Nassestes Winterhalbjahr seit Messbeginn

/in , /von

Das Winterhalbjahr 2023/24, also der Zeitraum vom 1. Oktober 2023 bis zum 31. März 2024 wird in die Wetterannalen eingehen. Auch wenn es erst in ein paar Tagen zu Ende geht, steht schon jetzt fest, dass es das niederschlagreichste Winterhalbjahr sein wird, das seit Beginn regelmäßiger und flächendeckender Messungen im Jahre 1881 in Deutschland beobachtet wurde. Bis einschließlich des gestrigen Sonntags (24. März 2024) sind im deutschlandweiten Mittel in diesem Zeitraum rund 538 mm Niederschlag gefallen. Das entspricht etwa 150% der durchschnittlichen Niederschlagsmenge von 359,3 mm im Zeitraum von 1961-1990 oder etwa 144%, verglichen mit der aktuelleren Vergleichsperiode 1991-2020 (372,6 mm). Derartige Abweichungen zum vieljährigen Mittel in einem Zeitintervall von einem halben Jahr ist sehr bemerkenswert und bisher beispiellos. Bezogen auf die durchschnittliche Menge eines gesamten Jahres in Deutschland sind in diesem Halbjahr etwa 2/3 gefallen, obwohl üblicherweise das Sommerhalbjahr die regenreichere Jahreshälfte darstellt.

Zeitliche Verteilung der Niederschläge

Fünf überdurchschnittlich nasse Monate in Folge waren für diese hohen Niederschlagssummen verantwortlich (Abb. 1). Erst der aktuelle Märzmonat fällt voraussichtlich unterdurchschnittlich aus. Den Startschuss machte ein mit 100,7 mm ziemlich nasser Oktober, wobei vor allem die zweite Monatshälfte ungewöhnlich regenreich war. Ihm folgte der zweitniederschlagreichste November seit Messbeginn. Mit 124,1 mm kam rund das Doppelte der üblichen Monatsmenge vom Himmel. Nach diesen beiden Herbstmonaten erlebten wir den viertnassesten Winter seit 1881. (Eine ausführliche Analyse des Winterniederschlags kann im Thema des Tages vom 20. Februar 2024 nachgelesen werden.) Vor allem der Dezember setzte die ungewöhnlich niederschlagreiche Witterung fort. Die Niederschlagsmenge summierte sich auf 120,4 mm, von der ein beachtlicher Teil in der zweiten Monatshälfte fiel und in einigen Regionen ein großes Weihnachts- und Silvesterhochwasser auslöste. Bereits in den ersten drei Monaten wurde die durchschnittliche Menge des gesamten Winterhalbjahrs schon bis auf wenige Millimeter erreicht! Jeder weitere Niederschlag war also quasi eine Zugabe. Auch die Monate Januar (75,2 mm) und Februar 2024 (81,1 mm) präsentierten sich überdurchschnittlich nass. Erst der aktuelle März bleibt wohl unter dem Monatssoll, wobei erst in ein paar Tagen endgültig Bilanz gezogen wird.

Vergleich mit früheren Winterhalbjahren

Vergleicht man das diesjährige Winterhalbjahr mit früheren, wird deutlich, wie ungewöhnlich der Niederschlagsüberschuss war (Abb. 2). Der bisherige Rekordhalter war das Winterhalbjahr 1998/99 mit 506,4 mm, gefolgt vom Winterhalbjahr 1993/94 mit 485,5 mm. Damit liegen wir kurz vor dem Ende bereits rund 30 mm über dem bisherigen Rekordhalter und sogar etwa 50 mm über dem nun drittplatzierten Halbjahr. Das Rennen um das niederschlagreichste Winterhalbjahr war also keinesfalls knapp, vielmehr musste sich der alte Rekordhalter klar geschlagen geben. Zudem lohnt sich ein Vergleich mit den bisher niederschlagärmsten Winterhalbjahren. Am wenigsten Niederschlag im deutschlandweiten Mittel wurde 1953/54 registriert mit gerade einmal 193,0 mm, gefolgt von den Winterhalbjahren 1971/72 mit 206,2 mm und 1995/96 mit 212,0 mm. Im Vergleich zu all diesen Zeiträumen kam im jetzigen Winterhalbjahr also mehr als das 2,5-fache vom Himmel. Interessant ist nebenbei bemerkt, dass die negativen Abweichungen sogar noch größer sind als die positiven.

Auswirkungen der hohen Niederschlagsmengen

Die hohen Niederschlagsmengen im Winterhalbjahr hatten und haben sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf die Natur. Es ist wenig verwunderlich, dass bei derart großen Regen- und Schneemassen Hochwasserereignisse nicht ausbleiben. Da im Winterhalbjahr die Verdunstungsraten gering sind, führt dies unausweichlich dazu, dass der Boden irgendwann gesättigt ist, also kein weiteres Wasser mehr aufnehmen kann. Folglich fließt jedes weitere Wasser in Bäche und Flüsse, deren Pegel ansteigen. Vor allem sehr intensive Regenfälle in der Woche vor Weihnachten 2023 ließen die Pegel in vielen Teilen Deutschlands ansteigen und Talsperren überlaufen. Ein massives Weihnachtshochwasser an mehreren Flüssen, insbesondere in Niedersachsen, war das Resultat. Aber auch zu anderen Zeiten der vergangenen Monate gab es wiederholt kleinere und größere Hochwasser, die allerdings nicht so großflächig auftraten und damit weniger in die Schlagzeilen gerieten. Vielen Rheinanrainern ist sicherlich auch noch Weihnachten 1993 in negativer Erinnerung, als am Rhein eines der schlimmsten Hochwasser des vergangenen Jahrhunderts herrschte.

Der große Niederschlagsüberschuss hatte aber auch positive Effekte. Nach vielen Jahren mit sehr niedrigen Grundwasserspiegeln hat sich die Lage in diesem Winter endlich wieder entspannt. Ähnlich sieht es mit der Bodenfeuchte aus. Die seit 2018 andauernde historische Dürreperiode wurde für beendet erklärt. In den oberen Bodenschichten ist nun wieder ausreichend Wasser vorhanden oder es liegt sogar eine Überversorgung vor (Abb. 3). Selbst in tieferen Bodenschichten, wo das Regenwasser deutlich zeitverzögert ankommt, ist in den meisten Regionen Deutschlands wieder ausreichend Wasser vorhanden. Lediglich in ein paar Regionen der östlichen Bundesländer, insbesondere in Teilen Sachsen-Anhalts und Thüringens, dauert der Trockenstress weiter an. Tief wurzelnde Pflanzen und Bäume sollten in den meisten Regionen selbst in einem trockenen Sommer in diesem Jahr keine Probleme bekommen und können sich von der mehrjährigen Dürreperiode hoffentlich wieder erholen. Wie es für kleinere Pflanzen und die Landwirtschaft aussieht, kann allerdings aus heutiger Sicht noch nicht abgeschätzt werden. Durch die starken Verdunstungsraten im Sommer kann der Oberboden nach längeren Trockenperioden recht schnell wieder austrocknen. Für diese Kulturen ist also eher der Sommer- als der Winterniederschlag ausschlaggebend.

Dr. rer. nat. Markus Übel (Meteorologe)
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale

Internationaler Tag der Meteorologie 2024

/in , /von

Das Datum für den internationalen Tag der Meteorologie wurde nicht durch Zufall ausgewählt, sondern geht auf das Gründungsdatum der WMO (Weltorganisation für Meteorologie, engl.: World Meteorological Organization) am 23.03.1950 zurück. Damals trat die Konvention zur Errichtung der WMO als Nachfolgeorganisation der zwischen 1873 und 1879 ins Leben gerufenen Internationalen Meteorologischen Organisation (IMO) in Kraft. Ein Jahr später wurde die WMO mit Sitz in Genf eine Teilorganisation der Vereinten Nationen (UNO). Die gewählte Organisationsstruktur soll dabei die friedliche Zusammenarbeit der nationalen Wetterdienste ermöglichen.

Das Mandat der WMO bezieht sich auf die Bereiche Meteorologie (Wetter und Klima), angewandte Hydrologie und weitere verwandte geophysikalische Wissenschaften. Da Wetter, Klima und der Wasserkreislauf keine nationalen Grenzen kennen, ist eine internationale Zusammenarbeit auf globaler Ebene für die Entwicklung der Meteorologie und Hydrologie sowie für die Nutzung der Vorteile ihrer Anwendung unerlässlich. Die WMO bietet dabei den Rahmen für eine solche internationale Zusammenarbeit für ihre 193 Mitgliedstaaten und Territorien.

Die WMO leistet einen wichtigen Beitrag, indem sie die Zusammenarbeit zwischen den Nationalen Wetterdiensten und den Hydrologischen Diensten (NMHS) ihrer Mitglieder fördert und die Anwendung von Meteorologie und Hydrologie in vielen gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Bereichen vorantreibt. Hervorzuheben sind dabei die Förderung und Regelung des freien und uneingeschränkten Austausches von Daten und Informationen, Produkten und Dienstleistungen in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit. Die Organisation spielt außerdem eine führende Rolle bei den internationalen Bemühungen zur Überwachung und zum Schutz von Klima und Umwelt. In Zusammenarbeit mit anderen UN-Organisationen und NMHS unterstützt die WMO die Umsetzung des UNFCCC (Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen) sowie einer Reihe von Umweltübereinkommen und ist maßgeblich an der Beratung von Regierungen beteiligt.

Das Thema des Weltwettertages 2024 lautet im englischen Original „At the Frontline of Climate Action“ und kann übersetzt werden mit „An vorderster Front des Klimaschutzes“. Dieses Motto soll laut WMO darauf hinweisen, dass der Klimawandel eine reale Bedrohung für unsere gesamte Zivilisation ist. Die Auswirkungen seien bereits jetzt sichtbar und können katastrophal sein, wenn wir nicht handeln. Ziel 13 des beschlossenen Maßnahmenplans für nachhaltige Entwicklung verpflichte uns, „dringende Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels und seiner Auswirkungen zu ergreifen“. Dabei sei die Arbeit der WMO-Gemeinschaft für den Klimaschutz und für die Erreichung der allgemeinen Ziele für nachhaltige Entwicklung unverzichtbar. Dazu zähle die Verringerung von Hunger und Armut, die Verbesserung von Gesundheit und Wohlbefinden, die Gewährleistung von sauberem Wasser und bezahlbarer und sauberer Energie, der Schutz des Lebens unter Wasser und an Land sowie die Intention unsere Städte und Gemeinden widerstandsfähiger gegen den Klimawandel zu machen.

Im Statement zum heutigen Tag schreibt die WMO weiter, dass Wetter- und Klimavorhersagen dazu beitragen die Nahrungsmittelproduktion anzukurbeln und dem Ziel „kein Hunger“ näher zu kommen. Die Verknüpfung von Epidemiologie und Klimainformationen helfe außerdem klimasensitive Krankheiten zu verstehen und auch zu bewältigen. Entsprechende Frühwarnsystem könnten nach Ansicht der WMO helfen, die Armut zu reduzieren, indem sie den Menschen die Möglichkeit geben, sich auf extreme Wetterereignisse vorzubereiten und damit die Auswirkungen zu begrenzen. Die WMO, ihre Mitglieder und Partner treiben dafür den gesamten Wertschöpfungszyklus, der von der Wissenschaft über Dienstleistungen bis hin zu Maßnahmen zum Wohl der Gesellschaft reicht, voran. Dabei wird das Wissen über unser Erdsystem erweitert, der Zustand des Klimas und der Wasserressourcen überwacht und wissenschaftliche Informationen zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen sowie Frühwarnungen zur Verfügung gestellt.

Mag.rer.nat. Florian Bilgeri
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 23.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Klimaerwärmung und die Auswirkungen auf die Vegetation

/in , /von

Die Natur kommt immer früher in Gang

In den vergangenen Jahren kam die Vegetation im Mittel immer früher in Gang. Es gibt zwei Möglichkeiten diese Entwicklung recht eindrücklich zu zeigen. Da wäre zum einen der Blühbeginn der Forsythie, der auch den Start der phänologischen Jahreszeit „Erstfrühling“ markiert.

Im Deutschlandmittel lässt sich ein deutlicher Sprung zwischen den beiden Referenzperioden 1961-1990 und 1991-2020 erkennen. Im Mittel über Deutschland hat sich der Blühbeginn der Forsythie um elf Tage nach vorne verschoben. An Stationen im Westen und Südwesten Deutschlands sind die Veränderungen noch stärker, so beginnt beispielsweise die Blüte der Forsythie in Geisenheim bereits 18 Tage früher (1961-1990: 25.März, 1991-2020: 07.März). Schaut man speziell auf die letzten 10 Jahre (Zeitraum 2011 bis 2020), erkennt man, dass auch dieses neue Referenzmittel bereits verlassen wurde (Mittel 2011-2020: 1.März). In Geisenheim markierte das Jahr 2024 den bisher frühesten Forsythienblühbeginn seit Aufzeichnungsbeginn. Mit dem 19. Februar 2024 war man über einen Monat früher dran, als im Mittel von 1961-1990 (25.März).

Nicht nur die Temperatur hat Einfluss auf den Blühbeginn

Die Forsythie ist nicht die einzige Pflanze, die immer früher startet. Vergleichbare Veränderungen findet man bei einer Vielzahl von Pflanzen, so auch beim Blühbeginn der Süßkirsche oder bei der Blattentfaltung der Stachelbeere. Allerdings lässt sich die Größenordnung der Verfrühung nicht auf alle Pflanzen(arten) übertragen. Neben der Lufttemperatur beeinflussen auch andere meteorologische Faktoren die Pflanzenentwicklung. Dazu gehören neben der Summe der Sonnenscheindauer auch die Bodentemperaturen in unterschiedlichen Tiefen und die nächtlichen Tiefstwerte in Bodennähe. Forsythie und Stachelbeere sind beispielsweise Flachwurzler und reagieren entsprechend früh auf die Erwärmung der oberen Bodenschichten. Bei Birnen und anderen Tiefwurzlern, reicht eine Erwärmung der oberen Bodenschichten alleine nicht aus.

Anstieg der Mitteltemperatur und Wachstumsstart im Grünland

Die früher einsetzende Vegetationsphase im Frühjahr ist eine direkte Folge des Anstiegs der Mitteltemperatur in den ersten Monaten des Jahres. Um den aktuellen Stand der Frühjahrsentwicklung zu beurteilen nutzen Landwirte die sogenannte Grünlandtemperatursumme. Sie gibt einen Hinweis auf den Termin, zu dem das Wachstum im Grünland beginnt – ein Termin, der sozusagen den Startschuss für die landwirtschaftlichen Arbeiten gibt. Für diese Maßzahl werden mit Jahresbeginn fortlaufend die positiven Tagesmitteltemperaturen aufsummiert. Im Januar werden aufgrund des niedrigeren Sonnenstandes die Mitteltemperaturen noch mit 0.5 und im Februar mit 0.75 multipliziert. Ab März zählen die Tagesmittelwerte voll.

Der Schwellenwert, ab dem man von einem nachhaltigen Wachstumsstart des Grünlands spricht ist die Summe von 200 °C. Schaut man sich die Statistik dazu im Stationsmittel von Deutschland an, erkennt man eine deutliche Verfrühung des Erreichens der 200 °C Marke. In diesem Frühjahr 2024 wurde dieser Schwellenwert sehr früh erreicht und die Natur hat sich folglich besonders früh entwickelt, wie man am Beispiel Frankfurt/Main in der Grafik erkennen kann.

Bis spät in den Herbst Wärme – Verlängerung der Vegetationsperiode

Auf der anderen Seite dauern im Jahresverlauf die sommerlich warmen Wetterlagen immer länger an. Das Jahr 2023 war dahingehend ein Extrembeispiel mit einem September, der als vierter Sommermonat in die Geschichte eingegangen ist. An einigen Wetterstationen entlang der Nordseeküste und im höheren Bergland markierte der September 2023 den wärmsten Monat des Jahres, wärmer als Juni, Juli oder August. Auch bei der Anzahl der Sommer- und Hitzetage (Maxima ≥25 Grad bzw. ≥30 Grad), wurden neue Rekordwerte erzielt. Details dazu sind im nachzulesen. Die spätsommerliche Wärme zog sich bis in die erste Oktoberdekade hinein.

Mit dem im Mittel späteren Absinken der Tagesmitteltemperauren unter 5°C, verlängert sich automatisch die Vegetationsperiode. Blickt man auf die phänologische Uhr, ist zu erkennen, dass insbesondere der „Vollherbst“ in der Periode 1991-2020 deutlich länger andauert, als in der Periode 1961-1990. Dass die phänologische Jahreszeit „Vollherbst“ so viel länger geworden ist, liegt an der Kombination aus zwei Faktoren und der Definition des Beginns der Jahreszeit. Der Vollherbst beginnt mit der Fruchtreife der Stieleiche. Durch die wärmeren Temperaturen wird die Fruchtreife beschleunigt und der Vollherbst beginnt, wie alle phänologischen Jahreszeiten davor, früher als nach der alten Referenz. Der Übergang zur phänologischen Jahreszeit „Spätherbst“ erfolgt mit der Blattverfärbung der Stieleiche. Durch die wärmeren Temperaturen setzt diese im Mittel deutlich später ein. In der Konsequenz ist der „Vollherbst“ der große Gewinner des Klimawandels.

In Folge der zuvor erläuterten Veränderungen, hat sich die Jahreszeit Winter in der Pflanzenwelt deutlich verkürzt (um rund 20 Tage zwischen 1961-1990 und 1991-2020).

Verlängerung des Grünlandwachstums und Verkürzung der Vegetationsruhe

Daraus folgt auch, dass das Grünlandwachstum immer länger andauert. Um diesen Parameter zu bestimmen, muss man wissen, dass ab einer bestimmten Temperatur das Wachstum der Pflanzenwelt zum Erliegen kommt. Die meisten Pflanzen stellen bei Temperaturen unterhalb von 7 bis 4 °C das Wachstum ein und wechseln in die Winterruhe. Etwas vereinfacht kann man den Beginn der Winterruhe damit definieren, dass die Tagesmitteltemperatur an fünf aufeinanderfolgenden Tagen unter 5°C liegen soll. Die Dauer des Grünlandwachstum berechnet sich aus der Zeitspanne zwischen dem Erreichen der Grünlandtemperatursumme von 200 °C und dem Beginn der Vegetationsruhe. Im Vergleich der beiden Klimareferenzperioden erkennt man, dass sich der Zeitraum verlängert hat (fast zwei Wochen länger) und gerade im letzten Jahrzehnt nochmal einen Sprung nach oben gemacht hat.

Auswirkungen der Verkürzung der Ruhephasen

Wenn sich also die Vegetationsperiode verlängert, bedeutet dies im Umkehrschluss, dass die Ruhephasen für die Pflanzenwelt kürzer werden. Es stellt sich also die Frage, welche Konsequenzen dies für die Natur hat. Ganz pauschal lässt sich das nicht beantworten. So gibt es in der Natur und im Garten Pflanzenarten, die auch in den Wintermonaten in milderen Phasen noch aktiv sind. Da sind neben Winterraps/-getreide auch verschiedene Wintersalate und Winterkohlarten zu nennen.

Bei anderen Pflanzenarten, wie den Obstgehölzen, ist dies aber deutlich komplizierter. Diese besitzen einen Schutzmechanismus, der verhindert, dass es während warmen Witterungsabschnitten im Winter zu einem frühzeitigen Austrieb kommt. So gibt es verschiedene Phasen der Winterruhe, während derer sich antriebshemmende Stoffe in den Blütenknospen ausbreiten, die einen frühen Austrieb bei günstigen Temperaturen verhindern. Dieser Stoff wird in der Folge langsam abgebaut. Details über den Prozess finden sich in verschiedenen Veröffentlichungen, z.B

Die immer milderen Winter führen also nicht automatisch zu einem früheren Austrieb, entscheidend für eine Verfrühung ist die Temperatur im Frühjahr. Zwar erkennt man auch bei Obstgehölzen, wie dem Apfel, dass sich der mittlere Austrieb verfrüht hat, der Verfrühung sind aber natürliche Grenzen gesetzt.

Auswirkungen der wärmeren Winter auf das Schädlingsaufkommen

Auch lassen sich keine pauschalen Aussagen über ein vermehrtes Schädlingsaufkommen machen. Es ist zwar richtig, dass wärmere Winter vor allem bei Schädlingen, die ursprünglich aus warmen Gebieten stammen, zu einem Anstieg der Population führen, andersherum bedeuten kalte Winter aber nicht zwingend, dass viele Schädlinge absterben. Was ihnen eher zu schaffen macht, sind häufige Wechsel von Frostperioden und milden Abschnitten.

Man sieht also, dass die Phänologie im gesamten nicht linear auf Veränderungen durch die Klimaerwärmung reagiert, sondern es auch andere Einflussfaktoren gibt, die ebenfalls eine Rolle spielen. Es ist aber nachweisbar, dass sich im Mittel die Vegetationsperiode verlängert und die Winterruhe kürzer ausfällt. Inwiefern dies positive oder negative Konsequenzen hat, ist nicht pauschal zu beantworten und wird auch weiterhin erforscht.

Zustand der Vegetation über Warnwetter App zumelden

Im Übrigen: Sie können uns bei der Erfassung des Zustandes der Vegetation mit Ihren Meldungen über die Warnwetter App unterstützen. Die Zumeldungen stellen eine gute Ergänzung des phänologischen Meldenetzwerks in Deutschland dar.

Dipl. Met. Marcus Beyer mit fachlicher Unterstützung von Bianca Plückhahn

Dipl.-Met. Marcus Beyer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 20.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Erneute Eruption auf Island

/in , /von

Nach dem 18. Dezember 2023, 14. Januar 2024 und dem 8. Februar 2024 öffnete sich am Samstagabend, dem 16. März 2024 um 20:23 Uhr isländischer Zeit (identisch mit der Weltzeitzone UTC) nahe Grindavík erneut die Erde. Mit der mittlerweile vierten Spalteneruption zeichnet sich nun dabei allmählich ein Muster ab, nach dem es während der aktuellen Phase etwa im monatlichen Turnus zu einer Eruption kommt. Alle vier Eruptionen hielten dabei grob gesagt etwa 24 bis 48 Stunden an. Die sich öffnenden Spalten waren dabei oft um drei Kilometer lang. Eine Ausnahme bildet hier die Eruption vom 14. Januar. Hier betrug die Länge der Fissur nur 1,5 km, allerdings gab es gleichzeitig einen zweiten Eruptionsherd unmittelbar an der Siedlungsgrenze. Die dort ausfließende Lava zerstörte im Anschluss drei Häuser am Rande Grindavíks.

Auch die neue Spalte ist wieder etwa drei Kilometer lang. Im Unterschied zu vorher war die Vorwarnzeit allerdings diesmal nur sehr kurz. Nachdem sich die vorherigen Ausbrüche mit zahlreichen, teils starken Schwarmbeben ankündigten, setzte die Bebenaktivität diesmal verhältnismäßig plötzlich und unvermittelt erst 40 Minuten vor Beginn der Eruption ein. Der Lavafluss findet in südöstliche Richtung statt. Damit bewegt sie sich direkt auf die Erdwall-Barrieren zu, die in Windeseile in den Wochen zuvor errichtet wurden, um die Stadt Grindavík zu schützen. Erreicht hat sie diese aber noch nicht. Ob sie das tut, scheint fraglich, da nach aktuellstem Stand die Aktivität und damit die Ausflussmenge an Lava bereits wieder nachlässt. Die Länge des aktiven Spaltenbereichs beträgt nunmehr nur noch 500 Meter (Stand: Abend des 17. März 2024).

Die Gefahrenlage vor Ort ist dabei im Großen und Ganzen unverändert. Problematisch sind zum Einen natürlich der Lavafluss selbst, als auch die ausgestoßenen Gasmengen, die in unmittelbarer Nähe in gesundheitsschädlichen Konzentrationen auftreten können (insbesondere Schwefeldioxid SO2). In der Stadt besteht die Hauptgefahr vor allem durch Erdbeben und sich auftuende Hohlräume und Spalten. Eine neue Gefahrenquelle stellt das mögliche Erreichen des Meeres dar. Trifft die heiße Lava auf das kalte Meerwasser, so erstarrt zum Einen die flüssige Lava auf der Stelle. Zum Anderen kommt es zu Explosionen, weil das kalte Meerwasser schlagartig verdampft. Diese Explosionen können die fragmentierten Lavateile (sogenanntes Tephra) über mehrere hunderte Meter bis teilweise kilometerweit schleudern. Die kritischste Gefahrenquelle stellt aber die Entstehung von Chlorwasserstoff-Wolken dar, die sich durch die Reaktion der Lava mit dem Meerwasser bilden. Dieses Gas wirkt stark ätzend und kann in höheren Konzentrationen sogar tödlich sein, da in der Lunge Salzsäure gebildet wird. Der isländische Wetterdienst schätzt diesen Vorgang in einer Zone mit Radius 500 Meter an dem betreffenden Küstenabschnitt als lebensgefährlich ein (Abbildung 2). Ob es die Lava aber wirklich bis ins Meer schafft, ist aktuell nicht abzusehen.

M.Sc. Felix Dietzsch
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 18.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Eine Fahrt ins Ewige Eis: Alles ganz EAS(I)Y!

/in , /von

EASI-2 ist die Abkürzung des zweiten Teils eines internationalen Forschungsprojektes mit dem Namen „East Antarctic Ice Sheet Instability“. In dem Projekt wird die Veränderungen der Instabilität des Ostantarktischen Eisschildes sowie deren Wechselwirkungen mit der Zirkulation im Südozean untersucht. Auf der Expedition EASI-2 waren mehrere Forschungsteams unter anderem aus Deutschland, den Niederlanden und Australien an Bord von FS Polarstern. Der Schwerpunkt der Forschung lag dabei auf den aktuellen Prozessen der Wassersäule der Südpolarmeere mit Augenmerk auf die Nährstoffverfügbarkeit. Zudem wurden Sedimentproben von bis zu 25 Metern Tiefe aus dem Meeresboden gezogen, um Rückschlüsse auf Veränderungen der letzten 500 Tausend Jahre ziehen zu können. Es war eine sehr arbeitsintensive Forschungsreise mit 140 Forschungsstationen. Dass so viele Stationen erfolgreich stattfinden konnten, lag nicht nur an der guten Zusammenarbeit auf dem Schiff, sondern auch an den günstigen Wetterbedingungen, die uns auf dieser Reise begleiteten.

Ende November stach FS Polarstern von Kapstadt aus in See. Knapp drei Wochen dauerte die Fahrt von Südafrika an den Prinz Edward Inseln vorbei bis zum antarktischen Festland in der Prydz-Bucht. Das Wetter war uns von Beginn an wohl gesonnen. Bei Windstärken um 6 Beaufort und einer signifikanten Wellenhöhe von 3 Metern erreichten wir ohne Probleme nach nur wenigen Tagen die erste Forschungsstation. Während des Transits stoppte FS Polarstern immer wieder für solche Stationen auf. Dann bleibt der Eisbrecher mitten im „Nichts“ für 10 bis 16 Stunden auf offener See stehen und wissenschaftliche Gerätschaften werden ins Wasser gelassen. Nur ein einziges Mal hat uns ein Sturmtief gezwungen, die Forschungsarbeit früher zu beenden. Am Dienstag, den 12. Dezember 2023 fand eine rapide Zyklogenese knapp südöstlich von Südafrika statt. Innerhalb von etwa 40 Stunden fiel der Druck im Zentrum des neu entstandenen Tiefs über 60 hPa. Gleichzeitig verlagerte sich das Sturmtief dabei mit 50 Knoten südostwärts, sodass FS Polarstern am Donnerstag, den 14. Dezember 2023 in dessen Einflussbereich geriet. Da wir aber bereits frühzeitig den Kurs gewechselt hatten, waren wir bereits in einem Bereich, indem die Forschungsarbeiten trotz Sturm weitergeführt werden konnten. Rückseitig des Tiefs weitete sich erneut ein Hochdruckkeil südwärts aus, was vorübergehend für schwachwindige und teils sonnige Wetterbedingungen sorgte.

Am 17. Dezember 2023 erreichten wir dann die Gewässer vor der Australischen Antarktisstation Davis in der Prydz-Bucht. Von dort aus wurde ein Team aus sechs Geologen auf das Festland ausgeflogen. Während die Geologen drei Wochen in ihren Zelten auskommen mussten, erforschte der Rest der Wissenschaft in der behaglichen Behausung des Eisbrechers die Prydz Bucht. Das Wetter zeigte auch innerhalb der nächsten Wochen in der Prydz-Bucht seine schöne Seite. Lokale Tiefs entwickelten sich immer wieder über dem „warmen“ Wasser der Bucht. Dadurch formierte sich wiederkehrend dichte Bewölkung, die von Nordosten in Richtung FS Polarstern strömte. Vor allem durch die sehr trockene Antarktische Festlandsluft mit Taupunkten weit unter -10 Grad wurden die Wolkenfelder jedoch meist abgetrocknet und lösten sich auf. Das Resultat war dann strahlender Sonnenschein. Dank des Polartages hielt dieser teils auch ununterbrochen für 48 Stunden an. Bei der Annäherung an die Schelfeiskante des Amery Eisschildes konnte man zudem andere, für die Region typische Wetterphänomene beobachten. Zum einen die katabatischen Winde, die als kalter, ablandiger Fallwind von den Gletschern der Antarktis in Richtung Meer hin wehten und manchmal als Verwirbelungen vom lockeren Schnee an der Eiskante erkennbar waren.

Durch die guten Sichten in der sehr trockenen Luft, konnte man die faszinierenden Eisstrukturen im vollen Umfang bestaunen. Die Eiswelten zeigten sich, trotz eines Minimums in der Meereisbedeckung, in all seinen Facetten. Besonders beeindruckend war das bläuliche Leuchten, das aus dem Inneren der Eisberge durchschimmert. Am Amery Eisschelf erinnerten Aushöhlungen, die an der Wasserkante ausgewaschen wurden, an italienische Arkaden und luden zu Erkundungen ein. Doch nicht nur die Süßwasser-Eis-Formationen lösten Bewunderungen aus, sondern auch die verschiedenen Stufen der Meereisbildung. Vom ersten Frazil-Eis, über Pfannkucheneis bis hin zu Presseishügeln wurde alles gesichtet und bestaunt. Wir hatten auch Glück, dass wir die gefrorene Landschaft nicht nur beobachten durften. An zwei Tagen hielt FS Polarstern für kurze Zeit an einer Eisscholle. Wer Zeit hatte, durfte dann seinen Fuß auf das gefrorene Wasser setzen.

Anfang Januar wurden die Landgeologen mit dem Hubschrauber zurück auf das Mutterschiff geholt. Wieder vollzählig fuhren wir weiter ostwärts um das Shackleton Schelfeis herum bis hin zum Denman Gletscher. Auf dieser Teilstrecke mussten wir das Wetter aufgrund seiner Windrichtung rügen. Durch beständigen Nordostwind wurde sehr viel Treibeis an das Shackleton Schelfeis hin verdriftet. Aufgrund der hohen Eiskonzentration verlangsamte sich das Vorankommen etwas. Nichtsdestotrotz hielten wir an der geplanten Route fest und wurden nicht nur durch eine Vielzahl an erfolgreichen Forschungsstationen am östlichen Rand des Denman Gletschers, sondern auch durch eine wunderschöne Kulisse belohnt. Bei strahlendem Sonnenschein begrüßte uns eine Orca-Schule die aus einer Eisbucht heraus und weiter am Schiff vorbei schwamm.

Nach diesem bezaubernden Tag verabschiedeten wir uns aus dem Eis und fuhren in Richtung Norden hinaus auf die offene See. Nach vier Wochen im ruhigen Eis, musste man sich erst wieder an die schaukelige See gewöhnen. Und schließlich warteten die berühmt, berüchtigten Furious Fifties und Roaring Forties auf uns. Doch auch hier blieben die Stürme aus und die Arbeiten an Bord konnten ohne meteorologische Störungen weitergehen. Ein kleines Manko beim Transit von der Antarktis bis nach Tasmanien stellte der fehlende Sonnenschein dar. Der typische maritime Stratocumulus begleitete uns fast durchgehend. Größere Wolkenlücken traten meist nur für wenige Stunden auf. Und es wurde auch plötzlich wieder Nacht. Mit der Fahrt in niedrigere Breiten konnten wir wieder Sonnenunter- und aufgänge beobachten. Da wir aber gleichzeitig ostwärts fuhren, waren wir nun gezwungen auch die Uhren an Bord allmählich den Zeitzonen anzupassen. Insgesamt musste neun Mal die Uhr jeweils eine Stunde vorgestellt werden. Das hieß, dass fast jeden zweiten Tag die Nacht um eine Stunde verkürzt wurde.

Ende Januar kam dann endlich wieder Land in Sicht. FS Polarstern lief in Hobart/Tasmanien ein. Zur Begrüßung wartete der australische Forschungseisbrecher RV Nuyina im Hafen auf uns. Aktuell befindet sich FS Polarstern wieder in der Antarktis auf dem dritten Teil des Projektes EASI-3. Die aktuelle Position von FS Polarstern mit Infos zu den Expeditionen findet man hier.

MSc Meteorologin Sonja Stöckle
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 16.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Saharastaub und Wolken – eine optisch sehr ansprechende Kombination

/in , , /von

Beim Blick auf das Satellitenbild am heutigen Mittwochmorgen stieß einem eine Wolkenformation über Osteuropa förmlich ins Auge. Eine Wolkenspirale mit einer Art Rippenmuster – jetzt schon Anwärter auf das optische Highlight des Tages! Oder was meinen Sie beim Anblick von Abbildung 1? Dahinter steckt die Einbindung von Saharastaub in die Luftzirkulation.

Bei bestimmten Strömungsverhältnissen können große Mengen Staub in der Sahara aufgewirbelt werden und in der Troposphäre bis etwa 10 Kilometern Höhe quer über den Globus verteilt werden. Es handelt sich dabei um Mineralstaub, also winzig kleine Schwebeteilchen, sogenannte „Aerosole“. Diese Teilchen sind hygroskopisch. Das bedeutet, dass sie als Kondensationskeime dienen. Wasserdampf aus der Luft kann an den Teilchen also zu kleinen Tröpfchen kondensieren. Wenn durch den zusätzlichen Eintrag von Saharastaub nun mehr hygroskopische Aerosole in die Luft gelangen, kann dadurch die Wolkenbildung angeregt werden.

Nicht selten führen Saharastaubereignisse zu Bildung dichter Schleierwolken, die den Himmel stark eintrüben können. Was für uns also statt eitel Sonnenschein Tristesse bedeuten kann, ist aus Sicht der Meteorologen durchaus problematisch. Denn bis heute haben die Wettermodelle so ihre Schwierigkeiten mit der Vorhersage dieser „staubgeschwängerten“ Bewölkung. Daher gab und gibt es auch beim Deutschen Wetterdienst intensive Forschungsarbeiten in dieser Thematik. In Zusammenarbeit mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat der DWD in der Folge ein Modellsystem entwickelt, das den Mineralstaub als prognostische Größe behandelt und auch aktuelle Staubausbrüche in der Vorhersage berücksichtigt, das sogenannte ICON-ART. In Abbildung 2 sieht man eine Berechnung der sogenannten optischen Dicke für heute früh 6 UTC. Die optische Dicke beschreibt grob gesagt die Trübung der Atmosphäre durch Mineralstaub. In der Abbildung lässt sich dadurch schön der Transport von Mineralstaub aus Nordafrika in einem Bogen über die Türkei, das Schwarze Meer und die Ukraine bis nach Polen und tatsächlich auch in die Osthälfte Deutschlands nachvollziehen. Zudem findet sich ein Maximum der Optischen Dicke genau in dem Bereich, wo sich im Satellitenbild das Rippenmuster präsentierte.

Apropos Rippenmuster: Tatsächlich gibt es für seine Entstehung mehrere Theorien, wobei wir uns hier auf die verbreitetste beschränken wollen. Dafür muss man wissen, dass Aerosole nicht nur die Wolkenbildung fördern, sondern auch einen direkten Einfluss auf den Strahlungshaushalt der Atmosphäre haben. Offenkundig ist, dass in der Troposphäre befindlicher Mineralstaub weniger kurzwellige Sonnenstrahlung zum Erdboden durchlässt und dafür sorgt, dass es dort kühler ist. Doch was passiert mit der Sonnenstrahlung, die nicht bis zum Erdboden durchkommt? Nun, ein Teil wird direkt zurück in Richtung Weltraum reflektiert. Der andere Teil wird absorbiert und in langwellige Wärmestrahlung umgewandelt. Diese führt zu einer Erwärmung im Bereich des Staubes beziehungsweise der damit in Verbindung stehenden Wolkendecke. Die Temperatur nimmt also mit der Höhe weniger stark ab. Die Veränderung des Strahlungshaushaltes durch den Staub führt tagsüber daher zu stabileren Verhältnissen im Bereich der Wolkendecke (siehe Abbildung 3 links).

Wenn die Sonne abends untergeht, wird die Wärme nach oben in Richtung Weltraum abgegeben. Die Wolkendecke kühlt insbesondere an ihrer Oberseite demnach stärker ab. Das wiederum führt zu einer langsamen Labilisierung, also einer zunehmend starken Temperaturabnahme mit der Höhe. Bei labilen Verhältnissen ist ein Luftpaket, das aus der Wolkendecke nach oben steigt, stets wärmer und damit leichter als seine Umgebung. Es bekommt damit wie ein heliumgefüllter Luftballon Auftrieb und steigt ungehindert weiter nach oben. An seinen Flanken kommt es zu einer ausgleichenden Abwärtsbewegung von Luft (siehe Abbildung 3 rechts). Das Resultat ist eine mehr oder weniger gleichmäßige Wellenform an der Oberseite der Wolkendecke, die vom Satelliten aus gesehen wie ein Rippenmuster erscheinen kann. Wenn die Sonne nun wieder aufgeht und sich die Luftschichtung stabilisiert, geht das zumindest vom Weltraum aus schön anzusehende Rippenmuster allmählich wieder verloren.

Dipl.-Met. Adrian Leyser und Tobias Reinartz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 13.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Nach einem teilweise nassen Wochenbeginn ab der Wochenmitte wahrscheinlich trockener und frühlingshaft mild

/in , /von

Die neue Woche beginnt im Westen Deutschlands grau in grau und regnerisch. Verantwortlich dafür ist Tief ELFI II mit Kern über Holland. Das kleinräumige Tief ist in einem umfangreichen Tiefdruckkomplex mit mehreren Drehzentren (Tief ELFI I int. MONICA mit Kern in der Nähe Korsikas und ELFI III mit Kern über Serbien) eingebettet, das weite Teile Mittel- und Südeuropas beeinflussen. Zudem hat der Tiefdruckkomplex für heftige Niederschläge in Norditalien und Südfrankreich sowie Schneemassen in den Südalpen gesorgt.

In den Übrigen Regionen kann man trotz des Tiefdruckeinflusses den Schirm zu Hause lassen und vor allem im Südosten und später auch im Osten scheint sogar zeitweise die Sonne. Eine Ausnahme gibt es allerdings direkt an den Alpen, wo gegen Abend etwas Regen, in den Hochlagen Schneefall einsetzt. Die Höchstwerte liegen zwischen 7 Grad im äußersten Norden und 15 Grad an der Donau. Dazu weht im Norden ein mäßiger, an der Küste ein frischer bis starker Ostwind. Im Osten weht der Wind schwach bis mäßig aus Süd bis Südwest und im Süden aus westlichen Richtungen.

In der Nacht zum Dienstag schwächt sich Tief ELFI II ab und zieht langsam zur Nordsee. Entsprechend lassen die anhaltenden Niederschläge im Westen nach. An den Alpen verstärkt sich hingegen der Regen und oberhalb 1200 m fällt Schnee. Ansonsten zeigt sich der Himmel wolkig, teils stark bewölkt und es bleibt niederschlagsfrei. Dabei kann sich örtlich Nebel bilden. Die Tiefstwerte liegen zwischen 7 Grad im Westen und 0 Grad im Osten vor allem bei längerem Aufklaren.

Am Dienstag und in der Nacht zum Mittwoch bleibt es im Westen und Südwesten weiterhin zeitweise nass und meist wolkenverhangen trotz des langsamen Anstiegs des Luftdrucks, da das Hoch LARS noch zu weit weg für Deutschland liegt. Ansonsten kommt gebietsweise die Sonne heraus. Die Höchst- und Tiefstwerte ändern sich kaum im Vergleich zum Vortag.

Am Mittwoch nimmt der Hochdruckeinfluss auch in Deutschland von Südwesten her weiter zu. Die Regenfälle im Südwesten klingen im Tagesverlauf ab und zum Abend hin lockern die Wolken allgemein auf. Die Temperatur erreicht tagsüber Werte zwischen 10 und 15 Grad und nachts 8 Grad im Norden, wo es wolkig bleibt, und bis -2 Grad im Süden bei klarem Himmel. Dort kann sich stellenweise Nebel bilden.

Am Donnerstag scheint unter Hochdruckeinfluss vor allem in der Mitte und im Süden die Sonne. Die nächtlichen Nebelfelder lösen sich dann rasch auf. Wolkiger zeigt sich der Himmel lediglich im Norden des Landes. Es dürfte allerdings trocken bleiben. Mit einer lebhaften südwestlichen Strömung werden deutschlandweit frühlingshafte Temperaturen von 14 bis 20 Grad erreicht.

Nun fragen sich viele, ob es bis zum Wochenende trocken und so mild weitergeht. Bezüglich der Temperatur ja, denn Deutschland bleibt in der südwestlichen Strömung, in der sehr milde Luftmassen aus Spanien herangeführt werden. Jedoch sorgen schwache Tiefausläufer für einen leichten wechselhaften Wettercharakter. Vor allem am Freitag treten dann nach heutiger Sicht einzelne Schauer oder kurze Gewitter auf.

Dipl.-Met. Marco Manitta
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 11.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Wie wird man Meteorologe?

/in , /von

Die Ausbildung zum Meteorologen besteht entweder aus einem Meteorologiestudium an einer Universität oder man wählt den Weg des dualen Studiums zum FH-Diplommeteorologen an der Hochschule des Bundes. Im Folgenden wird allerdings das Universitätsstudium zum Bachelor bzw. Master of Science beschrieben.

Dieses Studium umfasst verschiedene naturwissenschaftliche Themen und Fächer. Wie viele andere Bachelorstudiengänge besteht auch das Bachelor-Meteorologiestudium aus einem Grundstudium und einem Hauptstudium. Im Grundstudium, welches in der Regel die ersten 3 Semester umfasst, werden die notwendigen mathematischen und physikalischen Grundlagen vermittelt. Zu den physikalischen Grundlagen gehören die Experimentalphysik, die Theoretische Physik und das physikalische Grundpraktikum. Die physikalische Grundausbildung ist vonnöten, da die Meteorologie nichts anderes ist, als die Physik der Atmosphäre.

Nachdem das Grundstudium erfolgreich absolviert wurde, geht es über in das Hauptstudium. Im Hauptstudium werden zunehmend konkrete meteorologische Themen behandelt. Bestandteile sind unter anderem eine kurze Einführung in die Meteorologie und die Klimatologie, sowie Veranstaltungen zur theoretischen, synoptischen und angewandten Meteorologie. Weitere Bestandteile sind die Statistik, die Numerik und die Fernerkundung. Neben den Pflichtmodulen, die jeder Student im Laufe des Studiums belegen muss, gibt es in der Regel die Möglichkeit, sich durch verschiedene Wahlmodule einen eigenen Schwerpunkt zu setzen. Das Angebot orientiert sich dabei häufig an den Forschungsschwerpunkten der jeweiligen Universität.

An einigen Universitäten wird nicht das reine Meteorologiestudium angeboten, sondern ein übergeordnetes Studium, wie die Physik des Erdsystems. In diesem Studiengang gibt es zusätzliche Themenangebote oder es besteht die Möglichkeit im Studienverlauf den Schwerpunkt auf die Meteorologie zu setzen. Weitere Unterschiede zwischen den verschiedenen Standorten liegen, wie bereits erwähnt, in den jeweiligen Forschungsschwerpunkten. Die einen beschäftigen sich zum Beispiel mit den verschiedenen Prozessen in Wolken, die anderen konzentrieren sich auf klimatische Veränderungen in der Arktis oder Antarktis, wieder andere mit Modellierungen oder Fernerkundung. Standorte mit dem Schwerpunkt Wettervorhersage sind leider sehr selten geworden und als Student sollte man auch eine gewisse Leidenschaft für diesen spannenden Themenbereich mitbringen. Bei der Wahl eines geeigneten Studienstandortes können diese Schwerpunkte eine Rolle spielen. Besonders wenn die Forschung von Interesse als Berufsweg ist, bietet es sich an, nach interessanten Themengebieten und Arbeitsgruppen zu schauen. Um einen Einblick in das Berufsleben zu bekommen, muss an einigen Universitäten ein Pflichtpraktikum durchgeführt werden. Auch beim DWD ist solch ein Praktikum in vielen verschiedenen Bereichen, wie z.B. in der Vorhersage- und Beratungszentrale oder bei Klima und Umwelt möglich.

Viele Meteorologen absolvieren im Anschluss an das Bachelorstudium einen Master, um sich noch weiter zu vertiefen und eine größere Wahl an Berufsmöglichkeiten zu erhalten. Welche Möglichkeiten ihnen dann bevorstehen, wurde im gestrigen Thema des Tages  aufgeführt.

In Deutschland wird in den folgenden Städten ein Hauptstudiengang in Meteorologie (min. Bachelor) angeboten: Berlin, Bonn, Frankfurt am Main, Hamburg, Hannover, Karlsruhe, Kiel, Köln, Leipzig, Mainz, München. Aber auch in Basel, Bern, Innsbruck, Wageningen, Wien und Zürich ist ein deutschsprachiger Meteorologie-Bachelor möglich. Viele der Universitäten bieten ebenfalls einen Masterstudiengang an, sodass die komplette Ausbildung an einem Standort möglich ist.

Dipl.-Met. Marcel Schmid in Zusammenarbeit mit der Praktikantin Maren Schäfers
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 09.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Temperatur ist nix, Taupunkt ist alles

/in , /von

Wasserdampf spielt in der Meteorologie eine entscheidende Rolle. Der gasförmige Aggregatzustand des Wassers ist trotz seiner getarnten Erscheinungsform als unsichtbares und geruchsloses Gas ein omnipräsenter Bestandteil der Troposphäre. So lautet der Fachbegriff für die unterste Schicht der Erdatmosphäre, die in Abhängigkeit von der Temperatur eine Mächtigkeit von etwa acht Kilometern an den Polen und bis rund 17 Kilometern am Äquator erreicht. Dort spielen sich nahezu alle wetterrelevanten Vorgänge wie beispielsweise Wolkenbildung und Niederschlagsprozesse ab.

Im heutigen Thema des Tages soll es aber insbesondere um den Wasserdampfgehalt in bodennahen Luftschichten gehen. In der Wettervorhersage hat sich diesbezüglich der sogenannte Taupunkt am meisten bewährt. Er definiert die Temperatur, auf die ein ungesättigtes Luftpaket über einer ebenen, chemisch reinen Wasserfläche abgekühlt werden muss, um zur Sättigung zu gelangen. Im Sättigungszustand beträgt die relative Luftfeuchte 100 Prozent, folglich sind Taupunkt und Temperatur dann gleich. Im Falle einer Übersättigung ist die Luft nicht mehr in der Lage zusätzliche Feuchte aufzunehmen, womit sich der überschüssige Wasserdampf in Form von Dunst und Nebel bemerkbar machen würde. Da konform der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) die Temperatur standardmäßig in zwei Metern Höhe gemessen wird, liefert die Feuchtemessung im gleichen Niveau den dazugehörigen Taupunkt. Die Differenz wird als sogenannter „Spread“ (engl.: Spanne) bezeichnet. Jahreszeitentypische Werte für Temperatur und Taupunkt geben zudem Charakteristika der entsprechend beteiligten Luftmasse wider.

Der Taupunkt kommt nun in der täglichen Praxis bei verschiedensten Vorhersageparametern zum Einsatz.

1.) Nebel

Da – wie bereits im oberen Abschnitt erwähnt – Nebel eine Übersättigung der Luft darstellt, ist die Zuhilfenahme des Taupunkts für die Nebelvorhersage essentiell. Ist beispielsweise in den Nachtstunden mit Auflockerungen und schwachem Wind zu rechnen und war der Spread in den Abendstunden ohnehin schon gering, so ist die Nebelwahrscheinlichkeit erhöht.

Oder streicht in einem anderen Fall eine feucht-warme Luftmasse mit hohen Taupunkten über kalte Gewässer, bei denen die Wassertemperatur unterhalb des Taupunkts liegt , wird die Luft in den oberflächennahen Schichten rasch abgekühlt, so dass Übersättigung und damit Nebelbildung einsetzt. Bei Süd- oder Südwestlagen ist dieses Naturschauspiel des Seenebels hierzulande oft im Frühjahr über der Nord- und Ostsee zu bestaunen.

2.) Minimumtemperatur

Bei Lagen ohne Luftmassenwechsel liefert der Taupunkt in den Abendstunden allgemeinhin einen guten Richtwert für die zu erwartende Tiefsttemperatur. Bewegt er sich sehr nahe an der gemessenen Temperatur (Spread nahe null), ist kaum mit einer signifikanten Abkühlung in den Nachtstunden zu rechnen. Ist die Differenz im umgekehrten Fall sehr groß, setzt meist schon mit dem Sonnenuntergang eine rasche Temperaturabnahme ein.

3.) Niederschlagsphase

Auch Aussagen bezüglich Fragestellungen wie: „Fällt Schnee und wenn ja, bleibt er auch liegen?“ können mit Hilfe des Taupunkts abgeschätzt werden. Beträgt der Mittelwert von Temperatur und Taupunkt (entspricht näherungsweise der sogenannten „Feuchttemperatur“) kleiner zwei Grad, so ist das Auftreten von Schneefall in der Regel wahrscheinlich, bei null Grad oder weniger bleibt der Schnee bei negativen Belagstemperaturen auch liegen.

Ist es in höheren Luftschichten allerdings deutlich milder (Stichwort „warme Nase“), nützten selbst negative Taupunkte nix und es fällt (gefrierender) Regen. Sinkt der Taupunkt allerdings deutlich unter -5 Grad und reicht die Kaltluftschicht mit negativen Temperaturen vom Boden bis mindestens 750 m über Grund hinauf, so gefriert der Regen nicht erst am Boden, sondern bereits davor und es fallen hauptsächlich Eiskörner.

4.) Gewitter/Schwüle

In unserer Rubrik wurde ja schon mehrfach auf die bekannte Zutatenmethode eingegangen, die letztlich alle Faktoren einer Gewittervorhersage berücksichtigt. Unter dem Punkte „ausreichende bodennahe Feuchtigkeit“ lässt sich auch für den Taupunkt grob folgende Faustregel aufführen: Auf sommerliche Gewitter bezogen, kann man sagen, dass ab etwa 10 Grad Taupunkt erste Gewitter möglich, ab 15 Grad schon recht wahrscheinlich sind. Immer vorausgesetzt, dass auch alles anderen Faktoren gewitterfördernd sind. Erreicht oder überschreitet der Taupunkt sogar großflächig die 20 Grad Marke, so ist die Luftmasse dermaßen schwül und energiegeladen, dass Gewitter oder zumindest kräftige Starkregenfälle fast schon sicher eingeplant werden können.

5.) Wolkenuntergrenze

Gerade in der Flugmeteorologie ist die Kenntnis der Faustformel nach Henning elementar. Sie besagt, dass der Spread multipliziert mit 125 näherungsweise die Untergrenze von Quellwolken in Metern ergibt. Vereinfacht ausgedrückt bedeutet das natürlich auch, dass bei entsprechend großem Spread – also geringer bodennaher Luftfeuchte – keinerlei tiefe Wolken mehr vorkommen können. Diese sind definiert in Höhen vom Erdboden bis 2 Kilometern. Näherungsweise könnte man somit festhalten, dass bei Differenzen von Temperatur zu Taupunkt von Werten größer als 16 Grad Celsius (meteorologisch korrekt wegen einer Differenzbildung eigentlich als „Kelvin“ bezeichnet), keine tiefen Wolken mehr vorkommen. Ausnahme bilden die Hochsommermonate, wo im Tagesverlauf entstehende Quellwolken (Cumulus humilis), die eigentlich zur Gattung der tiefen Wolken gehören, mit Untergrenzen bis an die 3000 Meter vorkommen können und damit eigentlich in das Stockwerk der mittelhohen Wolken hineinragen.

Die genannten Punkte kann man sich nun (zumindest teilweise) auch anhand der aktuellen Wetterlage zunutze machen. Dabei fließt am Rande des umfangreichen Hochs über Skandinavien zunehmend trockenere Luft aus Osten ein. Der Taupunkt über Polen geht derzeit auf Werte um -5 Grad zurück, der Spread erreicht 10 Grad (also liegt die Temperatur bei +5 Grad). Dies hat Wolkenauflösung, nach Punkt 2) allerdings auch erhöhte Frostwahrscheinlichkeit in den nächsten Nächten zur Folge.

Dipl.-Met. Robert Hausen
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 07.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Was macht man eigentlich als Meteorologe?

/in , /von

Eines vorweg, Meteorologe kann sich jeder nennen, denn es ist kein geschützter Begriff. Allerdings wird der Beruf des Meteorologen in einem umfangreichen Studium oder in einer FH-Ausbildung erlernt. Dabei sind vor allem die Mathematik und die Physik ein grundlegender Baustein des Studiums, denn die Meteorologie ist nichts anderes als die Physik der Atmosphäre. Vom FH-Diplom bis zum Doktortitel oder Professor kann also die ganze Bandbreite an wissenschaftlichem Wissenserwerb genutzt werden. Mitnichten sitzen Studenten in den Vorlesungen nur da, beobachten die Wolken und machen daraus eine Wettervorhersage. Dies ist sicherlich ein Teilbereich der Meteorologie, doch das Studium oder die Ausbildung ist viel komplexer. Dadurch gibt es durchaus auch einige Studienabbrecher nach kurzer Zeit. Aufgrund des komplexen Studiums, das im morgigen Thema des Tages umfangreicher vorgestellt wird, ergeben sich nach vollendetem Abschluss einige verschiedene Einsatzmöglichkeiten im Berufsleben.

Ein Bereich ist sicherlich der in der Öffentlichkeit als klassisch angesehene Weg vor die Kamera. Diesen Weg schlägt allerdings nur ein Bruchteil der Absolventen ein, oftmals sind die Moderatoren im TV und Radio sogar keine Meteorologen mit meteorologischem Hauptstudium. Einige Studenten bleiben nach Erwerb des Bachelors oder Masters noch an der Uni und promovieren, schlagen damit eine eher wissenschaftliche Laufbahn ein. Im wissenschaftlichen Bereich arbeitet mit Sicherheit ein großer Anteil an Meteorologen. Oftmals vertiefen sie sich in Projektarbeiten im Bereich der Klimatologie, der Modellierung, der Hydrologie, der Stadtplanung oder im Agrarbereich. Ein weiterer Arbeitsbereich ist in der Wind- und Solarenergie angesiedelt, um beispielsweise Berechnungen und Prognosen zu erstellen, wo es sich lohnen könnte einen Windpark oder eine Solaranlage zu errichten. Auch in der Versicherungsbranche finden sich Meteorologen, sowohl bei Rückversicherern, als auch bei Firmen, die zum Beispiel Niederschlags-, Wind- oder Hagelgutachten erstellen. Selbst bei großen Energiefirmen sitzen Meteorologen, denn Strom wird an der Börse gehandelt, und da ist es natürlich von großem Vorteil zu wissen, wie viel Strom durch Wind- und Solarenergie eingespeist werden kann. Auch in der Wettervorhersage für Autorennen oder andere Events werden Meteorologen benötigt.

Und dann ist da natürlich noch der Meteorologe, der bei einem privaten Wetterdienst oder, wie der Verfasser dieses Textes, beim Deutschen Wetterdienst arbeitet. Hier ist das Aufgabengebiet ebenfalls breit gefächert, konzentriert sich aber in der Vorhersage- und Beratungszentrale des DWD auf das Wetter- und Warnmanagement, einige Projektarbeiten sowie Lehraufgaben. Des Weiteren ist die Flugmeteorologie ebenfalls noch ein wichtiger Themenbereich.

Durch das angesprochene umfangreiche Mathematik- und Physikstudium ergeben sich also sehr viele unterschiedliche Arbeitsfelder für Meteorologen. Daher denken Sie beim Smalltalk übers Wetter mit unbekannten Personen stets daran, dass Ihnen vielleicht ein Meteorologe mit wissenschaftlichem Abschluss gegenübersteht.

 

Dipl.-Met. Marcel Schmid
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 08.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst