowellen aus, deren Wellenlänge so gewählt ist, dass sie an Niederschlagspartikeln wie Regentropfen, Schneeflocken, Graupel und Hagel reflektiert und zum Radar zurückgestreut werden. Anschließend wird das zurückgestreute Signal, das nur einen Bruchteil der Energie des gesendeten Signals hat, am Radar mithilfe einer Antenne empfangen und gemessen. Aus der Antennenposition und der Laufzeit des Signals ergibt sich die Position der reflektierenden Hydrometeore. Die Geschwindigkeit der Mikrowellen wird dabei unter Berücksichtigung des Brechungsindex der Luft korrigiert.

Die Radarbilder des Deutschen Wetterdiensts, die von 17 Radarmessstationen frei zugänglich und auf diversen Wetterseiten zu sehen sind, zeigen die entfernungskorrigierte Intensität des zurückgestreuten Signals, gemessen in Dezibel (dBZ). Die Skala ist logarithmisch, das heißt 2 dBZ sind die 10-fache Intensität wie 1 dBZ. Doch wie lässt sich das interpretieren: Das Beispielbild zeigt eine sommerliche Gewitterlage. Die Farbskala ist an die Skala in der Warnwetter-App angelehnt. Hellblaue Werte (1 bis 15 dBZ) zeigen zumeist leichten Sprühregen oder nur ein paar Tropfen Regen. Unter Grün (rund 15 – 30 dBZ) kann man sich einen leichten bis mäßigen Landregen vorstellen, der bei Gelb (ab 30 dBZ) schon in kräftigere Intensität übergeht. In diesem Fallbeispiel sieht man dies an den kräftigeren Schauern zwischen Alb und Allgäu. Interessant wird es, wenn die Farbe ins Rot geht. Dies bedeutet Reflektivitäten von über 45 dBZ, die fast nur in Schauern und Gewittern erreicht werden. Ab da nimmt das Starkregenpotenzial deutlich zu. Am auffälligsten ist dies in diesem Beispiel im Gewitterkomplex über Südbayern der Fall. An seiner Südostseite geht die Reflexivität ins „Blaue“ (> 55 dBZ), dies ist meist bei Hagel der Fall. Dieser blaue Bereich war in diesem Fall einem größeren Hagelunwetter zuzuordnen. Die Schauer und Gewitter in Mittel- und Norddeutschland sind weniger heftig. Die Fläche mit roten und blauen Reflektivitäten ist dort viel kleiner.

Um die Niederschlagsintensität zu messen, erfolgt eine Umrechnung des empfangenen Signals in l/m² pro Stunde. Diese Umrechnung erfolgt durch Z-R-Beziehungen, wobei Z für die Reflektivität des Signals (dBZ) und R für die Regenrate (l/m² pro Stunde) steht. Diese Beziehungen wurden durch langjährige Messung empirisch gewonnen, ist aber besonders in Gewittern, die Hagel enthalten, auch zu einem gewissen Maße ungenau. Um die Genauigkeit zu erhöhen, werden die aus dem Radar gemessenen Niederschlagsraten mit Stationsmeldungen verglichen und entsprechend kalibriert. So lässt sich relativ gut die Niederschlagsmenge flächendeckend bestimmen.

Niederschlagsradare bieten jedoch noch weitere Möglichkeiten. Die Radarbilder können zeitlich animiert werden, um die Verlagerung des Niederschlags und die Zugrichtung von Gewittern abzuschätzen. Mithilfe des mathematischen Verfahrens des „optischen Flusses“ kann diese Bewegung sogar in die Zukunft projiziert werden, was genaue Vorhersagen von 15 Minuten bis zu einer Stunde ermöglicht. Der Deutsche Wetterdienst betreibt sogenannte dual-polarimetrische Radare. Diese können darüber hinaus über den Dopplereffekt sogar die Windgeschwindigkeit messen, den Wasser- und Eisgehalt einer Wolke bestimmen und aus der Depolarisation sogar Aussagen über die Art des Niederschlags treffen. So kann man unterscheiden, ob eine Wolke Hagel, große oder kleine Tropfen, Graupel oder Schnee enthält. Mittels der vertikalen Temperaturschichtung und Temperaturmessungen an Wetterstationen und Glättemeldeanalgen lässt sich dann ableiten, ob der Niederschlag als Regen oder Schnee am Boden ankommt.

Dipl.-Met. Christian Herold

Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 06.01.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Vom Winde verweht

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Und wieder einmal ging in vielen Regionen Deutschlands das Weihnachtsfest bzw. der Jahreswechsel schneearm über die Bühne. Der Winter hat aber noch genügend Zeit, um seine Krallen erneut auszufahren, hat er doch im Dezember z.B. im Süden Deutschlands gezeigt, wozu er fähig sein kann. Doch es braucht keine Schneemassen, um z.B. den Autofahrern die Sorgenfalten ins Gesicht zu treiben. Neben der beinahe alltäglichen, in deren Dimension jedoch sehr unterschiedlich ausfallenden Glätteproblematik stehen Verwehungen ebenfalls weit oben auf der Liste der störenden winterlichen Faktoren. Diese können bereits bei einer geringen Schneehöhe und beständigem Wind auftreten.
Dabei betrifft das nicht nur die Autofahrer, sondern bei entsprechender Dimension auch Hausbesitzer, die verzweifelt versuchen die gesetzlich vorgeschriebene Räumungsmission z.B. ihrer Gehwege erfolgreich zu bewältigen, wenn sich hohe Schneeverwehungen vor ihnen auftürmen, die mit der Zeit die Tendenz haben, immer fester zu werden.

Ach ja, unter dem Begriff „Schneeverwehung“ ist nicht die seitliche Verfrachtung des Schnees durch den Winterdienst gemeint, die nicht selten zielgerecht auf den Gehwegen landet. Auch können Schweißperlen auf der Stirn von Statikern erscheinen, weil Gebäude sehr ungleichmäßig von mächtigen Verwehungen beeinflusst werden. Den Einwand, dass dies bevorzugt Themen für das Bergland sind kann man zwar einwerfen, sollte sich dann aber z.B. das Ereignis Anfang Februar 2021 über der nördlichen und östlichen Mitte Deutschlands nochmal in Erinnerung rufen, wo es auch im Tiefland beachtliche Neuschneemengen gab. Auch aktuell treten in Teilen Dänemarks und Südnorwegens erhebliche Schneemassen auf.

Doch nicht genug, dass sich Schnee anhäuft, nein, er hat auch die Eigenschaft bei entsprechend kalten Temperaturwerten aufgewirbelt zu werden, was zu teils erheblichen Sichteinschränkungen führen kann (englisch „blowing snow„).

Doch wie wird der Schnee überhaupt verfrachtet?

Der Hauptinitiator dafür ist natürlich der Wind, doch im Grunde muss die gesamte Schneephysik mit einbezogen werden, um über die „Verfrachtungsfreude“ des Schnees Auskunft geben zu können. Handelt es sich um frischen, „puderzuckerweichen“ Neuschnee mit einer Dichte von 50 bis 70 Kilogramm pro Kubikmeter, oder aber um einen sehr feuchten Nassschnee mit einer Dichte irgendwo zwischen 300 und 400 Kilogramm pro Kubikmeter? Frisch gefallener Schnee kann bereits ab einer Windgeschwindigkeit von 20 km/h (Bft 3 bis 4) bewegt werden, während derselbe Schnee mit einer gefrorenen Kruste erst ab Sturmböen (Bft 9) erodiert. Und es geht noch weiter mit den Fragen. Handelt es sich um älteren Schnee, frisch gefallenen Neuschnee, wie sieht das vertikale Temperaturprofil der Schneedecke aus, wie ist die Luftfeuchte bzw. die Windgeschwindigkeit beim Fallen des Schnees gewesen, wie entwickelten sich Temperatur und Taupunkt seit dem Schneefallereignis und so weiter und so fort.

Diese unvollständige Aufzählung zeigt einige der Punkte, die entscheiden, ab wann die kritische Windgeschwindigkeit erreicht wird, um den Schnee anzuheben. Bei entsprechend starken Winden kann auch eine verkrustete und gesetzte Schneeoberfläche regelrecht abgerieben werden mit dem Ergebnis, dass auf einmal Verwehungen eintreten. Wenn es darum geht die Entwicklung von Schneeverwehungen zu verhindern, dann müssen auch klimatologisches bzw. Lokalwissen, z.B. der bevorzugten Windrichtung oder lokaler orografischer Verstärkungseffekte des Windes, mit einfließen.

Es beginnt alles mit dem sogenannten „Rollen, Kriechen“ bzw. englisch „creep“ und das bei Windgeschwindigkeiten im soliden Bft 4 bis 5 Bereich (20 bis knapp 40 km/h). Die oben aufliegenden Kristalle (oder nennen wir sie lieber allgemein „Schneepartikel“, da sie beim Rollen über den Boden ihre Statik und Aussehen rasch durch Abbruch etc. verändern) beginnen sich zu bewegen. Auch wenn sie bei solchen Windgeschwindigkeiten grundsätzlich nicht weit kommen, so macht es hier die Dauer des Windereignisses aus, sodass permanent Schneepartikel freigesetzt werden. Kleinste Hindernisse können hier zur Bildung von Verwehungen gut sein, wie z.B. der eigene Fußabdruck im Schnee, der bereits ein ausreichendes Hindernis darstellt. Die Höhe des aufgewirbelten Schnees ist mit rund 1 cm für den Straßenverkehr vernachlässigbar. Ein Beispiel dieses Vorgangs kann im Bild 2 bestaunt werden, wenngleich der Übergang der Verfrachtungsschritte fließend und somit eine klare Trennung nicht selten schwer möglich ist.

Der nächste Schritt der Verfrachtung beginnt im Übergangsbereich von Bft 5 zu Bft 6 (30 bis 50 km/h) und fand unter dem englischen Namen „saltation“ Eintrag in die meteorologische Enzyklopädie. Bei diesen Windgeschwindigkeiten beginnt der Wind zunehmend auch unter die Kristalle zu greifen bzw. diese anzuheben, sodass diese nun beginnen zu schweben. Dabei legen sie den Wind- und Gravitationskräften folgend deutlich weitere Strecken zurück, wenngleich letztendlich die Gravitationskraft noch überwiegt und somit die Trajektorien immer zur Erdoberfläche zeigen (sie hüpfen). Dieser Prozess sorgt für eine Verfrachtungshöhe von bis zu 1 m über Grund mit einer entsprechenden horizontalen Verlagerung. Wenn die Partikel wieder auf die Schneeoberfläche auftreffen, werden zusätzliche Partikel freigesetzt: Es findet also somit eine Vervielfachung der Partikel statt. Die Sichteinschränkung fällt je nach Flughöhe meist nur gering aus, dennoch können die Konturen, z.B. der Straße, teils verschwinden.

Zuletzt setzt bei Windgeschwindigkeiten ab Bft 7 (ab 50 km/h) die sogenannte „Suspension“ oder „turbulente Diffusion“ ein, die auch verantwortlich für das „blowing snow„-Kriterium ist. Dieses Kriterium lautet bei der National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA: Anheben des Schnees auf mindestens 1.8 m über Grund. Die nun zunehmend turbulente Strömung hebt die Partikel in die Luft, zumeist bis rund 2 m über Grund, wobei proportional die größte Schneeverfrachtung bis 1 m über Grund beobachtet wird.
Wenn nun die Strömung z.B. hinter Hindernissen abreißt, kann es zu einer verstärkten Ablagerung der Partikel und somit zur Bildung von Schneeverwehungen kommen. Fragen Sie sich doch das nächste Mal bei der Sichtung einer Verwehung in der Nähe eines Hindernisses, woher der Wind kommen musste, um diese Verwehung zu formen.
Bei solchen Bedingungen möchte man sich nicht mehr auf einer abgeschiedenen Landstraße aufhalten, denn die Sichteinschränkungen können erheblich sein, wie in der folgenden Bildcollage zu erkennen ist.

Neben der Bildung von Schneeverwehungen sorgt der aufgewirbelte Schnee auch für erhebliche Sichteinschränkungen, was u.a. daran liegt, dass der Wind während eines Ereignisses in der Grenzschicht stark variiert (bei Messungen mit Werten von 30 bis 50% des Mittelwindes festgelegt). Das bedeutet bei einem Wind von 60 km/h mit einer Variabilität von 40% eine Sichtschwankung zwischen 16 m und 1100m. Dies zeigt, wie gefährlich so eine Situation werden kann und man immer wieder mehr oder weniger orientierungslos der Naturgewalt ausgesetzt ist.

Ob nervig oder schön zu beobachten, ohne Schnee klappt es nicht. Doch lange muss man nun nicht darauf warten. Bereits heute fällt im Norden und am Wochenende auch im Süden mehr oder weniger Schnee, sodass man wenigstens dort den Wandel der Schneedecke beobachten kann.

Dipl.-Met. Helge Tuschy
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 05.01.2024

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Nach dem Hochwasser Rückkehr des Winters

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Die Hochwasserlage in vielen Regionen Deutschlands bleibt besonders in der Mitte und im Nordwesten sehr angespannt und zunächst reißt die sehr nasse Witterungsphase nicht ab. Denn wir sind immer noch von Tiefs regelrecht umzingelt. Aber es gibt eine gute Nachricht: Ab Sonntag und vor allem ab nächster Woche baut sich zwischen den Britischen Inseln und Skandinavien ein kräftiges Hochdruckgebiet auf, das dann zunehmend auch das Wetter in Deutschland beeinflusst. Dabei dreht die Strömung von westlichen auf nordöstliche Richtungen. Somit gelangen deutlich kältere aber auch trockene Luftmasse zu uns.

Am heutigen Donnerstag zieht Tief ANNELIE zwar nach Osten ab, aber ein neues Tief BRIGITTA über dem Ärmelkanal steht schon Parat. Der Tag bleibt also in Deutschland sehr wechselhaft mit zahlreichen Schauern, die vor allem zwischen Nordrhein-Westfalen und Ostbayern unterwegs sind. Im Südwesten klingen sie allmählich ab und auch im Nordosten lassen die Niederschläge nach. Dort ist kältere Luft eingesickert, sodass zunehmend Schnee dabei ist. Die Tageshöchstwerte liegen zwischen 0 Grad an der Grenze zu Dänemark und 11 Grad am Oberrhein. Dazu ist es vor allem in der Südhälfte und im Osten sehr windig mit starken bis stürmischen Böen in der Mitte und im Süden aus westlichen, im Nordosten aus nördlichen Richtungen.

In der Nacht zum Freitag erreichen die Regenwolken von Tief BRIGITTA den Nordwesten des Landes. Die Niederschläge gehen zwischen Hamburg und Magdeburg in Schnee über mit entsprechender Glättegefahr, denn im Norden und Nordosten liegen die Tiefstwerte zwischen 0 und -5 Grad. Auch im Süden kann es zu leichtem Frost kommen, denn der Himmel klart zeitweise auf und es bleibt dort trocken. Am mildesten ist es mit 7 Grad im Westen unter den dichten Wolken.

Am Freitag liegt Tief BRIGITTE mit seinem Kern zwischen Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen und schwächt sich aber zunehmend ab. Zwischen Hamburg und Berlin und nördlich davon fällt leichter bis mäßiger Schneefall mit Neuschneemengen bis 10 cm. Ansonsten fällt nur Regen. Süddeutschland wird von einem Tief über Italien beeinflusst, dabei setzt an den Alpen und im Alpenvorland Regen ein. Die Schneefallgrenze liegt aber noch bei etwa 1000 m und sinkt erst in der Nacht zum Samstag bis in die Täler ab. Zwischen Main und Donau bleibt es meist niederschlagsfrei. Die Höchstwerte liegen zwischen -1 Grad im Norden und 10 Grad am Oberrhein. Der Wind weht mäßig bis frisch im Norden aus Ost und in der Mitte und im Süden aus West.

Am Wochenende macht sich das verstärkende Hoch nördlich von uns immer mehr bemerkbar. Die Strömung dreht auch in der Mitte und im Süden immer mehr auf Nord bis Nordost und die Kaltluft erreicht spätestens in der Nacht zum Sonntag den Süden des Landes. Die Niederschläge lassen in den geplagten Hochwassergebieten immer mehr nach und gehen in Schnee über. Im Süden kommt es teils zu kräftigen Schneefällen, dabei sind 10 bis 20 cm, an den Alpen bis 40 cm Neuschnee möglich.

Anfangs nächster Woche klingen die Schneefälle auch im Süden ab und ENDLICH werden in ganz Deutschland unter Hochdruckeinfluss keine Niederschläge mehr erwartet. Im Gegenzug herrscht aber vielerorts Dauerfrost und nachts gibt es vor allem im Süden auch strengen Frost. Der Winter kehrt zurück.

Dipl.-Met. Marco Manitta
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 04.01.2024

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

 

Deutschlandwetter im Jahr 2023

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Erste Auswertungen der Ergebnisse der rund 2000 Messstationen des DWD in Deutschland.

Besonders warme Orte im Jahr 2023*

Platz

 Station Bundesland durchschnittliche Temperatur Abweichung
1 Waghäusel-Kirrlach Baden-Württemberg 13,1 °C +2,8 Grad
2 Freiburg Baden-Württemberg 12,9 °C +3,2 Grad
3 Ohlsbach Baden-Württemberg 12,8 °C +3,2 Grad

Besonders kalte Orte im Jahr 2023*

Platz

 Station Bundesland durchschnittliche Temperatur Abweichung
1 Carlsfeld Sachsen 6,8 °C +2,4 Grad
2 Zinnwald-Georgenfeld Sachsen 6,9 °C +2,5 Grad
3 Kahler Asten Nordrhein-Westfalen 7,1 °C +2,3 Grad

Besonders niederschlagsreiche Orte im Jahr 2023**

Platz Station Bundesland Niederschlagsmenge Anteil
1 Baiersbronn-Ruhestein Baden-Württemberg 2399,8 l/m² 120 %
2 Ruhpolding-Seehaus Bayern 2302,6 l/m² 103 %
3 Oberstdorf Bayern 2258,7 l/m² 123 %

Besonders trockene Orte im Jahr 2023**

Platz Station Bundesland Niederschlagsmenge Anteil
1 Zülpich-Enzen Nordrhein-Westfalen 533,4 l/m² 92 %
2 Grünstadt Rheinland-Pfalz 541,6 l/m² 102 %
3 Prenzlau Brandenburg 545,2 l/m² 108 %

Besonders sonnenscheinreiche Orte im Jahr 2023**

Platz Station Bundesland Sonnenschein Anteil
1 München-Flughafen Bayern 2062 Stunden 124 %
2 Arkona Mecklenburg-Vorpommern 2044 Stunden 113 %
3 Weihenstephan Bayern 2030 Stunden 121 %

Besonders sonnenscheinarme Orte im Jahr 2023**

Platz Station Bundesland Sonnenscheindauer Anteil
1 Kahler Asten Nordrhein-Westfalen 1474 Stunden 109 %
2 Lüdenscheid Nordrhein-Westfalen 1498 Stunden 111 %
3 Alfeld Niedersachsen 1540 Stunden 117 %

Oberhalb 920 m NHN sind Bergstationen hierbei nicht berücksichtigt.
* Jahresmittel sowie deren Abweichung vom vieljährigen Durchschnitt (int Referenzperiode 1961-1990)
** Prozentangaben bezeichnen das Verhältnis des gemessenen Jahreswertes zum vieljährigen Jahresmittelwert der jeweiligen Station (int Referenzperiode, normal = 100 Prozent).

Hinweis:
Einen ausführlichen Jahresüberblick für ganz Deutschland und alle Bundesländer finden Sie im Internet unter

Meteorologe Denny Karran
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Deutschlandwetter im Dezember 2023

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Erste Auswertungen der Ergebnisse der rund 2000 Messstationen des DWD in Deutschland.

Besonders warme Orte im Dezember 2023*

Platz

 Station Bundesland durchschnittliche Temperatur Abweichung
1 Geilenkirchen Nordrhein-Westfalen 6,9 °C +3,8 Grad
2 Köln-Stammheim Nordrhein-Westfalen 6,8 °C +2,9 Grad
3 Duisburg-Baerl Nordrhein-Westfalen 6,7 °C +2,6 Grad

Besonders kalte Orte im Dezember 2023*

Platz

 Station Bundesland durchschnittliche Temperatur Abweichung
1 Reit im Winkl Bayern -0,2 °C +2,8 Grad
2 Zinnwald-Georgenfeld Sachsen 0,0 °C +3,2 Grad
3 Carlsfeld Sachsen 0,2 °C +2,9 Grad

Besonders niederschlagsreiche Orte im Dezember 2023**

Platz Station Bundesland Niederschlagsmenge Anteil
1 Braunlage Niedersachsen 392,0 l/m² 261 %
2 Horn-Bad Meinberg – Leopoldstal Nordrhein-Westfalen 368,1 l/m² 260 %
3 Baiersbronn-Mitteltal Baden-Württemberg 344,5 l/m² 140 %

Besonders trockene Orte im Dezember 2023**

Platz Station Bundesland Niederschlagsmenge Anteil
1 Haßloch Rheinland-Pfalz 30,6 l/m² 76 %
2 Grünstadt Rheinland-Pfalz 32,2 l/m² 79 %
3 Frankenthal-Studernheim Rheinland-Pfalz 35,2 l/m² 99 %

Besonders sonnenscheinreiche Orte im Dezember 2023**

Platz Station Bundesland Sonnenschein Anteil
1 Wielenbach Bayern 87 Stunden 177 %
2 Memmingen Bayern 83 Stunden 114 %
3 Rosenheim Bayern 79 Stunden 168 %

Besonders sonnenscheinarme Orte im Dezember 2023**

Platz Station Bundesland Sonnenscheindauer Anteil
1 Soltau Niedersachsen 7 Stunden 20 %
2 Bremen Bremen 9 Stunden 25 %
3 Belm Niedersachsen 9 Stunden 26 %

Oberhalb 920 m NHN sind Bergstationen hierbei nicht berücksichtigt.
* Monatsmittel sowie deren Abweichung vom vieljährigen Durchschnitt (int Referenzperiode 1961-1990)
** Prozentangaben bezeichnen das Verhältnis des gemessenen Monatswertes zum vieljährigen Monatsmittelwert der jeweiligen Station (int Referenzperiode, normal = 100 Prozent).

Hinweis:
Einen ausführlichen Monatsüberblick für ganz Deutschland und alle Bundesländer finden Sie im Internet unter

Meteorologe Denny Karran
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Turbulentes Wetter zum Jahresstart

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Zunächst einmal Ihnen allen ein frohes neues Jahr, liebe Leserinnen und Leser! Sind Sie gut ins neue Jahr gekommen? Unsere Warnkarte startet auf jeden Fall gut gefüllt ins neue Jahr. Darin zu finden sind Warnungen vor zum Teil ergiebigem Dauerregen und Wind. Heute tagsüber steht dabei zunächst einmal der Wind im Fokus, der sich vor allem in der Mitte und dem Süden sehr lebhaft, im Bergland mitunter auch stürmisch präsentiert. Ansonsten zeigt sich das Neujahrswetter häufig von seiner unbeständigen und wolkenreichen Seite. Im Südosten laden dagegen weitgehend trockene Bedingungen und etwas Sonnenschein zu einem Neujahrsspaziergang ein.

Verantwortlich für unser Wetter ist dabei Tiefdruckkomplex COSTA über den Britischen Inseln – noch! Denn über dem Atlantik nähert sich langsam aber sicher Tief DIETMAR, dessen Ausläufer in der kommenden Nacht zum Dienstag mit teils kräftigem Regen auf Deutschland übergreifen. Verstärkt werden diese Regenfälle durch ein kleinräumiges Sturmtief, das sich am Südrand von DIETMAR formiert und in der Nacht zum Mittwoch bereits über der Nordsee liegt.

In der Folge kommt es ab der Nacht zum Dienstag bis in den Mittwoch hinein verbreitet zu teils kräftigem und vor allem in den Mittelgebirgen zu langanhaltendem und mitunter ergiebigem Regen. Mit Blick auf die aktuelle Hochwassersituation in Teilen Deutschlands sind das natürlich alles andere als gute Nachrichten. Aktuelle Infos dazu finden Sie übrigens unter. Kleiner Nebenschauplatz: In den östlichen Mittelgebirgen kann es zu Beginn der Niederschläge, also ab Dienstagfrüh, erst einmal ein paar Zentimeter Neuschnee geben, ehe sie beim Übergang in Regen wieder ruckzuck wegtauen.

Tja und das Sturmtief trägt den Wortteil „Sturm“ nicht umsonst im Namen, denn an seiner Südflanke wird es am Dienstag und Mittwoch in weiten Teilen des Landes sehr windig bis stürmisch, auf den Bergen und an der Nordsee droht schwerer Sturm. Aber nicht nur an der Südflanke, auch an der Nord- beziehungsweise Nordostflanke des Tiefs wird es stürmisch, was hauptsächlich die Ostsee betrifft. Über Skandinavien thront nämlich ein kräftiges Hochdruckgebiet, sodass sich zwischen den beiden Druckgebilden ein kräftiger Druckgradient aufbauen kann.

Welchen Weg das Sturmtief danach einschlägt, ist noch sehr unsicher. Einig ist sich die Modellwelt dagegen, dass es sich im Laufe des Mittwochs langsam abschwächt. Von einer Wetterberuhigung kann man aber nicht wirklich sprechen, denn zum einen bleibt es auch am Mittwoch und Donnerstag weiterhin sehr unbeständig mit zum Teil kräftigen Schauern und zum anderen zum anderen wird es am Donnerstag im Süden noch einmal sehr windig.

Summiert man die Niederschlagsmengen von der kommenden Nacht zum Dienstag bis Donnerstag auf, so kommt man verbreitet auf 15 bis 30 l/qm, vom Südwesten bis in den Nordwesten und über Teilen der Mitte auf etwa 30 bis 50 l/qm und im Weststau mancher Mittelgebirge auf 50 bis 80 l/qm innerhalb von 48 bis 60 Stunden. Das muss allerdings noch nicht das Ende der Fahnenstange sein, denn in der Nacht zum Freitag soll nach jetzigem Stand bereits das nächste Tief mit Niederschlägen von Westen auf Deutschland übergreifen. Die genaue Zugbahn dieses Tiefs ist allerdings noch sehr unsicher, genauso wie die damit zusammenhängenden Niederschlagsschwerpunkte.

Dipl.-Met. Tobias Reinartz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 01.01.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Jahresvorausschau 2024

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Tja, was 2024 mit sich bringt, ist eine gute Frage – insbesondere beim Wetter. Lassen Sie uns an dieser Stelle einfach mal wieder den Verstand ausschalten und vogelwild drauflos spekulieren – natürlich wie immer mit einem dicken Augenzwinkern 😉

Januar:
Wintereinbruch in Teilen Deutschlands. Zur Reduzierung von Materialverschleiß greifen bei der Heim-EM der Handballer einige Teams im Training auf Schneebälle zurück.

Februar:
Ob Fastnacht, Fasching, Karneval,
der Name ist doch sch…-egal.
Viel wicht’ger ist, ja sonnenklar:
Das Wetter, das wird wunderbar!

März:
Der DWD plant den operationellen Einsatz von KI in der Vorhersage für in 5 Jahren. „Das entspricht ja der aktuell erwarteten Restentwicklungszeit!“ wird man in 8 Jahren feststellen.

April:
Ein Ruck geht durch Politik und Gesellschaft! Weltweit werden effektive Maßnahmen getroffen, dem menschgemachten Klimawandel gemeinsam und zügig entgegen zu wirken. – April, April…

Mai:
Kühles Schmuddelwetter in Deutschland, noch nie dagewesene Wärme in Nordosteuropa. Beim European Songcontest in Malmö zeigt das Außenthermometer selbst zu später Stunde noch über 20 °C. Icke Hüftgold holt mit „Klima find ick prima“ sensationell den 3. Platz.

Juni:
Zu Ehren des 200. Geburtstag des britischen Physikers William Thomson, 1. Baron Kelvin beschließt die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) für ein Jahr sämtliche Temperaturangaben in Kelvin anzugeben.

Juli:
Extreme Hitzewelle in Deutschland. Vielfach werden Höchstwerte um 313 Kelvin verzeichnet. Das Endspiel der Fußball-EM zwischen Schottland und England in Berlin wird in den kühleren September verlegt.

August:
Fortdauer der Hitzeperiode in weiten Teilen Europas. Bei den Olympischen Spielen in Paris kommt es bei den Wasserdisziplinen immer wieder zu Unterbrechungen aufgrund von sogenannten „Plantschern“ (Pendant zu „Flitzer“).

September:
„Der Laubbläser kommt!“ schallt es durch die Medienwelt. Tatsächlich sorgt der erste Herbststurm in der Nordhälfte verbreitet für (schwere) Sturmböen. Das Endspiel der Fußball-EM wird in den Oktober verlegt.

Oktober:
Verfrühtes Winterintermezzo im Osten des Landes. Bei Schneematsch und Temperaturen um 273 Kelvin gewinnt Schottland auf nahezu unbespielbarem Platz das Finale der Fußball-EM im Elfmeterschießen mit 1:0.

November:
Mehrwöchige Hochdrucklage! Die Folge: Auf den Bergen Sonne ohne Ende, im Tiefland dagegen oftmals neblig-trübe Tristesse. Im Rhein-Main-Gebiet und an der Donau verzeichnen Apotheken und Supermärkte einen Rekordumsatz bei Vitamin-D-Tabletten.

Dezember:
In einer erneut sehr aktiven atlantischen Wirbelsturmsaison leitet Ex-Hurrikan Tony das traditionelle Weihnachtstauwetter in Deutschland ein. „Problem“: Es gibt gar nichts zum Wegtauen. „Was soll’s…“ sagt man sich auf den zahlreichen Weihnachtsgrillpartys.

Soweit zum nicht wirklich ernstgemeinten Ausblick auf 2024. Ernst wird es dagegen am Dienstag und Mittwoch für einige Teile Deutschlands, wenn teils ergiebiger Dauerregen und Sturm auf der Agenda stehen.

Nun wünscht der Autor Ihnen aber erst einmal – auch im Namen des gesamten Thema-des-Tages-Teams – einen guten und vor allen Dingen gesunden Rutsch ins neue Jahr!

Dipl.-Met. Tobias Reinartz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 31.12.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Alles hat ein Ende

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Das „alte“ Jahr geht dem Ende entgegen und das mit vielen Wolken und hier und da auch etwas Regen. Immerhin ist der Niederschlag nicht von Dauer oder kräftiger Intensität, dennoch reicht es, um die Situation in den Hochwassergebieten angespannt zu halten. Grund dafür ist ein Tiefdruckkomplex bei den Britischen Inseln, dessen Ausläufer uns am Tag ostwärts überqueren. Vorschlafen für die rauschende Party am Abend ist am Sonntag also kein Problem. Beim Wetter verpasst man nichts. Wer allerdings noch einmal frische Luft schnappen möchte, der sollte dies in der Osthälfte des Landes am Vormittag tun, also vor der Front. Da stehen die Chancen auch nicht schlecht, noch den einen oder anderen Sonnenstrahl zu erhaschen. In der Westhälfte sollte man damit bis nachmittags warten, dann ist der „große“ Regen schon auf dem Weg in den Osten und es tun sich längere trockene Abschnitte zwischen (weiteren) Schauern auf.

Der Jahreswechsel geht in den meisten Regionen Deutschlands wahrscheinlich trocken über die Bühne. Allerdings handelt es sich aus aktueller Sicht um ein kurzes Fenster von 1 bis 2 Stunden, in dem es in weiten Teilen des Landes weitgehend niederschlagsfrei ist. Davor ziehen die Reste der Regenfront ostwärts ab, danach kommen aus Westen die Vorboten eines Randtroges des Tiefs bei den Britischen Inseln auf.

Entsprechend verhält sich auch die Bewölkung. Im Westen und Norden ziehen die dichteren Wolken des Tiefs schon herein. Im Osten und Süden sind hingegen größere Auflockerungen hinter der abziehenden Störung zu erwarten.
Immerhin ist der Jahreswechsel recht mild. Frost gibt es allenfalls in den höheren Berglagen, sonst ist es frostfrei und die Temperatur unter dichter Bewölkung örtlich sogar zweistellig.

Neben der grundsätzlichen Vorsicht beim Zünden von Feuerwerk empfiehlt es sich in der Westhälfte des Landes den Wind im Auge zu behalten. Dieser frischt vor allem im Westen und Nordwesten sowie auf den Bergen böig auf und erreicht in den Lagen oberhalb von 600 bis 800 Metern sowie an der Nordseeküste in Böen mitunter Beaufort 7 oder 8, also steife bis stürmische Böen mit bis zu 70 Kilometern pro Stunde. In den tieferen Lagen im Landesinneren ist der Wind zu Mitternacht etwas schwächer und erreicht in Böen voraussichtlich Beaufort 5 bis 6 oder bis 50 Kilometer pro Stunde. Das reicht aber noch, um Raketen und Knallkörper durch die Luft etwas weiter zu verwehen. Größeren Abstand zu leicht entzündlichen Quellen zu halten, ist angeraten.

In der Osthälfte des Landes ist der Wind aufgrund der größeren Entfernung zum Tief bei den Britischen Inseln schwächer. Dort treten im Bergland Böen von 7, auf dem Brocken 9 Beaufort auf. In den tieferen Lagen werden gegen Mitternacht exponiert voraussichtlich Böen um 30 Kilometer pro Stunde, also etwa Beaufort 5 erwartet, sonst ist der Wind schwach unterwegs.

Wie so oft unterliegt die Detailprognose natürlich noch Unsicherheiten. Nur eine kleine Verzögerung oder Beschleunigung der Front am Tag und schon verschiebt sich das trockene Fenster zeitlich nach vorn oder hinten. Auch die Ausprägung des Randtroges nach Mitternacht steht noch nicht fest. Eine kleine Vertiefung südwärts und der Wind frischt verbreitetet auf.

Wer auf Nummer sicher gehen will zum Jahreswechsel, der stellt sich auf wechselhaftes und windiges Wetter ein. Und darauf sind wir dank der vergangenen Tage und Wochen ja gut vorbereitet.
Ich wünsche Ihnen an dieser Stelle einen guten „Rutsch“ nach 2024. Bleiben Sie wachsam.

Dipl. Met. Jacqueline Kernn
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 30.12.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Neues aus der Stratosphäre

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Das heutige Thema des Tages behandelt Phänomene in der Stratosphäre, der zweituntersten Schicht der Erdatmosphäre (zwischen etwa 13 und 50 km Höhe). In dieser Schicht nimmt die Temperatur durch die Absorption von UV-Strahlung an Ozon mit der Höhe zu. Im Gegensatz zur darunter liegenden Troposphäre, in der die Temperatur mit der Höhe abnimmt. Aufgrund dieser inversen Temperaturschichtung ist die Stratosphäre weitgehend von der Troposphäre entkoppelt und weist eigene Prozesse auf. Darunter fällt auch das sogenannte „Berliner Phänomen“.

Um dieses Phänomen zu verstehen, betrachten wir die winterliche Stratosphäre auf der Nordhalbkugel. Über dem Pol, wo im Winter kein Sonnenlicht einfällt, kann sich die Stratosphäre nicht durch UV-Absorption am Ozon erwärmen. Daher kühlt die Stratosphäre dort auf Temperaturen unter -80 °C ab. Dies führt zur Bildung eines kräftigen Höhentiefs, des sogenannten Polarwirbels, der bis in die Troposphäre reicht.

In den 50er Jahren entdeckte der Stratosphärenwissenschaftler Richard Scherhag bei der Auswertung von Wetterballondaten, dass sich die winterliche Stratosphäre in unregelmäßigen Abständen, im Durchschnitt alle 2 Jahre, plötzlich stark erwärmt. Aufgrund seiner Forschung an der Freien Universität Berlin wird dieses Phänomen als „Berliner Phänomen“ bezeichnet.

Die Ursache für diese plötzliche Erwärmung ist recht komplex und lässt sich in der Troposphäre finden. Etwas vereinfacht dargestellt, breiten sich bei bestimmten Wetterlagen auf der Nordhalbkugel Wellen vertikal bis in die Stratosphäre aus. Dort beginnen sie sich in etwa 30 km Höhe aufzulösen und setzen dabei ihre Wellenenergie frei. Diese wird in Wärmeenergie umgewandelt, sodass es zu einer raschen Erwärmung kommt. Diese Erwärmung beginnt zunächst in etwa 30 km Höhe. Ist diese kräftig genug, „wandert“ sie bis in eine Höhe von 15 km hinunter. Bei sehr kräftigen Erwärmungen wird der bereits beschriebene Polarwirbel zerstört und zerfällt in mehrere Teilwirbel oder wird weit nach Süden abgedrängt. Die winterlichen Westwinde in der Troposphäre schwächen sich infolgedessen ab und kehren sich sogar zu Ostwinden um. Man spricht dann auch von einem „Major Warming„.

Dies hat dann sogar Auswirkungen auf unser Wetter. In der Troposphäre schwächt sich der Jetstream (Starkwindband in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre) ab. Dadurch stoßen Hochdruckgebiete weit nach Norden vor und führen an ihrer Westflanke warme Luft in Richtung Pol. Die normalerweise vorherrschende West-Ost-Zugbahn der Tiefdruckgebiete wird in Folge dessen unterbrochen, sodass sie mit Kaltluft aus polaren Breiten weit nach Süden ausscheren können. Diese Blockade-Wetterlagen sorgen im Winter häufig für längere kältere Phasen in Mitteleuropa. Einfacher ausgedrückt: Der Druckunterschied zwischen Islandtief und Azorenhoch wird im Mittel verringert, sodass sich der Zustrom milder Atlantikluft nach Mitteleuropa häufig abschwächt. Major Warmings erhöhen also die Chance auf kalte Witterungsphasen in den mitteleuropäischen Wintern.

Derzeit simulieren Modelle erneut eine plötzliche Stratosphärenerwärmung. Nach dem aktuellen Stand reicht diese Erwärmung jedoch nicht aus, um den Polarwirbel zu zerstören, sondern er wird sich nur abschwächen und südwärts Richtung Nordeuropa verschieben. Die Auswirkungen auf unser Wetter Anfang Januar sind schwer abzuschätzen. In der erweiterten Mittelfrist zeigen Modelle jedoch eine deutliche Abschwächung der vorherrschenden Westwinddrift, die seit Mitte Dezember durch einen sehr kompakten Polarwirbel aufrechterhalten wird. Stattdessen deutet sich ein Trend zu hohem Luftdruck über Grönland und dem Nordmeer an, was den Weg für kältere Luftmassen nach Nord- und Mitteleuropa ebnen könnte.

Obwohl die Prognose noch vage ist, zeigen die Modellensembles tatsächlich einen groben Trend zu einer Abkühlung in der zweiten Januarwoche, die zumindest im Bergland den Winter zurückbringen könnte. Diese Entwicklung könnte sogar eine direkte Folge der Prozesse in der Stratosphäre sein.

Ein optischer Effekt wird sich ab dem Wochenende wahrscheinlich beobachten lassen: Durch die Verschiebung des Polarwirbels nach Nordeuropa (siehe Abbildung 1) wird die Temperatur über Norddeutschland in einer Höhe von 23 km auf etwa -80 °C fallen. Infolgedessen könnten sich sogenannte „Polare Stratosphärenwolken“ oder „Perlmuttwolken“ bilden. Diese entstehen in einer Aerosolschicht in 22 bis 29 km Höhe, auch bekannt als „Jungschicht“, die winzige Schwefelsäuretröpfchen enthält. Die Hauptquelle für diese Schwefelsäuretröpfchen sind Vulkanausbrüche. Bei Temperaturen unter -78 °C gefrieren diese Tröpfchen und es lagern sich Wasser- und Salpetersäuremoleküle an. Dadurch entstehen Kristalle, die aus einer Mischung aus Schwefelsäure und Salpetersäuretetrahydrat bestehen. Das einfallende Sonnenlicht wird an diesen Kristallen gebrochen, wodurch perlmuttartig erscheinende Wolken entstehen. Aufgrund der Mehrfachstreuung des Sonnenlichts an diesen Wolken könnte es für mehrere Tage zu sehr intensiven roten bis purpurnen Sonnenauf- und Untergängen (Purpurlicht) kommen.

Dipl.-Met. Christian Herold
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 29.12.2023

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Bis zum Jahresende mild, wechselhaft und windig

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Die Wetterlage ist ziemlich eingefahren, denn Deutschland befindet sich in einer äußerst beständigen Westdrift. Infolgedessen ziehen immer wieder Tiefdruckgebiete beziehungsweise Tiefausläufer über uns hinweg. Hochdruckphasen sind nur von kurzer Dauer und daran wird sich dieses Jahr nichts mehr ändern. Die Tiefdruckgebiete bringen dabei nicht nur Niederschlag, wie im gestrigen Thema des Tages bereits sehr ausführlich erläutert, sondern auch einiges an Wind. Eine ausgewachsene Sturmlage deutet sich nach aktuellem Stand zwar nicht an, stürmisch wird es gebietsweise dennoch.

Der Windschwerpunkt befindet sich heute und in den kommenden Tagen meist in der Nord- bzw. Nordwesthälfte des Landes. Am heutigen Donnerstag muss vor allem von der Eifel bis zur Ostsee und im Umfeld der zentralen Mittelgebirge mit Böen zwischen 50 und 65 km/h (Bft 7-8) gerechnet werden. An den Küsten und im höheren Bergland sind Sturmböen bis 85 km/h (Bft 9) möglich. Die aktuelle Warnkarte ist unter  zu finden.

Am morgigen Freitag bleibt es im Norden und der Mitte sehr windig. Verbreitet treten steife bis stürmische Böen zwischen 60 und 70 km/h (Bft 7-8) auf. In kräftigen Schauern und kurzen Gewittern sowie generell im Bergland sind im Norden Sturmböen bis 80 km/h (Bft 9), vereinzelt auch schwere Sturmböen um 90 km/h (Bft 10) nicht ausgeschlossen. Am Nachmittag und Abend beruhigt sich der Wind etwas und auch am Samstag weht er zwar weiterhin lebhaft aus Südwest bis West, aber stürmische Böen beschränken sich dann auf Küstenumfeld und das höhere Bergland.

Voraussichtlich legt der Süd- bis Südwestwind am Sonntag erneut eine Schippe drauf und vor allem in der Westhälfte stehen erneut steife bis stürmische Böen auf dem Programm.

In der Neujahrsnacht bleibt es windig, sodass man beim Abschießen von Böllern und Raketen vorsichtig vorgehen sollte. Nach derzeitigem Stand liegen die Windgeschwindigkeiten um Mitternacht im Westen und Nordwesten bei 50 bis 70 km/h (Bft 7-8) und in den anderen Landesteilen bei 25 bis 45 km/h (Bft 4-6). Der Wind weht dabei aus Süd bis Südwest.

Ansonsten ist das Wetter der kommenden Tage schnell zusammengefasst. Heute regnet es zwischen Main und Donau aus dichter Bewölkung ein wenig. Im Küstenumfeld sind einzelne Schauer möglich. Sonst wechseln sich Sonne und dichte Wolkenfelder ab und es bleibt trocken. Am Freitag kommt es vor allem über der breiten Mitte immer wieder zu schauerartig verstärktem Regen und im Norden gibt es einzelne Schauer samt kurzer Gewitter. Im Süden zeigt sich zeitweise die Sonne und es bleibt trocken. Am Samstag nimmt die Niederschlagsneigung landesweit deutlich ab, bevor sie am Sonntag abermals zunimmt. In der Neujahrsnacht deuten sich für den Norden und den Alpenrand schauerartige Niederschläge an. Ansonsten ist das Regenrisiko eher gering und die Wolken lockern gebietsweise auf. Allerdings ist die Prognose noch mit einigen Unsicherheiten verbunden. Prinzipiell bleibt es mild bis sehr mild und allenfalls im Süden kann es bei nächtlichem Aufklaren vereinzelt für leichten Frost reichen.

Und was macht nun der Schnee? In der Nacht zum Samstag und am Samstag kann es in den Kammlagen der östlichen Mittelgebirge etwas schneien. Am Sonntag sinkt die Schneefallgrenze von Westen her auf 700-900 m ab. Auch zu Beginn des neuen Jahres schaut es fürs Tiefland bezüglich Winterwetter eher mau aus, wenngleich der Regen durch zurückgehende Temperaturen kälter wird.

Dipl.-Met. Marcel Schmid
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 28.12.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst