In diesen Tagen findet man wieder häufiger das Wort „Schnee“ in den Wetterberichten. Zwar müssen wir bis zum meteorologischen Winteranfang noch ein wenig warten, phänologisch betrachtet (Entwicklungsstadium der Pflanzen berücksichtigend) befinden wir uns jedoch schon seit dem 07.11.24 im Winter. Wie dem auch sei, der erste Schnee im Herbst hält sich meist nicht lange und schmilzt rasch wieder weg, teilweise sogar, obwohl die Lufttemperatur nahe oder unter dem Gefrierpunkt liegt. Wie kommt das?

Grund hierfür ist der sogenannte „Bodenwärmestrom“. Dieser beschreibt den Wärmetransport im Erdboden, der durch eine Temperaturdifferenz zwischen dem oberflächennahen Untergrund und den tieferen Bodenschichten hervorgerufen wird. Wird die Erdoberfläche tagsüber von der Sonne stark erwärmt, erfolgt ein Wärmetransport in tiefere Bodenschichten. Die dort gespeicherte Wärme kann dann beispielsweise in der Nacht durch Ausstrahlung wieder abgegeben werden. Bei langen Frostperioden sitzt der Frost teilweise tief im Boden, sodass selbst bei einer Milderung der Luft und einer damit einhergehenden Erwärmung der oberen Bodenschichten die tieferen Schichten weiter kühlend entgegenwirken.

Nicht nur die bodennahe Luft, auch der Erdboden ist somit von einem gewissen Tagesgang beeinflusst. Allerdings ist die Änderung der Bodentemperatur mit zunehmender Tiefe wesentlich geringer als die der Lufttemperatur. Zudem benötigt die Wärme auch etwas Zeit, um tiefere Bodenschichten zu erreichen. Somit wird das tageszeitliche Temperaturmaximum in tieferen Bodenschichten etwas später erreicht. Ähnlich sieht der Jahresgang aus. Während oberflächennahe Bodenschichten höhere Maxima und Minima aufweisen, sind die Temperaturschwankungen in tieferen Bodenschichten deutlich geringer. Auch hier zeigt sich eine gewisse Verzögerung in Bezug auf das Erreichen des Temperaturmaximums.

Natürlich spielt bei Tages- und Jahresgang aber nicht nur die solare Einstrahlung eine wichtige Rolle. Die Zusammensetzung des Bodens ist ebenfalls von großer Bedeutung. So bestimmt diese die Aufnahme- und Wärmeleitfähigkeit sowie die Kapazität, Wärme zu speichern und später wieder abzugeben. Reflektiert die Erdoberfläche aufgrund ihrer Färbung, ihrer Oberflächenstruktur oder ihrer Zusammensetzung mehr Wärme zurück in die Atmosphäre, wird weniger vom Erdboden aufgenommen. Auch ablaufende chemische, physikalische oder biologische Prozesse können die Temperatur im Boden beeinflussen.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Wassergehalt des Bodens. Feuchte oder nasse Böden erwärmen sich aufgrund der Eigenschaften des Wassers langsamer, können die Wärmeenergie aber dafür besser speichern. Trockene Böden können sich dagegen deutlich schneller erwärmen. Allerdings speichern diese die Wärme weniger gut und geben sie schneller wieder ab. Mit zunehmender Erdbodentiefe lässt der Einfluss der Sonneneinstrahlung auch deutlich nach. Dort wird der Effekt der aufsteigenden Erdwärme aus dem Erdinnern stärker.

Die Unterschiede, die sich aus den verschiedenen Bodenbeschaffenheiten ergeben, lassen sich in den kommenden Tagen sicherlich wieder häufiger beobachten. So sind insbesondere in mittleren und höheren Lagen Schneefälle angekündigt. Je nach Höhenlage wird der Schnee beispielsweise auf Wiesen oftmals länger liegen bleiben, während er auf Pflastersteinen und Straßen rasch wieder abtaut – falls er überhaupt liegen bleibt. Pflastersteine oder Teer haben eine größere Wärmeleitfähigkeit, sodass der noch warme Boden seine Wärme schneller Richtung Erdoberfläche transportieren kann.

Wenngleich es in den Modellprognosen so aussieht, der Bodenwärmestrom wird bei den grobmaschigen, weniger hoch aufgelösten Wettermodellen nicht berücksichtigt. Dennoch gibt es eine gewisse Diskrepanz zwischen dem akkumulierten Schneefall und der am Dienstagmorgen vorherrschenden Schneedecke in den Vorhersagen. Im Bereich der Mittelgebirge fallen bis Dienstagmorgen laut dem deutschen ICON-Modell rund 10, in den Alpen um 20 Zentimeter Neuschnee. Die Schneehöhe am Dienstagmorgen zeigt jedoch ein anderes Bild. So wird sich zu diesem Zeitpunkt lediglich oberhalb von 800 bis 1000 m eine Schneedecke ausgebildet haben, die in ihrer Höhe nicht einmal der Hälfte der vorhersagten Schneemenge entspricht. Dies lässt sich in den Wettermodellen auf die milden Lufttemperaturen zurückführen, auch wenn der Bodenwärmestrom in Realität sicherlich auch seinen Teil zur anfänglichen Schneeschmelze beitragen wird.

MSc.-Meteorologe Sebastian Schappert
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 16.11.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Meteorströme sind als eine Art Teilchenwolke zu verstehen und werden auch als Meteorschauer oder Sternschnuppenschwärme bezeichnet. Bei diesen Teilchen handelt es sich meist um Staub oder auch um eishaltige Gesteinsreste eines Kometen. Im Fall der Leoniden handelt es sich um den Kometen 55P/Tempel-Tuttle. Durchquert die Erde auf ihrer Umlaufbahn einen solchen Meteorstrom, so können diese Teilchen in die Erdatmosphäre eindringen. Aufgrund der hohen Reibung fangen diese an zu glühen. Dieses Glühen nehmen wir dann als Sternschnuppen wahr.

Die Leoniden haben ihren Anfangspunkt (Radiant) im Sternbild Löwe, welches namensgebend für diesen Meteorstrom ist. Die ersten Sternschnuppen der Leoniden könnte man bereits des Nachts beobachten, wenn die Bewölkung mitspielen würde. Die Aktivität nimmt nun allmählich von Tag zu Tag zu, bis in der Nacht vom 17. auf den 18. November das Maximum erreicht wird. Dennoch können dann auch nur wenige Sternschnuppen pro Stunde beobachtet werden, denn die Sternschnuppen der Leoniden sind zum einen sehr schnell und zum anderen weist dieser Meteorstrom nur ein sehr schwach ausgeprägtes Maximum auf. Üblicherweise werden höchstens 10 Sternschnuppen pro Stunde erreicht, dies allerdings auch nur bei wirklich sehr guten Sichtbedingungen. Durch Lichtverschmutzung wird die Maximalanzahl deutlich reduziert. In meist unregelmäßigen Abständen gibt es aber auch Jahre, in denen eine deutlich höhere Anzahl verzeichnet werden kann.

Ab dem 18. November nimmt die Aktivität allmählich wieder ab und Ende November endet dann die Zeit der Leoniden. Ein Trost für alle Sternschnuppenfans ist sicherlich die Tatsache, dass bereits ab dem 04. Dezember die ersten Sternschnuppen der Geminiden zu erwarten sind. Ein Vorteil an den Geminiden ist unter anderem, dass auch schon in den Abendstunden Sternschnuppen beobachtet werden können. Zudem ist der Meteorstrom der Geminiden wesentlich stärker ausgeprägt als der der Leoniden.

Doch wie sieht es in den kommenden Nächten hinsichtlich der Sichtbedingungen aus, auch wenn es noch ein paar Tage bis zum Leoniden-Maximum dauert? Da in der Nacht vom 15. auf den 16. November der Vollmond die Nacht erhellt, sieht es dahingehend eher schlecht zum Sternegucken aus.

Auch hinsichtlich der Bewölkung gibt es leider keine guten Nachrichten, denn nicht nur am Tage, sondern auch des Nachts ziehen viele Wolken über den Himmel. Die ein oder andere Wolkenlücke, die sich möglicherweise in der starken Bewölkung auftut, ist schwer zu lokalisieren und auch nicht zwangsläufig von langer Dauer. Zudem besteht beim Warten auf eine Wolkenlücke durchaus die Möglichkeit, dass einem ein Tropfen auf die Nase fällt.

In der kommenden Nacht zum Freitag nieselt es aus meist dichter Bewölkung gebietsweise. Insbesondere im Südwesten bildet sich örtlich Nebel. In Küstennähe kann man vorübergehend tatsächlich auf größere Wolkenlücken hoffen.

In der darauffolgenden Nacht zum Samstag bleibt es im Norden und Nordosten meist wolkenverhangen mit örtlichem Sprühregen. Von Süden her klart es gebietsweise auf, nachfolgend kann sich aber oftmals Nebel bilden.

Ausgehend vom Norden weitet sich der Tiefdruckeinfluss ab der Nacht zum Sonntag dann über das ganze Land aus. Im Norden und Nordwesten ist es daher bedeckt und es regnet zeitweise. Der Regen kommt im Laufe der Nacht zum Sonntag langsam bis zur Mitte voran. Ansonsten ist es teils hochnebelartig bewölkt, teils klar und niederschlagsfrei. An der Donau bildet sich gebietsweise Nebel.

In der Nacht zum Montag, also in der Nacht des Leoniden-Maximums, ziehen dann abermals ausgedehnte Wolkenfelder mit Regen über den Himmel.

M.Sc. Meteorologin Tanja Egerer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 14.11.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Nachdem vor einigen Tagen der Frühdienst an der Flugwetterzentrale in Frankfurt beschrieben wurde geht es heute um ein grundlegendes Element in einem Dienst am Flughafen, nämlich um die Flugwetterübersicht, die insbesondere für Piloten verfasst wird. Während der allgemeine Wetterbericht Informationen zu Wetterlage, Bewölkung, Niederschlag, Temperaturen und Wind beinhaltet, tauchen in der Flugwetterübersicht noch mehr und einige spezifische Elemente auf.

Neben der Wetterlage wird selbstverständlich das Wettergeschehen beschrieben. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf den Bewölkungsverhältnissen und dem Niederschlag, dann wird die Sichtweite angegeben, die Wind- und Temperaturbedingungen in festen Höhen aufgelistet, die Turbulenz- und Vereisungsbedingungen betrachtet, die Nullgradgrenze benannt und Inversionen aufgeführt. Des Weiteren beinhaltet ein Flugwetterbericht auch noch Angaben zu Sonnenauf- und -untergang sowie Dämmerung. Sie sehen also, dass dieser Wetterbericht sehr komplex ist.

Nun wollen wir die einzelnen Elemente mal genauer unter die Lupe nehmen. Grundlegend erfolgen alle zeitlichen Angaben beim Flugwetter in UTC (Universal Time Coordinated). Die Wetterlage ist ähnlich zur Wetterlage in einem „herkömmlichen“ Wetterbericht. Allerdings werden gerne noch die Bedingungen in der Grundschicht mit beschrieben. Beim Wettergeschehen ergeben sich deutliche Unterschiede. Auf die Bewölkungsverhältnisse wird beispielsweise äußerst detailliert eingegangen. Es wird dabei die Wolkenart sowie die vertikale Erstreckung der einzelnen Wolkenschichten beschrieben. Von besonderer Bedeutung sind die Wolkenuntergrenzen vor allem für Piloten, die auf Sicht fliegen. Außerdem wird darauf eingegangen, wie verbreitet die Bewölkung auftritt. Die Höhenangaben erfolgen hierbei immer in Fuß. Teils wird das Meeresniveau, teils aber auch die Geländehöhe als Referenzwert herangezogen. Des Weiteren werden im Wettergeschehen die am Boden auftretenden Niederschläge beschrieben, besonders Schnee, gefrierende Niederschläge und Hagel spielen eine große und wichtige Rolle. Dunst und Nebel finden im Wettergeschehen ebenfalls ihren Platz.

Die Sichtweite wird in Metern oder Kilometern angegeben und ist besonders bei eingeschränkten Sichtbedingungen durch Nebel, Sprühregen, Schnee oder starken Niederschlag immens wichtig.

Höhenwind- und -temperatur werden für feste Zeitpunkte und Gebiete in Tabellenform aufgelistet. Die Angaben der Windrichtung erfolgen hierbei in Grad und die Temperaturangaben in Grad Celsius.

Als nächster Punkt wird die Turbulenz in verschiedenen Höhen beschrieben. Besonders problematisch sind dabei Windrichtungs- und Windgeschwindigkeitsänderungen auf kleinem Raum sowohl horizontal als auch vertikal. Die unterschiedlichen Einstufungen sind leicht, moderat und stark. Diese Einstufungen gelten ebenso bei der Vereisung. Hier werden die Höhenbereiche beschrieben, in denen es zur Eisbildung am Flugzeug kommen kann. Je nach Flugzeugtyp wirken sich die Vereisung und die Turbulenz unterschiedlich stark auf das Flugverhalten aus.

Die Nullgradgrenze gibt die Höhe an, bei der der Gefrierpunkt erreicht wird, wobei mehrere Nullgradgrenzen möglich sind. Dies ist von großer Bedeutung, denn ab hier droht bei entsprechender Feuchte Eisansatz an den Flugzeugen.

Inversionen werden beschrieben, da mit ihnen eine Änderung der Luftdichte einhergeht und dies beispielsweise für den Schub oder auch das Startgewicht der Flugzeuge von Bedeutung sein kann.

Sie sehen also, dass die Flugwetterübersicht ein sehr komplexes Produkt ist und den Meteorologen vor einige Herausforderungen stellt.

Diplom Meteorologe Marcel Schmid
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 12.11.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Während der letzten Wochen wurde an dieser Stelle viel über die bis heute anhaltende Hochdruckwetterlage und des damit einhergehenden prognostischen Stellenwerts des Nebels bzw. Hochnebels geschrieben. Die Artikelschreiberinnen und -schreiber näherten sich dem Thema unter anderem von der naturwissenschaftlichen, der prognostischen, der religiösen oder auch von der lyrischen Seite. Nachdem die stabile Wetterlage zum Beginn der neuen Woche eine Unterbrechung erfährt, soll im heutigen Thema des Tages nochmal eine naturwissenschaftliche Eigenschaft des Nebels im Mittelpunkt stehen. Dafür tauchen wir ein wenig in die atmosphärische Optik ein.

Nebel besteht bekanntlich aus kondensiertem Wasserdampf in der bodennahen Luftschicht. Die dabei in der Luft schwebenden, gewöhnlich mikroskopisch kleinen Wassertröpfchen verringern dabei die Sichtweite in unterschiedlichen Intensitäten. Die daran beteiligten Tröpfchen weisen gewöhnlich einen Durchmesser von wenigen hundertstel Millimetern auf und sind daher deutlich kleiner als jene in einer typischen Wolke oder gar bei Regentropfen (Durchmesser im Bereich von wenigen Millimetern). Die vorherrschende Größe ist dabei von den unterschiedlichen Kondensationskeimen abhängig. Während bei der Lichtbrechung an größeren Tropfen der klassische, farbenfrohe Regenbogen (deutliche Abgrenzung der Farben) entsteht, ist der sogenannte „Nebelbogen“ optisch eindeutig unspektakulärer ausgeprägt. Verringert sich die Größe des Tröpfchenspektrums wird zunächst die Farbe Rot schwächer wahrgenommen.

Ab Tröpfchengrößen von weniger als 50 Mikrometern (1 Mikrometer = 1/1000 Millimeter) überlagern sich die Regenbogenwinkel der einzelnen Spektralfarben zunehmend so, dass zusammen nur noch weißes Licht erkennbar ist. Ursächlich dafür ist, dass mit kleiner werdendem Durchmesser Beugungseffekte die Brechungseffekte immer stärker überlagern. Sind die Tröpfchen noch kleiner, dann wird der Bogen immer diffuser bzw. lichtschwächer und ist ab einer Größe von 5 Mikrometern kaum mehr erkennbar (dann auch Zunahme des Streuungsbeitrags). Der bei passenden Durchmessern entstandene Bogen ist weiß und sein Band etwa doppelt so breit wie bei einem „normalen“ Regenbogen. An der Innenseite liegen manchmal noch Interferenzbögen, die je nach Tröpfchengröße weiß bis leicht rötlich sein können.

Aktuell liegt Deutschland wie auch schon am gestrigen Donnerstag (07. November 2024) unter einer dichten Hochnebeldecke. Vom All aus gesehen gibt es nur wenige Lücken. Lediglich einige Berglagen ragen aus der Wolkendecke heraus und bekommen die Sonne zu Gesicht. Unter der Hochnebeldecke ist es meist grau, teils neblig-trüb und vereinzelt fällt etwas Sprühregen. So kann man das derzeit vorherrschende ruhige Herbstwetter wohl zusammenfassen.

Grund für diese „Tristesse“ findet sich in Form von Hoch „Zayyan“, welches sich beständig von Skandinavien über Polen und das Baltikum bis in die Balkan-Region erstreckt. Der hohe Luftdruck sorgt dabei für eine bodennahe Inversion. Unterhalb dieser wird die wenige hundert Meter dicke Wolkenschicht konserviert und bleibt erhalten. Wie man in der Animation in Abbildung 1 jedoch erkennt, wird die Hochnebeldecke im Tagesverlauf aber durchaus an einigen Nordrändern der Mittelgebirge angefressen. Aufgrund der Überströmung der Gebirge sinkt die Luft im Lee (windabgewandte Seite) etwas ab und kann sich erwärmen. Dadurch löst sich der Hochnebel dort dann regional auf und die Sonne schafft es durch das Grau hindurch.

Bis zum Montag (11. November) verlagert „Zayyan“ seinen Schwerpunkt allmählich ins westliche Russland. So schwindet sein Einfluss auf Deutschland allmählich. Allerdings bleibt uns am Wochenende das graue Herbstwetter erst einmal erhalten. Oder etwa doch nicht? Die Chancen auf Sonne stehen in der Südosthälfte nicht allzu schlecht. Dort können sich die Nebel- und Hochnebelfelder zeitweise auflösen und die Sonne kommt wieder etwas häufiger zum Vorschein. Ausnahme dürften allerdings die Flusstäler sein. Dort wird es wahrscheinlich länger dauern, bis sich die Sonne zeigt, falls sich der Nebel überhaupt auflösen sollte.

In der Nacht zum Montag bildet sich über der Nordsee an einem Frontensystem ein kleinräumiges Tief, das in der Folge in den Norden Deutschlands zieht und die Witterung vorübergehend umstellt. So ziehen am Montag (11. November 2024) von Nordwesten her dichte und vor allem hochreichendere Wolken auf, die wiederholt Regen mit sich bringen. Dieser breitet sich im Tagesverlauf bis in den Süden aus. Damit könnte es um Punkt 11:11 Uhr in den Karnevalshochburgen des Westens zu regnen beginnen. Und auch der eine oder andere Martinszug dürfte am Montag nicht trocken bleiben. Zudem kann der Wind im Nordwesten etwas auffrischen. Insbesondere an der Nordsee weht dieser in Böen teils stürmisch.

Mit dem Aufzug des Tiefs fließt jedoch mit einer nordwestlichen bis nördlichen Strömung Luft aus polaren Breiten ein, die sich auf ihrem Weg über den Atlantik etwas erwärmt hat. Dies macht sich vornehmlich in den Hochlagen bemerkbar, wo die Temperatur deutlich zurückgeht. Die Schneefallgrenze sinkt in der Nacht zum Dienstag an den Alpen vorübergehend auf 1000 Meter ab, sodass dort durchaus einige Zentimeter Neuschnee zusammenkommen können.

Auch am Dienstag bleibt die wechselhafte Witterung voraussichtlich erhalten, wenngleich die Niederschlagsneigung etwas nachlassen sollte. Gebietsweise ziehen noch einige Schauer durch. Spätestens zum Mittwoch nimmt den aktuellen Modellläufen zufolge dann der Hochdruckeinfluss wieder allmählich zu. Allerdings erkennt man beispielsweise anhand der 48-stündigen Niederschlagsmengen von Montag- bis Mittwochfrüh, dass die Vorhersagen aus heutiger Sicht noch mit einigen Unsicherheiten behaftet sind. So ist derzeit noch unklar, ob der Regen im Südosten und Osten überhaupt ankommt. Darüber hinaus gibt es in der Westhälfte und auch an den Alpen noch deutliche Unterschiede in den Niederschlagsspitzen. So oder so scheint etwas mehr Bewegung in die Wetterküche zu kommen.

MSc.-Meteorologe Sebastian Schappert
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 08.11.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst