In den ersten beiden Teilen dieser Themenreihe (Themen des Tages vom 5. und 15. Dezember 2024, siehe Links am Ende des Artikels) erläuterten wir den Strahlungs- und den Advektionsnebel, zwei Arten des Abkühlungsnebels. Wie der Name schon sagt, haben beide Nebelarten gemeinsam, dass sie durch Abkühlung einer Luftmasse unter den Taupunkt (d.h. Sättigungstemperatur, relative Luftfeuchtigkeit 100 %) entstehen. Es gibt allerdings noch weitere physikalische Prozesse, die zur Nebelbildung führen können, die wir im heutigen Thema des Tages beschreiben.

Verdunstungsnebel

Verdunstungsnebel entsteht in der Regel, wenn sehr kalte Luft (niedriger Taupunkt) über deutlich wärmeres Wasser strömt. Infolge des starken Taupunkts- bzw. Feuchtigkeitsgefälles zwischen der Wasseroberfläche und der kalten Luft setzt Verdunstung (d.h. Phasenübergang von Flüssigwasser zu Wasserdampf) des vergleichsweise warmen Wassers ein. Dies führt zu einer Wasserdampf-Anreicherung der wassernahen Luftschicht, die wegen ihrer kalten Temperatur wenig Feuchtigkeit speichern kann. Es kommt schnell zu einer Übersättigung, sodass Kondensation (d.h. Phasenübergang von unsichtbarem Wasserdampf zu Flüssigwasser) einsetzt. So bilden sich Nebeltröpfchen, die aber in der sehr trockenen Kaltluft umgehend erneut verdunsten. Es entsteht der Eindruck einer schwadenförmig rauchenden Wasseroberfläche.

Verdunstungsnebel ist häufig nach kalten Winternächten über Flüssen und Seen zu beobachten, wo er dann als „Flussnebel“ oder „Seenebel“ bezeichnet wird (Abbildung 1). Gerade in der Morgensonne kann er für eine mystische Stimmung sorgen. Auch nach einem sommerlichen Gewitter kann man manchmal Verdunstungsnebel beobachten. Durch die mitunter erhebliche Abkühlung der Luft nach einem Gewitter kann es dazu kommen, dass die Feuchtigkeit des gefallenen Regens vom zuvor stark aufgeheizten Asphalt oder Acker verdunstet und in der kühlen Luft zu Verdunstungsnebel führt.

Jeder von Ihnen hat Verdunstungsnebel auch schon tausendfach gesehen, ohne dass es Ihnen bewusst wurde. Der aufsteigende Dampf von einem Kochtopf ist im Kleinen nichts anderes als eine Form des Verdunstungsnebels. Die Luft in der Küche ist relativ zum kochenden Wasser oder der heißen Speise gesehen deutlich kühler, sodass ein Teil der Feuchtigkeit im Kochtopf verdunstet und als Dampf aufsteigt.

Mischungsnebel

Ein weiterer Nebeltyp ist der Mischungsnebel. Dieser entsteht bei gleichzeitiger Abkühlung der Luft und Erhöhung des Wasserdampfgehalts durch turbulente Durchmischung feuchtwarmer und kalter Luft. Dies ist insbesondere im Bereich von Fronten durch Verdunstung des Niederschlags der Fall. Fällt zum Beispiel an Warmfronten warmer Regen in den bodennahen Kaltluftkeil, steigt durch die starke Verdunstung des frontalen Niederschlags der Wassergehalt der kalten Luft an. In Verbindung mit Hebungsvorgängen oder Turbulenzen kann dieser Prozess dann zu Nebel führen (Abbildung 2). Er wird wegen seiner Entstehungsregion als „Frontnebel“ bezeichnet. Umgekehrt kann sich auch Nebel bilden, wenn eine warme, sehr feuchte bodennahe Luftschicht durch kalten Niederschlag unter den Taupunkt abgekühlt wird. Man spricht in diesem Fall vom sogenannten „Niederschlagsnebel“.

Ähnlich wie beim dampfenden Kochtopf können Sie auch Mischungsnebel leicht zuhause mit einem kleinen Experiment nachstellen. Gönnen Sie sich an einem feuchtkalten Tag ein warmes Bad oder eine ausgiebige Dusche. So erzeugen Sie nebenbei in Ihrem Badezimmer eine feuchtwarme Luftmasse. Öffnen Sie anschließend das Badfenster, so vermischt sich die feuchtwarme Badezimmerluft mit der deutlich kälteren Luft von draußen. Die Badezimmerluft wird dabei schlagartig abgekühlt, während die einströmende Außenluft mit Feuchtigkeit angereichert wird. Die erzeugte Mischluft ist rasch gesättigt (d.h. der Taupunkt wird unterschritten). Innerhalb weniger Sekunden ist das gesamte Badezimmer in dichten Nebel gehüllt.

Welche besonderen optischen Erscheinungen bei Nebel auftreten können und welche Prozesse dazu führen, dass sich Nebel wieder auflöst, wird im vierten und letzten Teil dieser Themenreihe erläutert.

Dr. rer. nat. Markus Übel (Meteorologe)
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 19.01.2025
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

In der Meteorologie ist vieles miteinander verknüpft. So kann man die Entwicklung von Sturm Éowyn, vom Britischen Wetterdienst benannt, mit dem massiven Kaltluftausbruch in den Süden der USA in Verbindung setzen. Durch die großen Temperaturunterschiede im Bereich der Kaltfront dort und auf dem Westatlantik gab es sehr gute Bedingungen für die Bildung eines Tiefs. Dieses Tief, Éowyn, zieht seit dem gestrigen Mittwoch rasch über den Nordatlantik nach Osten und erreicht Irland in der Nacht zum morgigen Freitag. Unglücklicherweise für Irland findet die Entwicklung des Tiefs erst kurz vor Erreichen der Insel ihren Höhepunkt.

Dieser Höhepunkt hat es in sich. Freitagfrüh simulieren die verschiedenen Wettermodelle für Éowyn, der dann knapp westlich von Irland liegt, einen Kerndruck zwischen 933 und 945 hPa. Dies sind außerordentlich niedrige Werte für diese Region. Der Irlandrekord für den niedrigsten Luftdruck liegt bei 931 hPa und stammt vom 28. November 1838. Doch nicht nur der absolute Luftdruck ist bemerkenswert, auch der Luftdruckfall ist enorm. Von Heute früh mit etwa 985 hPa geht es in 24 Stunden um 40 bis 50 hPa abwärts.

Aus diesem tiefen Luftdruck folgt ein extremer Luftdruckgradient an der Südseite des Tiefs, die zu sehr hohen Windgeschwindigkeiten führen wird. Dabei stellt sich für Irland und Nordirland nicht die Frage, ob Orkanböen auftreten, sondern inwieweit die Windgeschwindigkeiten oberhalb der Schwelle von 118 km/h für Orkanböen liegen werden. Es ist anzunehmen, dass der Schwellwert vor allem an der Westküste Irland verbreitet und deutlich überschritten wird. Das Modell des Deutschen Wetterdienstes ICON zeigt beispielsweise eine Wahrscheinlichkeit von 100 Prozent für Orkanböen über 140 km/h für diese Region. Das heißt, dass jedes Ensemblemitglied des Modells Böen größer dieser Geschwindigkeit berechnet. Der Blick auf die Hauptläufe der verschiedenen Modelle zeigt maximale Böen an der Westküste, die zwischen 180 und 210 km/h in den Simulationen liegen. Auch hier werfen wir einen Blick in die Geschichtsbücher. Der Rekord für Irland (seit 1942) datiert vom 18.01.1945 am Flughafen Foynes an der Westküste Irlands mit 182 km/h.

Der Winter 2024/25 hat sein ganz eigens Zirkulationsmuster. Sehr milde Phasen mit windigen Westwetterlagen wurden durch kurze Kaltlufteinbrüche beendet. Diese Kaltlufteinbrüche waren aber nie von langer Dauer. Danach setzte sich immer wieder Hochdruckeinfluss mit warmer Luft in der Höhe durch, wie zum Beispiel um die Weihnachtsfeiertage oder auch in den letzten Tagen. Diese stabilen Hochdruckgebiete hielten sich tagelang, manchmal sogar wochenlang. Besonders im Bergland und an dessen Nordrändern blieb es ungewöhnlich mild, während es im Flachland oft frostig und neblig trüb war – typische Inversionswetterlagen prägten das Bild. Auch im Bergland war der Winter bisher schneearm.

Ein aktueller Kaltlufteinbruch in Nordamerika beeinflusst aber auch unser Wetter und sorgt dafür, dass das langanhaltende Hochdruckwetter nun zu Ende geht. Es hält sich hartnäckig die Vorstellung, dass Kaltlufteinbrüche in Nordamerika in einigen Wochen auch bei uns für kaltes Wetter sorgen. Doch das Gegenteil ist der Fall: Die arktische Kaltluft bewegt sich ostwärts und strömt über den relativ warmen Nordatlantik. Dort bilden sich kräftige Tiefdruckgebiete, von denen eines gegen Ende der Woche als Orkantief auf die Britischen Inseln trifft . Auf der Vorderseite dieser Tiefs wird milde Atlantikluft nach Mitteleuropa geführt, was einen wechselhaften Witterungsabschnitt einleitet. Meteorologen sprechen in solchen Fällen vom „Erwachen des Atlantiks“. Unser Hochdruckgebiet wird weiter nach Osten abgedrängt und bis zum Wochenende stellt sich eine Westwetterlage ein. Die Aussichten sind somit auch im Bergland wenig winterlich.

Im weiteren Verlauf blockiert hoher Luftdruck über Osteuropa die Zugbahnen der Tiefdruckgebiete, sodass diese eine nordöstliche Richtung einschlagen und die Westwetterlage in eine Südwestwetterlage übergeht. Damit wird zu Beginn der neuen Woche voraussichtlich subtropische Luft einfließen, wodurch vielerorts zweistellige Höchstwerte möglich sind und der Wintercharakter endgültig einem Hauch von Frühling weicht. In der Westhälfte wird es voraussichtlich wechselhaft, im Osten scheint häufiger die Sonne.

Ab Mitte nächster Woche zeigen die Modelle zwar eine einheitliche Tendenz, dass eine Kaltfront für eine kurze Abkühlung sorgen könnte. Die vom Atlantik stark erwärmte maritime Polarluft lässt aber nur im Bergland etwas Schnee erwarten. Eine nachhaltige Abkühlung ist nicht in Sicht.
Für die erweiterte Mittelfristvorhersage ist ein weiterer wichtiger Aspekt, nämlich der Polarwirbel von Bedeutung. Er ist ein starkes Höhentief, das sich im Winter durch Abkühlung in der Stratosphäre bildet. In seinem Einflussbereich herrschen Temperaturen bis unter -80 °C in etwa 15 bis 25 km Höhe. Der Polarwirbel beeinflusst den Jetstream. Wird der Polarwirbel durch eine plötzliche Erwärmung der Stratosphäre geteilt, so schwächt sich der Jetstream ab und es bilden sich häufig Blockadelagen, in denen die Kaltluft weit nach Süden vordringen kann und somit ein lang anhaltender Wintereinbruch wahrscheinlicher wird . Derzeit gibt es jedoch keine Anzeichen für eine solche Erwärmung. Im Gegenteil: Der Polarwirbel erreicht fast Rekordstärke, was einen starken Jetstream und damit milde Westwetterlagen begünstigt. Dem gegenüber steht die Tendenz zu blockierenden Hochdrucklagen diesen Winter.

Für Anfang Februar zeigen die Modelle zwei wahrscheinliche Szenarien: Entweder setzt sich eine wechselhafte und meist milde Westwetterlage durch, die allenfalls im Bergland etwas Schnee bringt, oder es kehrt ein blockierendes Hoch über Mittel- oder Osteuropa zurück, das erneut zu einer  führt – mit milder Luft in höheren Luftschichten und kühlem, trüben Wetter in den Niederungen. Die Chancen für ein winterliches Szenario stehen derzeit eher schlecht.

Dipl. Met. Christian Herold
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 21.01.2025
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst