Die Saison von tropischen Wirbelstürmen im nördlichen Teil des Indischen Ozeans dauert in der Regel von Mai bis November, wobei nur 4 Prozent der weltweit auftretenden Stürme auch in der Region um Indien entstehen. Der letzte tropische Zyklon der in Myanmar auf Land traf, wurde im April 2017 beobachtet. Damals traf MAARUTHA mit Windgeschwindigkeiten von etwa 90 bis 100 Kilometern pro Stunde die Küste.
Dieses Mal wird der tropische Zyklon weitaus schlimmere Folgen für das Land haben, da MOCHA signifikant intensiver ist, als das bei MAARUTHA der Fall war. Die Randbedingungen zur Entstehung eines tropischen Wirbelsturms waren zu Beginn letzter Woche im südlichen Golf von Bengalen alle vorhanden. Für die Entstehung eines tropischen Wirbelsturms müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:

– Meeresoberflächtentemperatur von mindestens 26 Grad
bis zu einer Tiefe von rund 50 Metern
– Potentiell labil geschichtete Atmosphäre
– Hohe relative Feuchte in der mittleren Troposphäre (bei 5 km Höhe)
– Bereits bestehende Störung in den unteren Atmosphärenschichten, in dem organisierte Rotation und ein bodennahes Zusammenströmen der Luft erfolgt (bodennahe Konvergenz)
– Geringe vertikale Windscherung zwischen Boden und oberer Troposphäre (kleiner als 37 Kilometern pro Stunde)
– Eine gewisse Entfernung vom Äquator (ca. 500 Kilometer) wegen der Corioliskraft

Bereits am 02. Mai 2023 hat der Indische Wetterdienst (India Meteorological Department) eine mögliche Entwicklung eines tropischen Sturms im Golf von Bengalen vorhergesagt und dementsprechende Informationen veröffentlicht. Am 06. Mai konnte man dann einen ersten zyklonalen Wirbel in den Satellitenbildern erkennen. Die zunehmende Vorticity (Thema des Tages vom 11.09.2020) entlang einer Konvergenz mit steigenden Windgeschwindigkeiten führte im weiteren Verlauf zu einer Intensivierung des zyklonalen Wirbels. Das Joint Typhoon Warning Center (JWTC) verlieh am 07. Mai 2023 dem Wirbel offiziell Beobachtungsstatus.
Die folgende Entwicklung der klassifizierten tropischen Depression erfolgte dann Schlag auf Schlag. Innerhalb von drei Tagen wurden aus der tropischen Depression aufgrund der warmen Meerestemperaturen ein extrem gefährlicher Tropensturm (extremely severe cyclonic storm) der Kategorie 4 auf der Saffir-Simpson-Skala. Vor allem die extreme Hitzewelle im April in Südostasien hat zu erhöhten Meerestemperaturen geführt. Die Temperatur der Wasseroberfläche im Golf von Bengalen liegt aktuell zwischen 28 und 32 Grad. Durch das hohe Dargebot an warmen Wasser hat die tropische Zyklone enorm an Energie gewonnen.

Für die Seegebiete wurde bereits eine Warnung für außergewöhnlich schwere See mit signifikantem Seegang von über 14 Metern herausgegeben. Das ist nicht nur extrem gefährlich für kleine Fischerboote. Bei so einem Seegang sind auch große Containerschiffe gefährdet.
Im weiteren Verlauf verlagert sich der Sturm nordostwärts und wird am morgigen Sonntag, den 14. Mai 2023 auf Land treffen. Besonders betroffen sind dabei die Regionen im Süden Bangladeschs sowie im Norden Myanmars. Beim Auftreffen auf Land werden immer noch Windgeschwindigkeiten von 100 bis 150 Kilometern pro Stunde erwartet, in Spitzen können Windgeschwindigkeiten von 180 bis 220 Kilometern pro Stunde auftreten.
Eine weitere Gefahr vor allem für die Küsten ist die sogenannte storm surge. Dabei wird der Meeresspiegel lokal angehoben. Es gibt zwei hauptsächliche Ursachen für den Anstieg des Meeresspiegels in Verbindung mit tropischen Zyklonen. Zum einen wird er durch anhaltende starke Winde in Richtung der Küsten hervorgerufen. Hier drückt der Wind das Wasser gegen das Festland wodurch sich das Wasser aufstaut. Zum anderen wird im Kern des Wirbelsturms das Wasser durch geringeren atmosphärischen Druck angehoben. Trifft der Sturm auf Land, sind beide Effekte am größten und es kann zu großflächigen Überschwemmungen an der Küste führen.
Doch nicht nur die Küste Myanmars ist durch den tropischen Zyklon MOCHA gefährdet, auch weiter im Landesinneren werden die extremen Niederschlagsmengen zu Hochwasser führen. Bei Niederschlagsmengen von 100 bis 150 Millimetern innerhalb von 24 Stunden muss mit großflächigen Überschwemmungen gerechnet werden. Örtlich werden durch eingelagerte Konvektion auch deutlich höhere Niederschlagsmengen von 200 bis 400 Millimetern von den Modellen simuliert. Aktuelle Information zur Entwicklung der tropischen Zyklone MOCHA gibt es hier: Joint Typhoon Warning Center (JTWC) (navy.mil).

M.Sc. Sonja Stöckle
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 13.05.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Einen wechselhaften Start in die neue Woche beschert uns das Wetter. Verantwortlich dafür ist einerseits ein Ableger des Tiefs über Italien (Tief BENEBDIKT), der feuchte Mittelmeerluft zu uns bringt, und andererseits eine Kaltfront des Tiefs über dem Nordmeer, die kühle Luft im Gepäck hat. Das Schöne-Wetter-Hoch westlich von Irland ist noch zu weit entfernt von Deutschland, damit wir vom diesem profitieren können.

Am heutigen Montag bleiben der Süden und der Osten des Landes unter tiefhängenden Wolken, die immer wieder Regen bringen. Auch im Nordwesten zeigt sich der Himmel grau in grau. Aber man braucht zumindest dort keinen Regenschirm. Ansonsten zeigt sich zwar die Sonne, jedoch bilden sich rasch Schauer und einzelne kräftige Gewitter. Mit 15 bis 22 Grad bleibt es noch verhältnismäßig warm.

Mit der o.e. Kaltfront gelangt zunehmend kühle Luft zu uns. Dies macht sich ab Dienstag bemerkbar: Nirgendswo wird dann die 20-Grad-Marke überschritten. An den Alpen werden unter dem Regen kaum 10 Grad erreicht und in Lagen oberhalb von 1500 m fällt Schnee. Aber auch sonst sorgen der frische, im Norden der starke Nordwestwind nicht gerade für Frühlings-, geschweige denn für Sommergefühle. Der Trost ist jedoch, dass es meist trocken bleibt und die Sonne zeigt sich zwischen den Wolken. In der Nacht zum Mittwoch droht in der Mitte und im Norden, wo die Wolken sich auflösen werden, Frost in Bodennähe und in ungünstigen Lagen auch Luftfrost.

Die gute Nachricht für den Rest der Woche ist, dass das Schöne-Wetter-Hoch westlich von Irland zunehmend das Wetter in Deutschland beeinflussen wird. Dies geschieht schon am Mittwoch in großen Teilen des Landes. Lediglich im Südosten bleiben die Wolken dicht und vor allem vormittags regnet es. Die Temperaturen bleiben mit 10 bis 18 Grad noch recht kühl und in der Nacht zum Donnerstag ist die Frostgefahr sogar größer als in der Nacht zuvor.

Ab Donnerstag bis voraussichtlich Sonntag übernimmt aber dann das Schone-Wetter-Hoch komplett die Hauptrolle beim Wettergeschehen. Dabei zeigt sich überwiegend die Sonne und auch die Temperaturen machen einen großen Satz nach oben. Spätestens ab Freitag wird dann verbreitet die 20-Grad-Marke überschritten. Örtlich wird an der 25 Grad-Marke gekratzt, die per Definition ein Sommertag ist. Zudem nimmt die Frostgefahr in den Nächten wieder ab. Der einzige Wermutstropfen könnte sein, dass ab Freitag die Schauerneigung zunimmt.

Dipl.-Met. Marco Manitta
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 15.05.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Es ist Zeit für eine Wachablösung im All. Seit Anfang 2004 – und damit seit fast 20 Jahren – liefern uns die Satelliten der zweiten Generation von „Meteosat” Wetterbilder aus dem All. Dabei befinden sich diese Satelliten auf einer sogenannten geostationären Umlaufbahn. Das bedeutet im physikalischen Sinne nichts weiter, als dass diese Satelliten sich exakt mit der Drehgeschwindigkeit der Erde selbige umkreisen und damit jederzeit denselben Punkt der Erdoberfläche beobachten können. Damit sind sie auch ziemlich weit entfernt, denn die Umlaufbahn, auf der das möglich ist, befindet sich 36 000 km über der Erdoberfläche. Das entspricht ungefähr dem dreifachen des Erddurchmessers.

An Bord eines solchen Satelliten befindet sich ein entsprechendes Instrument, mit dem die Erdbeobachtung durchgeführt wird. Bei den alten Satelliten der zweiten Generation war dies das sogenannte „SEVIRI”. Dieses Akronym steht für „Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager” und beschreibt damit schon ganz gut die Funktionsweise des Instrumentes. Mittels schneller Eigenrotation wurde der Satellit stabilisiert und dann bei jedem Überstreifen der Erdoberfläche Zeile für Zeile ein Bild über mehrere Spektralkanäle aufgenommen.

Mit der neuen dritten Generation ändert sich nun auch das Instrumentarium, mit dem die Bilder vom Satelliten aufgenommen werden. Bereits gestartet ist dabei der Satellit „MTG-I” mit einem „Flexible combined Imager” (FCI) sowie einem neuartigen Blitzdetektor an Bord, den es bei der zweiten Generation noch nicht gab. Der FCI ersetzt dabei das SEVIRI-Instrument der zweiten Generation und hat insgesamt 16 Spektralkanäle (vorher: 12), von denen 8 Stück im sichtbaren bzw. nahen Infrarot-Bereich arbeiten (vorher: 3) und am Äquator eine Auflösung von 1 km haben. Zwei spezielle Kanäle arbeiten dabei sogar mit der doppelten Auflösung von 500 m. Die restlichen Kanäle befinden sich im Infrarotbereich und haben eine Auflösung von 2 km am Äquator, wobei auch hier 2 Kanäle mit der doppelten Auflösung von 1 km „gesamplet” werden können, wie es in der Fachsprache heißt. Dabei arbeitet der FCI auch noch schneller als SEVIRI und kann alle zehn Minuten ein neues Bild liefern. Das SEVIRI-Instrument hat dafür noch 15 Minuten gebraucht.

Eines der ersten veröffentlichten Bilder wurde am 18. März dieses Jahres aufgenommen und zeigt im Vergleich zum MSG-Satelliten eine deutliche Zunahme an Detailreichtum, zum Beispiel bei bestimmten Wolkenarten oder dem sichtbaren Staub- und Sedimenttransport. Durch die vielen neuen Spektralkanäle besonders im sichtbaren Bereich ist so ein ganz neuer Informationsreichtum geschaffen worden, der sich unter anderem in einer ganz neuen Bildqualität äußert.

Die neuen Daten helfen den Meteorologen nicht nur bei der Kurzfristvorhersage wie z.B. von Gewittern oder bei der jetzt deutlich besser werdenden Nebelerkennung, sondern fließen auch in Wettermodelle ein. Durch die neue Menge und Qualität sollte dementsprechend bald auch ein wahrnehmbarer Sprung nach oben bezüglich der Vorhersagegüte wahrnehmbar sein. Mit Hilfe weiterer Satelliten und zusätzlichem, neuen Instrumentarium soll es in Zukunft auch noch neue Informationen über atmosphärische Parameter wie Wasserdampfgehalt, chemische Bestandteile, Aerosolgehalt, aber auch Vertikalprofile der Atmosphäre.

Auch wenn die MTG-Mission insgesamt 3,2 Mrd. € schwer ist – dabei handelt es sich um eine Investition, von der am Ende alle profitieren. Zum einen in Form besserer Wettervorhersagen, aber auch durch neue Forschungsergebnisse, die erst durch die neue Satellitengeneration ermöglicht werden. Übrigens: Auch der Deutsche Wetterdienst ist daran beteiligt. Ein Teil der etwa 140 Mio. € Etat, die für Beiträge an europäische und internationale Organisationen gedacht sind, fließt unter anderem nach Darmstadt zu EUMETSAT.

M.Sc. Meteorologe Felix Dietzsch
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 09.05.2023
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Saisonale Klimavorhersagen geben eine Prognose darüber ab, mit welcher Wahrscheinlichkeit die kommenden Monate wärmer/kälter oder auch trockener/feuchter als im langzeitlichen Mittel werden. Die Kombination von numerischen Vorhersagen für die zukünftige Periode mit zusätzlichen Vorhersagen aus der Vergangenheit erlaubt eine gewisse statistische Bewertung der Prognosen und die Ableitung von Trendaussagen auf Basis einer Klimatologie. Damit unterscheiden sich die saisonalen Klimavorhersagen grundlegend von der Wettervorhersage, welche Aussagen über detailliertes Wettergeschehen der nächsten Stunden bis Tage trifft (siehe auch ).

Bei einer Prognose über einen Zeitraum von mehreren Monaten sind zudem alle „Akteure“ des Klimasystems zu berücksichtigen: nicht nur die untere Schicht der Atmosphäre (die Troposphäre, vom Boden bis circa 9-16 km Höhe), sondern auch höhere Luftschichten (v.a. im Winterhalbjahr die Stratosphäre, in etwa 15 bis 50 km Höhe), der Boden sowie der Ozean und das Meereis. Für die saisonale Klimavorhersage wird ein mit all diesen Komponenten gekoppeltes Klimamodell genutzt.

Eine prägnante Zusammenfassung der aktuellen saisonalen Wettervorhersage (so genannte Multimodellvorhersage, also unter Beteiligung einschlägiger globaler Wettermodelle) befindet sich auf folgender Seite.

Für Mitteleuropa wird demnach ein (leicht) zu warmer Sommer simuliert, mit normalen, nach Süden hin leicht erhöhten Niederschlagssignalen. Schaut man auf die prognostizierte mittlere Luftdruckverteilung in Meereshöhe über die drei Sommermonate, fällt – unabhängig von im Sommer oft schwächeren Luftdruckgegensätzen, doch ein gewisses Muster auf – die erhöhte Wahrscheinlichkeit für höheren Luftdruck über dem östlichen Nordatlantik und Teilen Skandinaviens, demgegenüber relativ deutliche Signale für tieferen Luftdruck über Süd- und Südwesteuropa (deutlich südlicher verlaufende Frontalzone mit häufig kombiniertem Subpolar- und Subtropen-Jet im Atlantiksektor). Diese Konstellation entspräche für den Index der Nordatlantischen Oszillation (kurz NAO-Index) wohl eine (leicht) negative Abweichung (siehe: ).

Letzteres erinnert nicht ganz zufällig an den überwiegend negativen NAO-Index im März 2023 als troposphärische Reaktion (schwächerer Nordatlantik-Jet) auf das Major-Warming in der mittleren und oberen arktischen Stratosphäre vom 16.02.2023 (zum NAO-Index ab 2023, Diagnostik und Prognose: )

Demzufolge könnte die Stratosphären-Troposphären-Kopplung im Frühjahr als Prädiktor Aufschlüsse geben zur sommerlichen Zirkulation, wie neue Studien nahelegen. Dabei wird zur Vorhersage der sommerlichen Nordatlantischen Oszillation (SNAO) mit der Erfahrung bzw. Statistik der letzten Jahrzehnte (Hindcast oder nachträgliche Vorhersage mit Klimadaten) agiert. Der primäre Prädiktor ist die Ausprägung des Nordatlantischen Jetstreams (vereinfacht über den NAO-Index ausgedrückt) im März, die mit dem Index der sommerlichen nordatlantischen Oszillation (SNAO) mit einem Korrelationskoeffizienten von 0,66 über den Zeitraum 1979-2018 korreliert hat. Diese doch recht gute Korrelation könnte also die aktuelle Sommerprognose unterstützen.

Im Sommer 2022 gab es hingegen eine umgekehrte Korrelation, d.h. NAO positiv im März (stark ausgeprägter Nordatlantik-Jetstream, gestützt u.a. durch einen starken stratosphärischen Polarwirbel, SPV) führte zu SNAO positiv in den Sommermonaten, klassischerweise mit getrennt verlaufenden Subtropen- und Subpolar-Jets im Atlantiksektor (siehe hier, NAO-Index Archiv: ).

Die Überlegungen dazu sind in diesem Tagesthema näher erläutert: .

Somit könnte die Kopplung zwischen Stratosphäre und Troposphäre im Frühjahr (z. B. nach einer finalen oder späten Stratosphärenerwärmung im Spätwinter) eine wichtige Rolle bei der erweiterten Vorhersagbarkeit vom Frühjahr bis in den Sommer hinein spielen. Im Gegensatz dazu herrscht die allgemeine Erkenntnis, dass die Auswirkungen dieser dynamischen Kopplung außerhalb der Wintersaison relativ inaktiv sind.

Derartige Ergebnisse können die sommerliche saisonale Vorhersage des nordhemisphärischen Klimas unterstützen, was vor allem dem Energiesektor, aber auch der Land- und Wasserwirtschaft zugutekommt.

Dr. rer. nat. Jens Bonewitz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 11.05.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Aufmerksamen Leserinnen und Lesern des Textes „Deutschlandwetter“ wird heute sowie an den vergangenen Tagen eventuell aufgefallen sein, dass die bei uns üblichen, meteorologisch sinnvollen Gebietszusammenfassungen nur dezenten Veränderungen unterworfen waren. Häufig orientierte sich der Verfasser an einer Unterscheidung zwischen den meteorologischen Vorgängen in der Südwest- bzw. der Nordosthälfte. Diese diagonale Zweiteilung des Wetters in Deutschland ist auch am heutigen Sonntag ziemlich passend und kann auch meteorologisch erklärt werden.

Blickt man auf die aktuelle Bodenwetterkarte fällt einem sofort das weiterhin umfangreiche Hoch mit Schwerpunkt über dem östlichen Ostseeraum und dem Baltikum ins Auge. Dieses wurde auf den Namen TINA getauft und beeinflusst zum Teil das Wetter in Deutschland. Allerdings kann TINA keinen direkten Kontakt zum Randbereich des Azorenhochs aufbauen, denn vom Vereinigten Königreich bis nach Italien erstreckt sich eine flache Tiefdruckzone. Damit kann schon mal festgehalten werden, dass Deutschland im Übergangsbereich dieser beider Druckgebilde liegt.

Doch nicht nur die Druckverteilung bestimmt das Wettergeschehen, sondern auch die vorhandene Luftmasse will ein gewichtiges Wörtchen mitreden. Nun kann man diese zwar in erster Näherung allein durch die Lufttemperatur (2 m) klassifizieren, doch das ist in den meisten Fällen nur die halbe Miete und könnte einen auf den falschen Pfad führen. Denn neben der Temperatur definiert auch die Luftfeuchtigkeit den Charakter einer Luftmasse.

Zur Analyse der Luftfeuchtigkeit haben sich in der Historie eine relativ große Anzahl an Kenngrößen etabliert, deren umfassenden Erklärungen den Rahmen eines „Thema des Tages“ sprengen würden. Jedenfalls sollte aber der sogenannte „Taupunkt“ genannt werden. Dieser gehört zu den Luftfeuchteparametern und kann für allerhand Zwecke herangezogen werden. Er bezeichnet jene Temperatur, auf die ein ungesättigtes Luftpaket bei gleichbleibendem Druck über einer ebenen, chemisch reinen Wasserfläche (Eisfläche beim Reifpunkt) abgekühlt werden muss, um zur Sättigung zu gelangen. Im Sättigungszustand beträgt die relative Luftfeuchtigkeit 100 Prozent. Bei weiterer Abkühlung tritt Kondensation ein. Der Taupunkt wird an den Wetterstationen des Deutschen Wetterdienstes im Gegensatz zur Lufttemperatur nicht direkt gemessen, sondern aus der Temperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit mit Hilfe empirischer Formeln berechnet.

In Abbildung (b) ist sehr schön zu erkennen, dass in großen Teilen der Nordosthälfte Deutschlands am Sonntagnachmittag einstellige Taupunktstemperaturen vorherrschen, während diese entlang des Rheins sowie im Südwesten auf Werte von annähernd 15 Grad ansteigen. In Verbindung mit den vorhergesagten Lufttemperaturen (10 bis 15 Grad im Nordosten und über 20 Grad im Südwesten, siehe Abbildung(a)) kann daher abgeleitet werden, dass im Nordosten eine trockene und weniger warme, in der Südwesthälfte dagegen eine warmfeuchte Luftmasse wetterbestimmend ist.

In einem weiteren Schritt können noch diverse abgeleitete Temperaturen zur Diagnose und Prognose herangezogen werden. Eine davon ist die sogenannte äquivalentpotentielle Temperatur. Diese ist jene Temperatur, die feuchte Luft annähme, wenn der gesamte darin enthaltene Wasserdampf bei konstantem Druck vollständig kondensieren, die dabei freigesetzte Kondensationswärme ausschließlich dem Luftpaket zugeführt und es anschließend trockenadiabatisch auf 1000 hPa gebracht würde. Damit kann mit diesem Parameter der Energiegehalt der Luftmasse abgeschätzt werden und eignet sich daher gut als Basisfeld bei der Frontenbestimmung, der natürlich eine Luftmassenanalyse vorausgeht. In Abbildung (c) sieht man eindrücklich die geringeren Werte im Nordosten und die höheren in der Südwesthälfte mit einem Übergangsbereich zwischen der Nordsee und dem westlichen Erzgebirge.

In der energiereicheren Luftmasse und durch den schwachen Tiefdruckeinfluss im Südwesten entwickeln sich daher am heutigen Nachmittag dort vermehrt Schauer und Gewitter, die überwiegend stark mit Sturmböen, Starkregen und kleinem Hagel ausfallen können. Durch die geringe Zuggeschwindigkeit der Gewitter ist aber örtlich auch heftiger Starkregen möglich (Unwetter). In der Nacht klingen die Gewitter langsam ab und gehen teils in schauerartigen Regen über. Der in der energieärmeren Luftmasse befindliche Nordosten bekommt dagegen davon überhaupt nichts mit.

Mag.rer.nat. Florian Bilgeri
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 07.05.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst