Thema des Tages Archives - Seite 96 von 220

Wetter fährt Achterbahn

18. September 2023/in Thema des Tages, Wetter, Wind/von WINDINFO

Das bisher wetterbestimmende Hochdruckgebiet QUITERIA hat sich mittlerweile nach Osteuropa zurückgezogen und verliert damit zunehmend seinen Einfluss auf das Wettergeschehen in Deutschland. Dafür hat heute Tief JAN mit Kern über Großbritannien das Zepter in die Hand genommen. An seiner Vorderseite strömt heute noch warme und feuchte Luft aus dem Mittelmeerraum ein, sodass im Osten nochmals Höchstwerte zwischen 26 und 30 Grad erreicht werden können. Auch sonst wird es mit 24 bis 28 Grad erneut spätsommerlich warm. Eine erste Kaltfront liegt dabei am Nachmittag über der Osthälfte des Landes und sorgt vor allem im Süden und Südosten für teils kräftige, schauerartig verstärkte und mitunter gewittrig durchsetzte Regenfälle. Lokal fallen dabei 20 bis 30, punktuell um 40 l/qm in einer oder wenigen Stunden. Sonst sind Schauer eher selten.

Erst am Abend droht von Westen neues Ungemach. Dann zieht eine zweite Kaltfront samt kräftigen Schauern und Gewittern auf. Bei diesen Gewittern ist Starkregen mit Mengen um 20 l/qm in kurzer Zeit und kleinkörniger Hagel möglich. Augenmerk muss vor allem auf die stürmischen Böen und eventuell Sturm- oder sogar schweren Sturmböen mit Windgeschwindigkeiten zwischen 70 und 90 km/h gelegt werden. Die Gewitter verlagern sich in der Nacht unter deutlicher Abschwächung ostwärts.

Am morgigen Dienstag verstärkt sich der Druckgradient zwischen tiefem Luftdruck über Nordeuropa und hohem Luftdruck über Südeuropa. Dies ist an der Drängung der Isobaren im nachfolgenden Bild gut zu erkennen.

Durch die Verschärfung des Druckgradienten lebt der Südwest- bis Westwind in weiten Teilen des Landes deutlich auf. Insbesondere im Westen, Nordwesten und Norden sind bis in tiefe Lagen steife Böen zu erwarten. An der Nordsee und generell im Bergland drohen stürmische Böen und Sturmböen, auf den Inseln auch einzelne schwere Sturmböen mit Windgeschwindigkeiten um 100 km/h.

Die Niederschlagsneigung lässt in den meisten Landesteilen jedoch deutlich nach und nur an den Alpen regnet es anfangs noch etwas. Die Sonne kann sich dabei häufig zeigen, hauptsächlich in einem breiten Streifen vom Schwarzwald bis zur Uckermark. Im äußersten Norden und Nordwesten, später auch weiter im Binnenland regnet es aus dichter Bewölkung zeitweise. Mit Höchstwerten um 19 Grad im Nordwesten entsteht dort fast schon ein herbstlicher Wettereindruck. Sonst liegen die Höchstwerte mit 20 bis 24 Grad oftmals 4 bis 8 Grad unter denen des Vortags. Insgesamt ist der September deutschlandweit derzeit etwa 5 Grad wärmer als im vieljährigen Mittel.

Am Mittwoch geht es mit den Temperaturen dann schon wieder aufwärts. In der Südosthälfte steht in vielen Orten mit Höchstwerten über der 25-Grad-Marke der nächste Sommertag ins Haus. Meist reicht es für 26 oder 27 Grad. Im Nordwesten und Norden wird es mit 22 bis 24 Grad ebenfalls angenehm warm. Regen ist am Mittwoch selbst im Norden die Ausnahme und in weiten Teilen des Landes kann ein schöner Spätsommertag genossen werden: Vor allem im Süden scheint die Sonne teils über 10 Stunden lang. Nur an der Donau können sich Nebelfelder mitunter zäh halten.

Im weiteren Verlauf der Woche wird es von Westen her deutlich wechselhafter und zeitweise windig. Am Donnerstag steht im Osten und Süden nochmals verbreitet ein Sommertag ins Haus. Ab Freitag sind die Sommertage erst einmal gezählt und es werden maximal noch 17 bis 22 Grad erreicht.

Dipl.-Met. Marcel Schmid
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 18.09.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Wo bleibt der Regen im September?

17. September 2023/in Klima, Thema des Tages, Wetter, Wetterlexikon/von WINDINFO

Es waren regenreiche Tage im August. Mit 125 Liter pro Quadratmeter fiel dieser in der Fläche deutlich zu nass aus. Rund 60 % übertraf der Niederschlag das Soll des klimatologischen Mittels (sowohl bezogen auf die Referenzperiode 1961 bis 1990 als auch auf 1991 bis 2020). Im bisherigen September fehlt allerdings der Niederschlag in vielen Teilen des Landes. Zwar gab es durchaus vom Westen bis in den Nordosten sowie an den Alpen insbesondere am 12. und 13. September teils heftige Starkregenfälle, die örtlich zu Überflutungen und vollgelaufenen Kellern führten, in der Fläche lässt die Niederschlagsbilanz im September bisher jedoch zu wünschen übrig.
Mithilfe von Radardaten lassen sich die im September bisher gefallenen Niederschlagsmengen recht gut abschätzen. Diese bieten den Vorteil, dass sie im Gegensatz zu den Punktmessungen der Wetterstationen auch in der Fläche verfügbar sind. So werden auch lokal eng begrenzte Unterschiede sichtbar, die gerade bei kleinräumig auftretenden Schauern und Gewittern teilweise recht groß sein können. Verschneidet man die Radardaten jedoch zusätzlich noch mit den Messwerten der Stationen aus dem DWD-Messnetz, wird die Abschätzung noch etwas genauer.

Bei der Betrachtung der Gesamtniederschlagsmenge in Deutschland seit Monatsbeginn (1. September) in Liter pro Quadratmeter (auch „absolute Niederschlagsmenge“ genannt; siehe Abbildung 1) fallen auf den ersten Blick die Farben Blau und Grün ins Auge. Insbesondere in der Südhälfte, im Osten sowie im Nordwesten sind also meist weniger als 10 bis 15 Liter pro Quadratmeter seit Monatsbeginn niedergegangen. Schaut man jedoch die gelb bis violett eingefärbten Bereiche an, kann man vom Westen bis in den Nordosten einen Streifen mit Niederschlagsmengen zwischen 40 und 80, vereinzelt über 100 Liter pro Quadratmeter erkennen. Diese Werte lassen sich bei einem Vergleich mit den Wetterstationen im DWD-Messnetz auch bestätigen. Die Station Bad Salzuflen (Nordrhein-Westfalen) weist derzeit eine Niederschlagsmenge von 103 Liter pro Quadratmeter auf. Anders sieht es an den Stationen in Karlsruhe-Rheinstetten (Baden-Württemberg) oder in Altomünster-Maisbrunn (Bayern) aus. Dort wurden bisher lediglich 0,1 Liter pro Quadratmeter registriert, der Niederschlag blieb dort also bisher aus.

Aber wie ordnet man die absoluten Niederschlagsmengen nun ein? Um die sogenannten absoluten Niederschlagsmengen besser interpretieren zu können („Welche Niederschlagssummen sind viel für die Region und Jahreszeit, welche wenig?“), setzt man sie in einen klimatologischen Kontext. Dabei werden die aktuell gemessenen Daten mit den bis zum Analysetag (Sonntag, 17.09.2023) mittleren langjährigen Niederschlagsmengen von 1991 bis 2020 verglichen. Entsprechend erhält man bei der relativen Betrachtung eine Prozentzahl, wobei Werte unter 100 % ein Niederschlagsdefizit (rote bis hellgrüne Flächen) beschreiben, Werte über 100 % (blaue bis violette und weiße Flächen) stellen eine zu nasse Witterung dar. Die dunkelgrünen Flächen repräsentieren hingegen Regionen, in denen der Regen ungefähr der im Mittel zu erwartenden Niederschlagsmenge entspricht (siehe Abbildung 2).

Dabei überwiegen in Deutschland derzeit die roten bis hellgrünen Flächen. Dies entspricht einem Anteil von 0 bis 70 % des bisherigen Monatssolls. Insbesondere in der Südhälfte sowie im Nordwesten war es also deutlich zu trocken im bisherigen September! Im Gegensatz dazu wurde das Niederschlagssoll im einem breiten Streifen vom Westen bis in den Nordosten bereits weitgehend erfüllt oder sogar regional übertroffen (siehe dunkelgrüne bis violette Flächen). Insbesondere zwischen dem Ruhrgebiet und Hannover kam bei kräftigen Gewittern so viel Niederschlag zusammen, dass die Bilanz dort aktuell 200 % der üblichen Regenmenge aufweist.

Nach dieser längeren weitgehend trockenen Witterungsperiode steht allerdings ab der kommenden Nacht zum Montag ein Wetterwechsel ins Haus, wie man dem vom 16.09.2023 bereits entnehmen konnte. Damit stehen auch wieder etwas wechselhaftere Tage an. Abbildung 3 zeigt die Vorhersage der akkumulierten Niederschlagsmengen bis nächsten Sonntagmorgen, den 24.09.2023 (Wettermodell ICON des DWD). Insbesondere im Südwesten und Nordwesten sollten kräftigere Niederschläge die bisherige Niederschlagsbilanz aufbessern können. Ob von München bis Berlin lediglich einstellige Niederschlagsmengen fallen werden, muss jedoch noch abgewartet werden.

MSc.-Meteorologe Sebastian Schappert
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 17.09.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

„Quiteria” auf dem Rückzug

16. September 2023/in Klima, Thema des Tages, Wetter, Wind/von WINDINFO

Eines der Wesen, die dem meteorologischen Herbst (Beginn am 1. September eines jeden Jahres) innewohnen, ist die Tatsache, dass dieser sich zu Beginn oft eher als Sommer denn als Herbst geriert. So ist es auch in diesem Jahr der Fall. In den letzten 14 Tagen prägten zunächst eine Omega-Wetterlage mit Dauerhochdruck und zuletzt erneut Hochdruckgebiete mit Zentrum über dem nördlichen Europa das Wettergeschehen. Das Ganze nur kurz unterbrochen durch einen Luftmassenwechsel in Verbindung mit kräftigen Gewittern, die zumindest den Temperaturregler etwas herunterdrehten. Auch aktuell herrscht noch eitel Sonnenschein bei sommerlichen Temperaturen, oft zwischen 25 °C und 30 °C. Dafür sorgt Hoch „Quiteria”, das sich mittlerweile mit seinen inzwischen mehreren Zentren vom Baltikum bis zur Barentssee erstreckt, aber auch bei uns in Deutschland noch wetterwirksam ist.

Auch am morgigen Sonntag macht der Wochentag seinem Namen nochmals alle Ehre. Vor allem im Süden und Osten scheint den ganzen Tag die Sonne, sieht man einmal von einzelnen Feldern mit Schleierbewölkung ab. Etwas anders stellt sich die Sache dagegen im Nordwesten dar, denn hier macht sich bodennah bereits der von Westen zunehmende Tiefdruckeinfluss bemerkbar. Bereits in der Nacht ziehen aus Frankreich und Benelux dichte Wolkenfelder heran und sorgen für bedeckten Himmel sowie hier und dort einzelne Schauer, die im Tagesverlauf nordwärts durchziehen. Nichtsdestotrotz wird es dabei erneut sommerlich warm. Am Oberrhein werden voraussichtlich ganz vereinzelt sogar nochmals die 30 °C geknackt.

Vorbei mit der „Herrlichkeit” ist es aber ab der Nacht zum Montag. Dann greifen endgültig die Ausläufer eines Sturmtiefkomplexes bei den Britischen Inseln auf Deutschland über. Die Folge sind Gewitter und Starkregen, die sich bis zum Montagmorgen von der Nordsee bis zum Schwarzwald erstrecken und im Laufe des Montags zunächst bis zur Mitte Deutschlands vorankommen. Im Fokus steht dabei in erster Linie auftretender Starkregen, der mancherorts durchaus unwetterartig ausfällt. Gegen Abend erreicht diese Gewitterlinie dann auch allmählich den Osten Deutschlands, schwächt sich dabei aber zusehends ab. Ganz ruhig wird es aber auch in der Nacht zum Dienstag noch nicht, wenn aus Westen weiterhin noch einige Regenschwaden übers Land ziehen.

Am Dienstag hat sich die Wetterlage endgültig umgestellt – auf straffen Westwind. Dann zeigt der Herbst zum ersten Mal sein Gesicht. Es wird verbreitet sehr windig, und – je weiter man nach Norden kommt – auch stürmisch. Dazu fällt entlang der Nordseeküste sowie in deren erweitertem Umfeld eine ganze Menge Regen. Schuld daran ist der bereits erwähnte Sturmtiefkomplex, der sich in der Zwischenzeit über weite Teile des Nordmeeres ausweitet und sich dabei verstärkt, während sich über Südeuropa zunehmend Hochdruck breitmacht. Dies verstärkt zum einen die Druck- und Temperaturgegensätze, führt aber auch dazu, dass es im Süden Deutschlands abgesehen vom Wind rasch wieder freundlicher wird. Nur bei den Temperaturen geht es überall spürbar in den Keller. Diese erreichen dann nur noch Werte von maximal 18 °C bis 22 °C. Im Bergland wird es dabei sogar noch deutlich kühler. Aber das ist insgesamt wohl nur von kurzer Dauer. Vieles deutet darauf hin, dass es an den Folgetagen rasch wieder spürbar wärmer werden wird.

M.Sc. Felix Dietzsch
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 16.09.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Tropenstürme und ihre Namen

15. September 2023/in Thema des Tages, Wetter, Wetterlexikon/von WINDINFO

Sie sind nicht mehr aus den Wetterkarten wegzudenken: Namen für Hoch- und Tiefdruckgebiete. Die Idee dazu, Druckgebilde, die einen Einfluss auf unser Wettergeschehen in Deutschland haben, zu benennen, hatte 1954 Karla Wege, damalige Studentin des Instituts für Meteorologie der Freien Universität (FU) Berlin.

Vorreiter diesbezüglich waren allerdings die USA. Der US-Wetterdienst begann bereits im Zweiten Weltkrieg damit, Taifune, also tropische Wirbelstürme über dem Westpazifik, mit Vornamen zu versehen. Der Grund hierfür war recht simpel: Man konnte dadurch deutlich leichter den Überblick über das aktuelle Wettergeschehen behalten. Dies machte sich vor allem dann bezahlt, wenn nicht nur ein, sondern gleich mehrere Taifune unterwegs waren. Diese Vorgehensweise war so erfolgreich, dass man sich entschied, in Zukunft auch Hurrikane (tropische Wirbelstürme über dem Atlantik mit Mittelwinden über 118 km/h) zu benennen.

Nach einigen Weiterentwicklungen dieses Benennungsprozesses werden seit 1979 alle tropischen Stürme über dem Nord- und Zentralatlantik (Mittelwinde über 60 km/h) mit männlichen und weiblichen Vornamen versehen. Im Gegensatz zu Deutschland, wo man bei der FU Berlin ein Hoch oder Tief gegen Bezahlung taufen lassen kann, sind die Namen der Tropenstürme durch die WMO (Weltorganisation für Meteorologie) vorgegeben. Sie entwickelte sechs Namenslisten, wobei pro Kalenderjahr eine Liste genutzt wird. 1979 startete man mit Liste 1, 1980 wurde Liste 2 genutzt und 1984 schließlich Liste 6. Darauf wiederholte sich dieser Listendurchlauf, d.h. 1985 kam wieder Liste 1 zum Einsatz. In diesem Jahr wird auf Liste 3 zurückgegriffen.

Jede Liste beinhaltet dabei 21 Namen, beginnend mit allen Buchstaben des Alphabets außer Q, U, X, Y und Z (mit diesen Anfangsbuchstaben gibt es kaum Namen bei den „Amis“). Der erste Tropensturm dieses Jahr hieß somit Arlene (aktiv vom 01. bis 03.06.) und der letzte dieser Liste wäre Whitney. Aktuell wirbeln Lee und Margot auf dem Atlantik und weiteres Tief ist auf dem besten Wege zum Tropensturm bzw. Hurrikan Nigel heranzureifen. Ohne Nigel gab es in diesem Jahr damit bisher 13 benannte Stürme, darunter 5 Hurrikane. Die Namensliste hätte damit noch Platz für acht weitere Stürme. Da allerdings rund 95 % der Stürme im Mittel zwischen Mitte August und Ende Oktober auftreten, ist es gar nicht mal sooo abwegig, dass die Liste nicht ausreicht. Und dann?

Tja, den Fall, dass das „Alphabet“ ausgeht, gab es tatsächlich erst zwei Mal: 2005 und 2020. Während 2005 bereits unfassbare 28 benannte Tropenstürme über den Nordatlantik fegten, waren es 2020 sogar noch zwei mehr. In der Folge wurde ab Sturm 22 (also nach Ende der eigentlichen Liste) das griechische Alphabet herangezogen. Alpha, Beta und Gamma hießen damit die nächsten Stürme. 2021 entschied die WMO, in Zukunft statt auf das griechische Alphabet auf eine Ersatzliste zurückzugreifen, sollten nochmals die Namen ausgehen. Hintergrund ist, dass sich zum einen die griechischen Buchstaben zum Teil sehr ähnlich anhören, wodurch es zu Verwechslungen kommen kann, und zum anderen besonders schadensträchtige Stürme aus der Liste gestrichen und neu besetzt werden. 2020 wurden zum Beispiel Eta und Iota aufgrund ihrer Heftigkeit gestrichen. Jetzt wird es bei einem Alphabet natürlich schwierig, gestrichene Buchstaben zu ersetzen. Bei einer eigenen Ersatzliste ist das dagegen kein Problem.

Eine Übersicht über die Namenslisten finden Sie beispielsweise auf den Seiten des Nationalen Hurrikan Zentrums. Ist Ihr Name auch dabei? Der Autor muss noch ganze fünf Jahren warten, bis er möglicherweise ein Thema des Tages über Hurrikan Tobias verfassen kann und hofft, dass der Name nie gestrichen werden muss…

Dipl.-Met. Tobias Reinartz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 15.09.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Tropische Wirbelstürme im Mittelmeer

14. September 2023/in Thema des Tages, Wetter, Wetterlexikon/von WINDINFO

Bestimmt erinnern sich viele noch an die Bilder der verheerenden Überschwemmungen in Griechenland und am vergangenen Sonntag in Libyen. Dabei kamen in Griechenland teils um 1000 mm innerhalb von 3 Tagen zusammen. Dies ist mehr als der mittlere Jahresniederschlag von Hamburg, der bei rund 800 mm liegt. Verantwortlich dafür war ein abgekoppeltes Tiefdruckgebiet, welches sich nahezu stationär über den griechischen Inseln befand und sich im Laufe seiner weiteren Entwicklung dann nur sehr langsam über das warme Mittelmeer nach Libyen verlagerte. Bei dieser Zyklone handelte es sich um ein sogenanntes Cut-Off Tief, dass sich aufgrund eines ausgeprägten blockierenden Hochdruckgebietes über Mitteleuropa von der Höhenströmung abschnürte. Solche blockierenden Wetterlagen sind vor allem im Spätsommer und Herbst häufig die Grundlage für schwere Unwetter im Mittelmeerraum. So auch in der vergangenen Woche als sich Tief DANIEL abkoppelte und sich in Richtung östliches Mittelmeer verlagerte.

Nachdem DANIEL in Teilen Griechenlands für extreme Niederschlagsmengen gesorgt hatte, verlagerte er sich auf das östliche Mittelmeer. Die sehr hohen Wassertemperaturen von teils über 26 Grad führten zu einer Intensivierung der Zyklone zu einem mediterranen Tropensturm. Dies ist ein Sturm über dem Mittelmeer mit tropischen Eigenschaften, bei dem die auftretenden Windgeschwindigkeiten zwischen 64 und 111 km/h liegen. Hätte sich Daniel noch weiter verstärkt, würde man von einem Medicane sprechen. Der Name Medicane setzt sich aus mediterran und Hurrikan zusammen und bezeichnet starke Wirbelstürme mit tropischen Eigenschaften über dem Mittelmeer.

Der Unterschied zu den Hurrikans auf dem Atlantik liegt hauptsächlich in der Struktur des Sturms. Hurrikans besitzen einen hochreichenden, warmen Kern, welcher durch die Energieflüsse vom warmen Ozean entsteht. Mediterrane Stürme im Mittelmeer sind dagegen oftmals nur in unteren Schichten durch einen warmen Kern charakterisiert. In höheren Schichten ist dagegen teils sogar ein kalter Kern vorherrschend, denn zu Beginn der Entwicklung ist vor allem der dynamische Antrieb in Verbindung mit einem in der Höhe mit Kaltluft gefüllten Tief entscheidend. Dies wurde auch bei der Zyklone DANIEL beobachtet. Außerdem befinden sich die höchsten Windgeschwindigkeiten bei Hurrikans in der Augenwand nahe zum Zentrum des Sturms, während mediterrane tropische Stürme die stärksten Winde in den spiralförmigen Bändern im äußeren Bereich haben. Zudem sind diese Stürme auch aufgrund der geringen Ausdehnung des Mittelmeers nicht so groß wie die Exemplare auf dem Atlantik.

Eines haben die beiden Stürme aber gemeinsam: Und das sind die intensiven Regenfälle, die teils schwere Überschwemmungen auslösen können. Bei der Zyklone DANIEL war dabei neben den hohen Wassertemperaturen des Mittelmeers als Feuchtereservoir auch die langsame Verlagerung des Sturms für die teils extrem hohen Regensummen verantwortlich.

Zudem können auch Medicanes über dem Mittelmeer im Endstadium ein Auge ausbilden. Das wird allerdings relativ selten beobachtet, da viele Stürme über dem Mittelmeer keine Hurrikanstärke erreichen. Damit ist die Rotationsgeschwindigkeit der Stürme meist nicht groß genug, womit die Absinkbewegungen zur Ausbildung eines Auges nicht stark genug sind. Der letzte Sturm, der diese für Hurrikans typische Struktur mit klarem Auge hatte, war Medicane IANOS im September 2020, der in Griechenland für teils schwere Schäden sorgte (siehe Abbildung 3).

M.Sc. Meteorologe Nico Bauer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 14.09.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Der Schmetterlingseffekt

13. September 2023/in Thema des Tages, Wetterlexikon/von WINDINFO

Gestern erreichte uns wieder eine Anfrage, ob wir weiße Weihnachten bekommen. Natürlich sind solche Vorhersagen für einen so langen Zeitraum nicht möglich. Doch warum ist das so? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir uns mit dem Wetter als chaotischen Prozess befassen. Tatsächlich war der Begründer der Chaostheorie Edward N. Lorenz ein Meteorologe Im Jahr 1963 stieß er auf die Chaostheorie, während er Konvektionsströmungen in flachen Flüssigkeiten und Gasen erforschte. (Bei einem Experiment stieg ein Gas auf, das von einer Heizplatte erhitzt wurde, kühlte sich an der Oberfläche ab und sank an den Seiten wieder nach unten. Dabei bildeten sich Rollen oder sogenannte Konvektionszellen.) Dabei entdeckte er, dass winzige Änderungen in den Anfangsbedingungen des Systems zu starken Abweichungen in den Ergebnissen führen können.

Lorenz beschrieb diese Strömungen mithilfe eines Vorhersagemodells, das die Temperatur und die Konvektionsrate in einem Gleichungssystem miteinander verknüpfte.
Zur Lösung dieser Gleichungen benutzte er einen heute vergleichsweise einfachen Computer. Die Entdeckung des chaotischen Verhaltens dieses Systems geschah eher zufällig Als er sein Modell ein zweites Mal berechnete, wollte er Rechenzeit sparen und gab die Anfangsbedingungen nur mit drei Nachkommastellen anstatt vorher mit sechs Nachkommastellen an. Obwohl die Anfangsbedingungen nur geringfügig voneinander abwichen, führte dies zu völlig unterschiedlichen Ergebnissen. Dies zeigt, dass kleine Variationen in den Anfangsbedingungen in einigen Systemen zu großen Unterschieden führen können.

Der folgende Abschnitt geht noch etwas ins Detail und kann für das Allgemeinverständnis auch übersprungen werden:
Als grafische Lösung der Gleichung erhält man das Gebilde in der Abbildung, was auch Lorenz-Attraktor genannt wird. Die Achsen X, Y und Z stehen für die berechneten Variablen der Gleichungen, die Linie gibt die zeitliche Entwicklung (Verlauf) der jeweiligen Variablen wieder und wird als Trajektorie bezeichnet. Auffällig ist, dass die Trajektorie keiner chaotischen Bahn, sondern vielmehr einer gewissen Ordnung. Sie kreist um zwei verschieden Orbits und schneidet ihre eigene Bahn dabei niemals. Man nennt dieses Gebilde auch einen seltsamen Attraktor. Was allerdings chaotisch ist, ist der Wechsel von einem zum anderen Orbit, der nicht nach einer bestimmten Periode abläuft. Ob die Trajektorie von einem Orbit zum anderen „kippt“, hängt dabei stark von den Anfangsbedingungen ab.
In der Chaostheorie spricht man dann auch von einer „Bifurkation“. In Bezug auf die Wettervorhersage treten solche Bifurkationen häufiger bei Grenzwetterlagen. Dann zeigen verschiedene Wettermodellläufe zwei verschiedene Wetterlagen, (was mit dem Wechsel zwischen den zwei verschiedenen Orbits verdeutlicht werden kann.) Oft springt dann die Prognose zwischen diesen beiden Lösungen hin und her.

Zusammenfassend bedeutet die Chaostheorie nicht, dass Systeme unvorhersehbar oder zufällig sind. Chaotische Systeme sind im Grunde berechenbar und werden als „deterministisches Chaos“ bezeichnet. Dennoch sind sie äußerst empfindlich gegenüber kleinen Änderungen in den Anfangsbedingungen, die erhebliche Auswirkungen haben können. Edward L. Lorenz drückte dies mit der berühmten Metapher aus: „Kann ein Flügelschlag eines Schmetterlings in Brasilien einen Tornado in Texas auslösen?“ Dies ist als der „Schmetterlingseffekt“ bekannt und hat unser Verständnis von komplexen Systemen nachhaltig beeinflusst, einschließlich der Wettervorhersage. Die genaue Bestimmung des Anfangszustands der Atmosphäre ist nicht möglich, da nicht für jeden Punkt der Atmosphäre Messungen zur Verfügung stehen und die Messungen fehleranfällig sind. Darüber hinaus sind die Gleichungen in den Wettermodellen nur Näherungen, was die Vorhersagen mit zunehmender Zeitspanne unsicherer macht.

Dipl.-Met. Christian Herold
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 13.09.2023
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Zustand der Meereisbedeckung in der Arktis und Antarktis

12. September 2023/in Klima, Thema des Tages, Wetter, Wind/von WINDINFO

Zuletzt gab es an dieser Stelle im Juni einen Blick auf die Meereisbedingungen in der Arktis und Antarktis (siehe Thema des Tages vom 12.06.2023). Inzwischen neigen sich der nordhemisphärische Sommer bzw. südhemisphärische Winter ihrem Ende zu. Zunächst widmen wir uns der sommerlichen Meereisschmelze im Arktischen Ozean.

Im Juli nahm die arktische Meereisausdehnung mit einer Geschwindigkeit von 93.300 Quadratkilometer pro Tag ab und lag damit nahe am langjährigen Durchschnittswert (86.900 Quadratkilometer pro Tag). Besonders die geringen Eiskonzentrationen in der Laptewsee und nördlich davon stechen ins Auge (Abbildung 1). Auch die Ostsibirische See sowie die Gewässer nördlich der Küsten Alaskas und des Mackenzie-Deltas waren zu diesem Zeitpunkt schon weitgehend eisfrei. Sonst hingegen war auf dem nördlichen Seeweg und in der Nordwestpassage noch beträchtliches Eis vorhanden.

Die durchschnittliche arktische Meereisausdehnung betrug im Juli 8,16 Millionen Quadratkilometer und rangierte damit auf dem zwölftletzten Rang der Eisausdehnungen seit Beginn der kontinuierlichen Satellitenmessungen im Jahr 1979. Der lineare Abwärtstrend setzt sich damit auch im Monat Juli der letzten Jahrzehnte kontinuierlich fort. Gut sieben Prozent büßt das Eis im Monat Juli pro Dekade ein (Abbildung 2). Aufsummiert entspricht das seit 1979 einem Eisverlust von gut 2,9 Millionen Quadratkilometern, was etwas mehr als der Fläche Argentiniens entspricht.

Die atmosphärische Zirkulation war im Juli von tiefem Druck über der eurasischen Seite der Arktis und Hochdruck über der nordamerikanischen Seite geprägt (Abbildung 3). Infolgedessen gab es einen starken Druckgradienten über dem zentralen Arktischen Ozean, der sich bis östlich von Spitzbergen und dann in Richtung Island erstreckte. Dies wiederum lässt auf kräftige Winde und damit auf einen starken Meereistransport in diesem Bereich rückschließen. Während im Juli rekordverdächtige globale Durchschnittswerte der Lufttemperatur verzeichnet wurden, fallen die Abweichungen in der Arktis verhältnismäßig unauffällig aus. In weiten Teilen des Arktischen Ozeans lag die Lufttemperatur um 1 bis 3 Grad über dem Durchschnitt. In der weitgehend eisfreien Laptewsee war die gemittelte Temperatur sogar leicht unterdurchschnittlich. Das einzige Gebiet mit ausgeprägter Wärme befand sich über dem Mackenzie-Delta, wo die Temperaturen bis zu 7 Grad über dem Durchschnitt lagen.

Über die erste Monatshälfte des Augustes beschleunigte sich der Rückgang in der arktischen Meereisbedeckung und die tägliche Eisverlustrate von 81.000 Quadratkilometer lag deutlich über dem langjährigen Durchschnittswert. Veranschaulicht gesprochen entsprach der tägliche Meereisverlust etwas mehr als der Fläche der Tschechischen Republik. Die beschleunigte Eisschmelze lässt sich auf überdurchschnittliche Lufttemperaturen zurückführen. Abgesehen von der zentralen Arktisregion zeigte die Lufttemperatur positive Anomalien von 3 bis 4, in der Barentssee von über 5 Grad gegenüber dem Bezugszeitraum. In der zweiten Augusthälfte hat sich das Tempo des Eisverlustes unter einer graduellen Abkühlung wie üblich verlangsamt.

Für den diesjährigen August lässt sich die mittlere Meereisausdehnung auf rund 5,51 Millionen Quadratkilometer beziffern. Damit rangierte er an neuntletzter Stelle der Eisausdehnungen. Insgesamt lässt sich konstatieren, dass sich vorrangig in den Regionen nördlich der Ostsibirischen See und Laptewsee sowie in der Beaufortsee die Meereiskante im August besonders stark zurückgezogen hat (Abbildung 5). Im Sektor nördlich des Kanadischen Archipels, Grönlands und in der zentralen Arktis weist die Eisdecke eine überwiegend kompakte Struktur auf und die Eiskante liegt nahe am langjährigen Durschnitt. Die relativ große Eisausdehnung lässt sich auf den Einfluss von regelmäßigen Tiefdrucksystemen in der zentralen Arktis zurückführen, die eine eher ungewöhnliche Eisdrift aus der zentralen Arktis Richtung Laptewsee förderten.
Zum gestrigen 10. September bezifferte sich die Meereisausdehnung auf 4,48 Millionen Quadratkilometer. Gut möglich, dass die arktische Meereisbedeckung damit dem diesjährigen saisonalen Minimum schon sehr nahekommt. Es bleibt abzuwarten, ob sich das Meereis in diesen Tagen noch etwas zurückziehen kann. Die Ausdehnung fällt geringer aus als 2022, liegt aber noch deutlich über dem Rekordminimum von 2012.

Nach der Arktis folgt nun noch ein kleiner Exkurs an den Südpol. Die antarktische Meereisausdehnung ist über den gesamten Südwinter auf dem bemerkenswerten Rekordtiefststand geblieben (Abbildung 6). Nach einem nur leichten Anstieg der Ausdehnung Anfang August, hat sich das Eiswachstum nachfolgend immerhin noch etwas beschleunigt. Das winterliche antarktische Maximum dürfte nun unmittelbar bevorstehen. Aktuell beziffert sich die Ausdehnung auf 17,06 Millionen Quadratkilometer. Die negative Flächenabweichung zum langjährigen Mittel (18,6 Millionen Quadratkilometer) beläuft sich auf rund 1,5 Millionen Quadratkilometer, was in etwa der Größe der Mongolei entspricht.

M.Sc. (Meteorologe) Sebastian Altnau
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 11.09.2023
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Ein Auf und Ab beim Wetter

12. September 2023/in Thema des Tages/von WINDINFO

Das spätsommerliche Wetter im Einflussbereich von Hoch PATRICIA verabschiedet sich allmählich ostwärts, zumindest vorübergehend übernimmt eine Tiefdruckzone die Regie. Der Tiefdruckkomplex HANJO erstreckt sich von der Barentssee über Skandinavien in Richtung Iberischer Halbinsel, verlagert sich ostwärts und gestaltet unser Wetter am heutigen Dienstag und morgigen Mittwoch, im Süden auch noch in Teilen des Donnerstages maßgeblich. Nachfolgend setzt sich wieder Hochdruckeinfluss durch.

Im Einflussbereich der Tiefdruckzone HANJO fließt sehr feuchte und labil geschichtete, also zu Schauern und Gewittern neigende Luft nach Deutschland. Daher kommt es zeit- und gebietsweise zu kräftigen Schauern und Gewittern, die insbesondere mit heftigem Starkregen verbunden sein können. Der Schwerpunkt dieser kräftigen, strichweise unwetterartigen Niederschlagsentwicklung wird für den Dienstagabend und die Nacht zum Mittwoch in einem Streifen vom südlichen NRW über Rheinland-Pfalz und das Saarland nordostwärts bis nach Vorpommern oder auch das nördliche Brandenburg erwartet. Bei diesen häufig gewittrigen Niederschlägen muss neben dem heftigen Starkregen über wenige Stunden lokal auch mit größerem Hagel und Sturmböen (eventuell auch schweren Sturmböen) gerechnet werden. Das Risiko für größeren Hagel und Sturmböen nimmt im Laufe der Nacht ab. Abseits der genannten Zone, vor allem südlich davon, werden ab dem späteren Nachmittag einzelne, lokal aber ebenfalls kräftige Gewitter vor allem über dem Bergland ausgelöst. Lokales Unwetterpotenzial kann auch dort nicht ausgeschlossen werden.

Nach Abzug dieser kräftigen Niederschläge nach Nordosten bis etwa Mittwochfrüh/-vormittag, setzt sich die Wetterberuhigung unter Hoch QUITERIA von Nordwesten bis in die mittleren Landesteile fort. Im Süden und Südosten lebt die Schauer- und Gewittertätigkeit nochmal kräftiger auf, auch mit lokalem Unwetterpotenzial hinsichtlich Starkregen oder auch größerem Hagel. Vor allem am Alpenrand klingen die Niederschläge voraussichtlich erst im Verlauf des Donnerstagvormittages ab.

Im Laufe des Donnerstages setzt sich insgesamt meist freundliches und ruhiges Wetter auf geringerem Temperaturniveau durch: Die Höchsttemperaturen liegen am Donnerstag zwischen 18 Grad im Norden und 23 bis 25 Grad im Süden. Zum Wochenende werden 20 bis 27 Grad erwartet. Vor allem in den nördlichen Landesteilen gehen nachts die Temperaturen deutlich zurück, vor allem bei klarem oder gering bewölktem Himmel werden verbreitet Tiefstwerte im einstelligen Bereich auftreten.

Dipl.-Met. Sabine Krüger
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 12.09.2023
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Kleine Gewitterkunde – Teil 5: Die Squall-Line (Gewitterlinie)

10. September 2023/in Thema des Tages/von WINDINFO

Im Thema des Tages vom 6. September ging es um größere Gewitterkomplexe, auch mesoskalige konvektive Systeme (MCS) genannt. Eine spezielle Form ist die im Fachjargon als „Squall-Line“ bezeichnete Gewitterlinie.

Squall-Lines entstehen häufig auf der Vorderseite (d.h. östlich) eines Höhentiefs am Rande der Frontalzone. Dort ist (bedingt durch die hohe ) eine starke Windscherung vorhanden (Zunahme und Richtungsänderung des Winds mit der Höhe). Diese spielt bei der Erhaltung einer Squall-Line eine wesentliche Rolle, wie wir später noch sehen werden. Befindet sich das Tief über dem nahen Ostatlantik oder Westeuropa, so wird mit einer südlichen bis südwestlichen Strömung zudem feucht-warme Subtropikluft nach Mitteleuropa geführt.

Oft bildet sich in dieser Warmluft etwa 100 bis 200 km vor einer Kaltfront in Bodennähe ein rinnenförmiges Tief, in das die Luft von beiden Seiten im Bereich einer Konvergenzlinie zusammenströmt und zum Aufsteigen gezwungen wird. Dadurch entstehen zunächst isolierte Gewitter (Einzelzellen, Multizellen, in seltenen Fällen auch Superzellen). Diese wachsen allmählich zu einer Linie zusammen, die mehrere Hundert Kilometer lang sein kann – die Squall-Line ist geboren. Durch wiederholte Neubildung von Gewittern am Vorderrand kann die Squall-Line über mehrere Stunden andauern. Im fortgeschrittenen Stadium weist der Querschnitt einer Squall-Line eine starke Asymmetrie auf (Abbindung 1). Die Vorderseite ist geprägt von Gewittern mit Starkregen. Diese können eine zusammenhängende Linie bilden (Abbildung 2a) oder Lücken besitzen, bei denen man noch die Aneinanderreihung der einzelnen Gewitter erkennen kann (Abbildung 2b). Dahinter folgt als „Überbleibsel“ der alten Gewitter ein Bereich mit schwachen bis mäßigen und relativ gleichmäßigen Regen, der mit fortscheidender Dauer an Ausdehnung zunimmt.

Die Squall-Line hält sich durch eine ausgeprägte Eigendynamik am Leben: An ihrer Vorderseite steigt Warmluft im Aufwindbereich (Updraft) auf. Als Gegenbewegung sinkt Luft aus oberen Atmosphärenregionen im Abwindbereich (Downdraft) ab. Durch Verdunsten von Wassertropfen sowie durch Schmelzen und Sublimieren von Eispartikeln wird die Luft im Downdraft stark abgekühlt. Da kalte Luft schwerer ist als warme Luft, wird der Downdraft auf seinem Weg nach unten beschleunigt, bis die Luft am Boden horizontal ausströmt. Durch die zahlreichen Gewitter entlang der Squall-Line kann so ein massives Kaltluftreservoir entstehen, das als Kältepool bezeichnet wird (Abbildung 1).

Bei fehlender Windscherung würde der Kältepool in die Warmluft fließen und den Aufwindbereich von der Warmluft abschneiden. Die Gewitter würden sich also rasch wieder auflösen. Die Windscherung führt allerdings dazu, dass an der Vorderseite der Gewitterlinie der Wind in Bodennähe dem Ausfließen des Kältepools entgegenwirkt (siehe Windpfeile in Abbildung 1). So entsteht ein Gleichgewicht zwischen Kältepool und Windscherung, das gewährleistet, dass der Kältepool zunächst unterhalb der Gewitter verbleibt. Dort schiebt sich die kalte und schwere Luft des Kältepools unter die leichtere und energiereiche Warmluft, wodurch diese gehoben wird. Die kontinuierlich aufsteigende Warmluft kann so wiederholt neue Gewitter auslösen, während die abschwächenden „alten“ Gewitter langsam auf die Rückseite der Squall-Linie wandern und den gleichmäßigen Regen ausbilden. Mit fortschreitender Zeit wird der Kältepool immer mächtiger und dominiert schließlich gegenüber der Windscherung. Nun fließt der Kältepool zunehmend in den vorderseitigen Warmluftbereich und die Squall-Line befindet sich im Auflösestadium.

Studien haben aber gezeigt, dass die reine Wechselwirkung zwischen Kältepool und Windscherung die Langlebigkeit einer Squall-Line nicht vollständig erklären kann. Auch eine Scherung oberhalb des Kältepools bis etwa 5 Kilometer Höhe trägt zur Erhaltung der Squall-Line bei. Zudem spielt ein weiteres Windsystem eine wichtige Rolle: Da die aufsteigende leichtere Warmluft eine geringere Dichte als die schwerere Kaltluft des Kältepools besitzt, bildet sich am Boden ein kleines Hoch (H), auch Gewitterhoch genannt, und direkt oberhalb des Kältepools ein lokales Druckminimum (T). Um einen horizontalen Druckausgleich zu erzielen, strömt von hinten (Rückseite) mit zunehmender Geschwindigkeit Luft in Richtung des Tiefs. Dadurch entsteht oberhalb des Kältepools ein Starkwindband, der sogenannte „Rear Inflow Jet„. Er strömt also in Richtung des Updrafts und kann diesen aufrichten, was zum Erhalt der Squall-Line beiträgt.

Nach den zugegebenermaßen recht komplexen Erklärungen kommen wir zum Schluss zu den Auswirkungen einer Squall-Line. Neben Starkregen kann es vor allem im Anfangsstadium, wenn die Zellen noch nicht komplett zusammengewachsen sind, mitunter auch zu größerem Hagel kommen. Der ausfließende Kältepool macht sich durch einen plötzlich auffrischenden Wind bemerkbar, der häufig Sturmstärke oder sogar Orkanstärke erreichen kann. Gleichzeitig sinkt die Temperatur meist innerhalb weniger Minuten um 5 bis 10 Grad oder mehr (Abbildung 3), während der Luftdruck sprungartig um mehrere Hektopascal ansteigt (Gewitterhoch im Kältepool). Setzen die Sturmböen zeitgleich mit dem Starkregen der Gewitter ein, ist mit einer Intensivierung der Squall-Line zu rechnen. Frischt der Wind allerdings bereits einige Zeit vor den Gewittern auf, deutet dies darauf hin, dass der Kältepool bereits in die Warmluft eingeflossen ist. Die Gewitter entlang der Squall-Line sind bereits von der bodennahen Warmluft abgeschnitten, weshalb sie sich wahrscheinlich allmählich abschwächen werden, bis sie sich ganz auflösen. Es bleibt nur das großflächige Regengebiet übrig.

Dr. rer. nat Markus Übel (Meteorologe)
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 10.09.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Der Spätsommer geht in die Verlängerung.

9. September 2023/in Thema des Tages/von WINDINFO

Der Spätsommer geht über das Wochenende hinaus in die Verlängerung. Verantwortlich dafür ist das Hoch „Patricia“ mit Schwerpunkt über Osteuropa, das auch von einem Hoch in den höheren Luftschichten gestützt wird. Derweilen verbleibt eine sehr höhenmilde Luftmasse über Deutschland, sodass das Risiko für einzelne Schauer oder ein kurzes Gewitter über dem Bergland vorerst sehr gering bleibt und die Wolkenbildung allgemein stark gedämpft ist.

Somit steht in den Wetterberichten für den heutigen Freitag, Samstag und Sonntag geschrieben: Nach örtlicher Nebelauflösung sonnig und niederschlagsfrei, mit 25 bis 33 Grad spätsommerlich warm bis heiß. Schwachwindig. Nachts klar, örtlich Nebel bei Tiefstwerten zwischen 19 und 9 Grad.

Die neue Woche beginnt zwar noch spätsommerlich warm, aber von Westen nähert sich ein Tiefdruckgebiet. Dadurch steigt das Gewitterrisiko im Nordwesten sowie an den Alpen an. Die gewittrigen Regenfälle weiten sich dann am Dienstag weiter nach Osten aus. Spätestens ab Mittwoch ist es mit dem Spätsommer „endgültig“ vorbei. Denn mit 18 bis maximal 24 Grad wird es deutlich kühler. Zudem zeigt sich das Wetter weiterhin wechselhaft mit schauerartigen Niederschlägen.

Dipl.-Met. Marco Manitta
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 08.09.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst