Der Schmetterlingseffekt

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

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

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

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

Dipl.-Met. Christian Herold
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 13.09.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Zustand der Meereisbedeckung in der Arktis und Antarktis

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

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

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

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

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

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

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

M.Sc. (Meteorologe) Sebastian Altnau
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 11.09.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Modellvergleich – wo gibt es Regen und Gewitter?

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Die Wetterlage hat sich grundlegend umgestellt. Auf der Vorderseite des Tiefdruckgebietes JUSTUS mit Kern über Irland wird mit einer südwestlichen Strömung zunehmend schwülwarme Mittelmeerluft nach Deutschland geführt. In dieser dampft und brodelt es ganz ordentlich und es drohen gebietsweise heftige Schauer und Gewitter. Der Höhepunkt der Gewitterlage steht nach derzeitigem Stand am Donnerstag an, doch bereits ab Dienstagabend können gebietsweise unwetterartige Gewitter mit heftigem Starkregen, (schweren) Sturmböen und etwas größerem Hagel über Deutschland hinwegziehen.

Die genaue räumliche Vorhersage dieser Gewitter und wann diese auftreten sollen gestaltet sich als sehr schwierig. Dies zeigt sich aber bereits in der Vorhersage für die Niederschlagsmengen zwischen Montag, den 19.06.2023, 06 UTC bis Dienstag, den 20.06.2023, 06 UTC. In der Nacht zum Dienstag sollen nämlich aus Westen und Südwesten schauerartig verstärkte und mitunter gewittrig durchsetzte Regenfälle aufziehen. Lokal sind dann auch Sturmböen um 75 km/h sowie heftiger Starkregen mit Mengen um 30 l/qm in kurzer Zeit möglich.

Um zu verdeutlichen wie schwierig sich die Vorhersage selbst nur bis Dienstagmorgen gestaltet wird ein Modellvergleich gemacht. Dabei sollen das IFS (europäisches Mittelfristmodell), ICON-D2 (Lokalmodell des deutschen Wetterdienstes), AROME (Lokalmodell des französischen Wetterdienstes) und UK10 (Modell des britischen Wetterdienstes) verglichen werden.

In der nachfolgenden Tabelle ist jeweils dargestellt, in welcher Auflösung die einzelnen Modelle rechnen:

Modell Auflösung in km
IFS 9*9
ICON-D2 2,2*2,2
AROME 2,5*2,5
UK10 10*10

Sowohl das IFS als auch das UK10 sind Globalmodelle, während AROME und ICON-D2 Lokalmodelle sind. Durch wesentlich höhere Auflösung der Lokalmodelle müssten sie die derzeitige konvektive Lage am besten erfassen. Es wurden für die Vorhersage des 24-stündigen Niederschlags die 0 UTC-Läufe verwendet. Lediglich vom ICON-D2 wurde der 06 UTC Lauf herangezogen.

 

Alle vier Modelle haben den Regen im Nordosten und Osten auf dem Programm, der am Montagvormittag über diese Gebiete hinweggezogen ist. Am wenigsten Regen prognostiziert dabei UK10, während die anderen Modelle 2 bis 8, punktuell auch über 10 Liter pro Quadratmeter auf der Agenda haben. Hauptaugenmerk soll jedoch auf die schauerartigen und mitunter gewittrigen Niederschläge gelegt werden, die am Abend von Südwesten und Süden her aufziehen und sich in der Nacht zum Dienstag nordostwärts verlagern. Dabei sind nun einige Unterschiede zu erkennen. Während die zwei Lokalmodelle den Schwerpunkt in etwa von der Pfalz bis zum Spessart und am Alpenrand sehen, sind bei UK10 die Niederschläge in Südhessen und am Oberrhein am kräftigsten. Laut IFS stellt sich die Niederschlagsverteilung ganz anders und wie zu erwarten war auch flächiger dar. Zwischen Main und Nordschwarzwald wird jedoch kaum Regen erwartet.

Man erkennt also selbst in der Kurzfristvorhersage große Unterschiede. Welches Modell denn nun recht hat, wird im morgigen Thema des Tages analysiert.

Dipl.-Met. Marcel Schmid
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 19.06.2023
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Die ersten Hitzewarnungen des Jahres

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Hitzewellen sind eine ernstzunehmende Gefahr für die menschliche Gesundheit (siehe Thema des Tages vom 14.06.2023). Mit Hilfe des Hitzewarnsystems warnt der Deutsche Wetterdienst vor gesundheitlich belastenden Hitzewellen. Steht eine Hitzewelle akut bevor, werden für den aktuellen und den Folgetag amtliche Hitzewarnungen herausgegeben. Bei der Herausgabe der Warnungen werden verschiedene Kriterien berücksichtigt. Eine Warnung vor einer „starken Wärmebelastung“ wird dann herausgegeben, wenn die Gefühlte Temperatur am frühen Nachmittag einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Dieser Schwellenwert liegt bei etwa 32 °C, kann aber aufgrund eines Akklimatisationseffektes bei frühen Hitzewellen etwas niedriger und im Hochsommer etwas höher liegen. Als weiteres Kriterium einer Warnung wird die nächtliche Temperatur von Innenräumen herangezogen. Denn bleibt die Nacht zu warm, verschlechtert sich die Schlafqualität. Durch diese zusätzliche Belastung wird die Hitze tagsüber schlechter verkraftet. Überschreitet die Gefühlte Temperatur am frühen Nachmittag einen Wert von 38 °C, so wird vor einer „extremen Wärmebelastung“ gewarnt. Herausgeber ist das Zentrum für Medizin-Meteorologische Forschung in Freiburg.

Bereits am heutigen Sonntag steigen die Temperaturen gebietsweise über die 30-Grad-Marke, in der Spitze bis 33 °C im Kraichgau. Aufgrund der vorherrschenden, eher trockenen Luftmasse und des Windes liegt die gefühlte Temperatur meist aber wenige Grad darunter, sodass nur mit einer mäßigen Wärmebelastung zu rechnen ist. Das ändert sich am morgigen Montag (Abbildung 1), wenn zu der Wärme die Feuchte kommt und damit Schwüle entsteht. Folglich ist vor allem bei der Gefühlten Temperatur mit einer Zunahme zu rechnen. Am Ober- und Hochrhein werden 34 oder 35 °C erreicht, womit die Kriterien für eine Warnung vor „starker Wärmebelastung“ erfüllt sind. Eine entsprechende Hitzewarnung wurde am heutigen Vormittag herausgegeben (siehe Abbildung 2).

Am Dienstag und Mittwoch weiten sich die Gebiete mit einer Gefühlten Temperatur von über 34 °C auf größere Gebiete im Süden, Osten und in der Mitte aus. Die Schwüle nimmt nochmal etwas zu, sodass zur Lufttemperatur teilweise 2 bis 3 Grad aufgeschlagen und damit vereinzelt Gefühlte Temperaturen bis 37 °C erreicht werden. Mit einer Verlängerung und Ausweitung der Hitzewarnungen ist also zu rechnen. Der Hitzetrend (siehe Abbildung 2) zeigt, welche Regionen voraussichtlich betroffen sein werden. Im Norden und Westen ist die Luft zwar auch sehr feucht, aber weniger heiß, sodass die gefühlten Werte etwas niedriger werden.

Auch der Donnerstag verspricht ein verbreitet schwül warmer bis heißer Tag zu werden, bevor die Luftmasse zum Wochenende voraussichtlich durch eine kühlere und trockene von Westen her ersetzt wird. Apropos: Die schwüle Hitze ist ein perfekter Nährboden für teils kräftige Gewitter. Gewitter mit Unwetterpotenzial durch Starkregen, Hagel und schwere Sturmböen gehören neben der Hitze zu den dominierenden Warnereignissen der kommenden Woche.

Dipl.-Met. Adrian Leyser
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 18.06.2023
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Sommerlich warm bis heiß mit einigen Gewittern.

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Der Hochdruckeinfluss, bestimmt durch das Hoch „Zayeneh“ mit Schwerpunkt über dem Nordmeer, bleibt bis zum Wochenende noch das beherrschende Thema beim Wetter in Deutschland. Aber das Hoch schwächelt bzw. verliert zunehmend seinen Einfluss auf uns: Zunächst sorgt vor allem ein Tief in höheren Luftschichten im Osten und Norden für Niederschläge. Ab Sonntagabend greifen dann Tiefausläufer von Westen her auf Deutschland über und bringen Nasses von oben, auch wenn es häufig in Form von Schauern und Gewittern einhergeht.

Am heutigen Freitag bringt das Höhentief zum Nachmittag hin von Schleswig-Holstein bis nach Bayern und östlich einige Schauer und Gewitter, die punktuell mit heftigen Regengüssen, in Bayern auch mit Sturmböen bis 85 km/h einhergehen. Im Rest des Landes scheint neben einigen Quellwolken die Sonne und es bleibt niederschlagsfrei. Während es in den Niederschlagsgebieten mit 20 bis 25 Grad kühler bleibt, werden im Westen im Sonnenschein sommerliche Werte von 25 bis 29 Grad erreicht.

Am Samstag beeinflusst das Höhentief noch die Regionen zwischen Schleswig-Holstein und Sachsen sowie östlich davon. Etwaige Schauer und Gewitter sorgen dort sicherlich erneut lokal für vollgelaufene Keller und überschwemmte Straßen. Sonst bleibt es bei viel Sonnenschein trocken. Die Temperaturen erreichen in der Westhälfte Höchstwerte zwischen 27 und 31 Grad, im Osten zwischen 23 und 27 Grad.

Am Sonntag wird es noch etwas heißer mit verbreitet Werten zwischen 30 und 33 Grad. Im Nordosten bleibt es mit 23 bis 28 Grad verhältnismäßig kühler. Dazu scheint überwiegend die Sonne. Ein gewisses Schauer- und Gewitterrisiko besteht noch ganz im Nordosten und dann gegen Abend ganz im Westen, wo von Frankreich her einige Gewitter auftauchen.

Zur neuen Woche nimmt die Schauer- und Gewitterneigung mit zunehmenden Tiefdruckeinfluss von Südwesten zu, was bei Höchsttemperaturen von 25 bis 32 Grad schwül-warmes bis heißes Wetter bedeutet. Zudem steigt allgemein die Unwettergefahr. Die erwarteten Schauer und Gewitter lindern jedoch nur bedingt die anhaltende Trockenheit und die bestehende hohe Waldbrandgefahr.

Bis Sonntag kann man in den Frühstunden die Wohnungen noch gut durchlüften, denn die Luft kann sich nachts stark abkühlen. Ab der Nacht zum Montag wird es dann deutlich schwieriger mit dem Durchlüften: in den Folgenächten sinken die Temperaturen dann kaum mehr unter 14 Grad und in den Ballungsräumen im Westen liegen die Frühwerte dann bei nahe 20 Grad. Somit steigt die Wärmebelastung in der neuen Woche etwas an.

Dipl.-Met. Marco Manitta
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 16.06.2023

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Sie fragen, wir antworten

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Um die Frage zu klären, warum der Deutsche Wetterdienst trotz strahlenden Sonnenscheins über Tage hinweg keine Warnung vor UV-Strahlung herausgibt, tasten wir uns langsam ans Thema heran.

Zunächst zur UV-Strahlung allgemein:
Die Sonne ist die stärkste Quelle der ultravioletten elektromagnetischen Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 100 und 400 Nanometern. Das Spektrum der UV-Strahlung umfasst die drei Bereiche UVA (315-400 Nanometer), UVB (280 bis 315 Nanometer) und UVC (100 bis 280 Nanometer).
UVC-Strahlung ist die kurzwelligste Strahlung und für den Menschen am schädlichsten. Glücklicherweise absorbieren Ozon, Wasserdampf, Sauerstoff und Kohlendioxid beim Durchgang des Sonnenlichts durch die Atmosphäre das gesamte UVC und auch den größten Teil des UVB. Die UVA-Strahlung wird von der Atmosphäre jedoch nicht so stark gefiltert. Sie macht etwa 95 Prozent der UV-Strahlung aus, die die Erdoberfläche erreicht.

UVA kann in die tieferen Hautschichten eindringen und ist für den sofortigen Bräunungseffekt verantwortlich, sie sorgt aber auch für Hautalterung und Faltenbildung. Des Weiteren kann die UV-Strahlung Krebs verursachen. Häufige und starke Sonnenbestrahlung mit Sonnenbrand, besonders im Kindes- und Jugendalter, fördern die Bildung des tückischen malignen Melanoms, des schwarzen Hautkrebses, mit einer hohen Rate an Metastasen. Dieser ist nur bei Früherkennung heilbar. In den letzten Jahrzehnten hat sich die Anzahl der Hautkrebspatienten alle 10 Jahre verdoppelt.

Der UV-Index:
Die erwartete sonnenbrandwirksame UV-Strahlung wird im Wesentlichen aus dem Sonnenstand, anhand der Ergebnisse der numerischen Wettervorhersagen, den Ozonvorhersagen des niederländischen Wetterdienstes (KNMI) und einer Aerosolklimatologie berechnet. Aus diesen Berechnungen ergibt sich der UV-Index. Die Skala des UV-Index übersetzt die Stufen in Strahlungsstärke und enthält Schutzempfehlungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO).

UV-Index Strahlungsstärke Schutz
1 bis 2 schwach kein Schutz erforderlich
3 bis 5 mittel Schatten suchen, als Schutz erforderlich: Hut, T-Shirt, Sonnenbrille, Sonnencreme
6 bis 7 hoch Schatten suchen, als Schutz erforderlich: Hut, T-Shirt, Sonnenbrille, Sonnencreme
8 bis 10 sehr hoch zusätzlicher Schutz erforderlich: Aufenthalt im Freien möglichst vermeiden
11 bis 12 extrem zusätzlicher Schutz erforderlich: Aufenthalt im Freien möglichst vermeiden

Das Warnmanagement des DWD bei UV-Warnungen:
Eine Warnung vor UV-Strahlung gibt der Deutsche Wetterdienst immer dann heraus, wenn der Index ungewöhnlich hoch ist. Die Ungewöhnlichkeit kann in der Jahreszeit oder der Region begründet sein.
So gilt zum Beispiel für den Frühsommer und das Frühjahr: Der Index muss in der Größenordnung von 20 Prozent über dem Dekadenmittel liegen und der Index mindestens den Wert 5 erreichen.
Bei der regionalen Einordnung müsste eine hohe bis sehr hohe UV-Belastung (Stufe 7 bis 10) vorliegen UND die langjährige Häufigkeit des Auftretens dürfte nur um 1 Prozent der Tage liegen. Es muss sich also um ein sehr seltenes Ereignis in der entsprechenden Region handeln.

Warnungen vor UV-Strahlung dieses Jahr:
Da in den letzten Tagen weder eine jahreszeitlich noch eine regional außergewöhnliche UV-Belastung bestand, gab es auch noch keine Warnungen.

Am Sonntag wird im Süden Deutschlands vor allem Richtung Hochrhein und Bodensee mit einer sehr hohen UV-Belastung gerechnet. Die regionale Verteilung ist jedoch nicht ungewöhnlich und daher wird es voraussichtlich keine Warnung vor UV-Strahlung geben. In den übrigen Landesteilen liegt die UV-Belastung im mittleren bis hohen Bereich, was keiner Warnung bedarf.

In der kommenden Woche nehmen die Wolkenanteile zu, die UV-Belastung daher ab und es ist nicht mit der Ausgabe einer UV-Warnung zu rechnen. Dennoch sollten Sie nach obiger UV-Index-Tabelle einen geeigneten Sonnenschutz verwenden.

Dipl. Met Jacqueline Kernn
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 21.05.2023

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Aktionstag Hitze

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Hitze ist ein oftmals unterschätztes Wetterphänomen. Beispielsweise starben allein im Hitzesommer 2003 schätzungsweise 35.000 bis 50.000 Menschen infolge der Hitzewellen. Etwa 7.600 Menschenleben waren dabei auch in Deutschland zu beklagen. Außer Hitzetoten gibt es auch einige hitzebedingte Erkrankungen. Besonders davon betroffen sind ältere Menschen, kleine Kinder und chronisch Kranke. Um hitzebedingte Beschwerden zu verringern, kann jeder sein Verhalten anpassen. Einige Verhaltensregeln sind nachfolgend aufgelistet:

• Meiden Sie die direkte Sonne
• Unterlassen Sie große Anstrengungen und verlegen Sie körperliche Aktivitäten im Freien auf die Morgenstunden
• Trinken Sie genügend elektrolythaltige Getränke (Saftschorlen, Mineralwasser)
• Meiden Sie Alkohol und nehmen Sie leichte Kost (mageres Fleisch, fettarmer Käse, wenig Zucker, Kartoffeln, Reis etc.) zu sich
• Halten Sie Ihre Wohnung kühl (z. B. Rollläden tagsüber herunterlassen und nur lüften, wenn es draußen kühler ist als drinnen)

Sollten Sie bei sich selbst oder bei anderen Personen hitzebedingte Gesundheitsprobleme wie beispielsweise Kopfschmerzen, Kreislaufbeschwerden oder Verwirrtheit feststellen, dann lagern Sie den Oberkörper hoch, trinken Sie etwas und verschaffen Sie sich beispielsweise durch ein nasses Tuch auf der Stirn Abkühlung. Zur Not sollte auch ein Arzt kontaktiert werden!

Von zentraler Bedeutung zur Einschätzung von Hitze ist die gefühlte Temperatur, welche das Wärmeempfinden eines Menschen beschreibt. Dabei spielen u.a. die meteorologischen Größen Luftfeuchte, Lufttemperatur, Wind und Sonnenstrahlung eine tragende Rolle. Hitzewarnungen werden beim Deutschen Wetterdienst dann ausgegeben, wenn die gefühlte Temperatur über 32 Grad liegt und nachts nur eine geringe Abkühlung herrscht. Man spricht dann von starker Wärmebelastung. Eine extreme Wärmebelastung liegt vor, wenn die gefühlte Temperatur bei mindestens 38 Grad Celsius liegt. Entsprechende Warnungen finden Sie auf der Homepage des Deutschen Wetterdienstes oder in der WarnWetter-App. Eine Vorhersage der gesundheitlichen Gefährdung durch Temperaturextreme können Sie unter: [] einsehen.

Weitere Informationen zum heutigen Aktionstag finden Sie auf der Homepage der Bundesärztekammer unter [].

Die Temperaturen erreichen in den nächsten Tagen erneut hochsommerliches Niveau. Am Wochenende sind dann vor allem im Westen und Südwesten erneut Höchstwerte um oder etwas über 30 Grad möglich.

Zum Start in die neue Woche wird die Luft zunehmend feuchter, wodurch ein schwülwarmer Eindruck entsteht. Dadurch, dass es nachts nicht mehr so stark abkühlt, steigt die Wärmebelastung insgesamt etwas an. Voraussichtlich ist allerdings die Herausgabe von Hitzewarnungen nicht zu erwarten.

Dipl.-Met Marcel Schmid
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 14.06.2023

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Vom Schmelzen im Norden und Gefrieren im Süden

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Anfang März erreichte die Meereisbedeckung im arktischen Ozean ihr saisonales Maximum (siehe Thema des Tages vom 03.04.2023). Mit dem Übergang zum Polartag geht es dem Meereis daher nun schon seit rund drei Monaten an den Kragen. In den Monaten April und Mai lag die Geschwindigkeit des Meereisverlustes insgesamt über weite Strecken unter dem langjährigen Durchschnitt der Jahre 1981 bis 2010. Ursächlich für den verzögerten Rückgang lag an in weiten Teilen des Arktischen Ozeans durchschnittlichen bis unterdurchschnittlichen Temperaturen, die in Verbindung mit im Mittel tiefem Luftdruck in der zentralen Arktis und über Grönland standen. Ausnahmen bildeten die Barents- und Karasee (eurasischer Sektor), die Beaufortsee sowie die Hudson Bay (amerikanischer Sektor), wo die Temperaturen durch die Zufuhr warmer Luftmassen aus südlichen Richtungen deutlich über dem Durchschnitt landeten.

In der letzten Maiwoche nahm der Eisverlust generell im Arktischen Ozean deutlich zu. Insgesamt betrug die durchschnittliche arktische Meereisausdehnung im Mai 2023 nach Auswertungen des Meereisportales sowie des National Snow and Ice Data Center (NSIDC) rund 12,8 Mio. Quadratkilometer (siehe Abbildung 1). Laut dem NSIDC sortiert sich der Mai 2023 anhand der seit 1979 durchgängigen Satellitenaufzeichnungen damit auf den dreizehntniedrigsten Rang ein. Im Vergleich zum absoluten Maiminimum aus dem Jahr 2016 konnte der Mai 2023 mit einer 910.000 Quadratmeter größeren Meereisausdehnung aufwarten.

Dennoch weist auch der Monat Mai einen klaren negativen Trend auf. Der lineare Abwärtstrend der arktischen Meereisausdehnung im Mai beträgt je nach Datengrundlagen 2,4 (NSIDC) bis 2,8 Prozent (Meereisportal) pro Jahrzehnt im Vergleich zum Durchschnitt der Jahre 1981 bis 2010 (siehe Abbildung 2). Demnach hat der Mai seit 1979 etwa 1,42 Millionen Quadratkilometer Eis eingebüßt, was in etwa der vierfachen Größe Deutschlands entspricht.

In der ersten Junidekade hat sich der Meereisrückgang naturgemäß fortgesetzt und die Packeisfläche auf rund 11,32 Mio. Quadratkilometer verkleinert. Damit rangiert die Flächenausdehnung weiterhin noch leicht über dem Vorjahreswert (11,08 Mio. Quadratkilometer am 10.06.2022).

Von der Arktis machen wir nun gedanklich einen weiten Sprung in die Antarktis. Nach dem absoluten Rekordminimum der antarktischen Eisausdehnung im Februar 2023 (siehe dazu Thema des Tages vom 30.03.2023) hat sich das Meereis auch in den Herbstmonaten auf der Südhemisphäre (März bis Mai) nur langsam gebildet. Aktuell nimmt die Packeisausdehnung eine Fläche von nur 10,8 Mio. Quadratkilometer ein und liegt damit noch deutlich unter dem Rekordminimum von 2022.

Insbesondere in der Bellingshausensee an der Westseite der antarktischen Halbinsel hat sich, für diese Jahreszeit untypisch, kaum Meereis gebildet. Auch im Weddelmeer sowie über weite Bereiche der ostantarktischen Küste fiel die Packeisbildung im Vergleich zu den Vorjahren und zum Langzeitmittel deutlich geringer aus. Diese Entwicklung steht vermutlich überwiegend im Zusammenhang mit einem ausgeprägten Tiefdruckkomplex, der sich im Mai westlich der Antarktischen Halbinsel in der Amundsen- und Bellingshausensee etabliert hat. Mit dem zyklonalen Drehsinn (auf der Südhemisphäre im Uhrzeigersinn) wurde sich bildendes Meereis weg vom Kontinent auf den offenen Ozean getrieben. Zugleich wurden mit dem Tief wärmere Luftmassen aus nördlichen bis nordöstlichen Richtungen in die Region gesteuert, die die Eisbildung zusätzlich hemmten. Nur in der zentralen Amundsensee und Teilen des Rossmeeres lag die Eisausdehnung bei leicht unterdurchschnittlichen Temperaturen Ende Mai etwas über dem Durchschnitt der vergangenen Jahre.
Wie sich die antarktische Meereisausdehnung über den Südwinter entwickeln wird, ist noch nicht abzuschätzen. Neuerliche saisonale Tiefstwerte können bei der Ausgangssituation jedoch auch nicht ausgeschlossen werden.

M.Sc. (Meteorologe) Sebastian Altnau
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 12.06.2023
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Das Klima-Quartett

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Kennen sie Maja Lunde? Maja Lunde ist eine 1975 in Oslo geborene Schriftstellerin, die sich wohl durch eine Dokumentation über das Bienensterben zu einem Buch inspirieren ließ, das im Jahr 2015 in Deutschland unter dem Titel „Die Geschichte der Bienen“ erschien. Seit diesem Erfolg sind drei weitere Bücher von Maja Lunde erschienen, die zusammen ihr sogenanntes „Klima-Quartett“ bilden.

Zunächst erschien 2015 also die „Geschichte der Bienen“, 2017 „Die Geschichte des Wassers“, 2019 das Buch mit dem Titel „Die Letzten ihrer Art“ und im vergangenen Jahr 2022 „Der Traum von einem Baum“. Die Romane sind in unterschiedlichen Handlungssträngen geschrieben, die von der Vergangenheit bis in eine fiktive, aber vorstellbare bzw. in einigen Regionen bereits gegenwärtige Zukunft reichen.

Im ersten Band zum Thema Bienen zum Beispiel wird der Spannungsbogen von der Erfindung eines zur Mitte des 19. Jahrhunderts völlig neuartigen Bienenstocks über eine große, monokulturelle Mandelplantage in den USA im Jahr 2007 bis in eine noch ferne Zukunft im Jahr 2098 in China gestrickt, in der es schon längst keine Bienen mehr gibt… Es wird also eine Zukunft skizziert, die in einer stark durch den Einfluss des Menschen bzw. durch den fortschreitenden Klimawandel geprägten Zeit liegt und es wird eine emotionale Verbindung zwischen Umweltproblemen und den persönlichen Schicksalen der Protagonisten geschaffen.

Während sich der erste Band mit der Problematik des Bienensterbens und dessen Folgen beschäftigt, zeigt Band zwei ein Szenario, in der Wasserknappheit im südlichen Europa zu Dürren und sozialen Spannungen sowie zu Migrationsbewegungen nach Norden führt.

Band drei widmet sich mit dem Kampf gegen das Artensterben und Band vier einem der vielleicht wichtigsten Schätze der Welt: der Saatgutkammer im Permafrostboden Spitzbergens.

Die Bücher sind absolut lesenswert, berührend und teils auch er- bzw. aufschreckend. Nach der Ansicht der Autorin dieses Tagesthemas schafft es Maja Lunde, die ganze Thematik in ihrer unmittelbaren Dringlichkeit darzustellen und ein Umweltbewusstsein zu schaffen, in dem man auch das eigene Handeln im Kontext von Natur, Klima und Umwelt hinterfragt.

Dipl. Met. Sabine Krüger
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 13.06.2023
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Ein sommerlicher 11. Juni im Garten und am Meer

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In den meisten Landesteilen wird der heutige Sonntag seinem Namen mehr als gerecht und die Sonne scheint von einem vielfach gering bewölkten oder wolkenlosen Himmel. Verantwortlich hierfür ist das Hochdruckgebiet YUNCHIA, das sich mit seinem Kern über Nordwestrussland befindet, an dessen Südflanke sehr warme und trockene Festlandluft nach Deutschland gelangt. Diese verdrängt die feuchte und gewittrige Luftmasse der letzten Tage. Nur ganz im Südosten befinden sich noch Reste derselben, weswegen einzelne Schauer und Gewitter in den Alpen nicht ganz auszuschließen sind. Ansonsten wird die Warnkarte heute grün bleiben. In den südlichen Mittelgebirgen werden im Tagesverlauf zudem einige Quellwolken am Himmel zu sehen sein, aber auch dies ändert nichts an der Tatsache, dass einem ausgiebigen Sonntagsspaziergang oder einem Ausflug nichts im Wege stehen sollte.

Nachdem die nächtlichen Tiefstwerte im Westen in der noch etwas feuchteren Luft häufig bei 16 bis 19 Grad lagen, ist es nicht verwunderlich, dass dort heute bereits um 8 Uhr vielfach die 20-Grad-Marke überschritten war. Dort kann mit Tageshöchsttemperaturen von 30 bis 32 Grad ein weiterer Hitzetag den Statistiken hinzugefügt werden. Aber auch in den anderen Landesteilen wird es mit 24 bis 30 Grad sommerlich warm. Nur an der Ostsee erreichen die Tageshöchstwerte bei auflandigem Wind gerade einmal 19 bis 24 Grad. Der Ostwind ist teils böig unterwegs, weswegen eine dünne Windjacke beim Strandspaziergang sicherlich nicht verkehrt ist.

Auch der Start in die neue Woche verspricht sonnig und trocken zu werden. Bei Höchstwerten von 23 Grad im südlichen Alpenvorland und 32 Grad am Niederrhein sind alle zu beneiden, die nicht in einem dunklen Kämmerchen ohne Tageslicht arbeiten müssen oder gar frei haben.

Und was hat der heutige 11. Juni, also der 162. Tag des Jahres, sonst noch so zu bieten?

Beispielsweise hätten heute Johannes Schubert und Jacques-Yves Cousteau Geburtstag.

Johannes Schubert wurde am 11. Juni 1859, also vor genau 164 Jahren, in Dreischweinsköpfen bei Danzig geboren und war ein deutscher Mathematiker, Physiker, Geodät und Meteorologe. Johannes Schubert ist der Entwickler des „Schleuder-Psychrometers mit Strahlenschutz“.

Ein Psychrometer (griechisch: psychrós = frostig, kalt) ist ein meteorologisches Messinstrument und dient der Bestimmung der Luftfeuchtigkeit . In der Regel wird bei Messungen gerne auf das Psychrometer nach Assmann zurückgegriffen, aber für den Einsatz im Gelände ist auch das Schleuderpsychrometer geeignet. Das Messprinzip eines Psychrometers beruht auf der Abhängigkeit der Verdunstung von den Feuchteverhältnissen der umgebenden Luft. Ein Psychrometer besteht aus zwei Thermometern, wovon eines die Lufttemperatur misst. Das andere ist mit einem feuchten Strumpf überzogen und kühlt sich aufgrund der Verdunstungskälte ab. Die gemessene Temperatur („Feuchttemperatur“) liegt somit unter der Lufttemperatur. Mithilfe der beiden gemessenen Temperaturwerte können anschließend verschiedene Feuchtegrößen berechnet werden.

Jacques-Yves Cousteau wurde am 11. Juni 1910, also vor genau 113 Jahren, in Saint-André-de-Cubzac bei Bordeaux geboren und war ein französischer Pionier in der Meeresforschung. Seine Dokumentationen der Meere (mehr als 120 Filme und über 50 Bücher) sowie die rote Wollmütze als sein Markenzeichen machten ihn weltweit bekannt. Er war kein ausgebildeter Wissenschaftler. Während seiner Zeit bei der französischen Marine im Zweiten Weltkrieg begann er mit Unterwasserfilmen zu experimentieren. Das Ziel seiner Arbeit sah er darin, das öffentliche Interesse für die Ozeane und deren Schutz zu wecken. Sein durch Liebe zum Meer geprägtes Engagement machte ihn zu einem der bekanntesten Meeresschützer des 20. Jahrhunderts.

Des Weiteren wäre da heute unter anderem der bundesweite Tag des Gartens. Allseits bekannt sind die jährlich stattfindenden Landesgartenschauen sowie die Bundesgartenschau (in diesem Jahr in Mannheim). Doch es gibt eben auch den Tag des Gartens, der seit 1984 immer am zweiten Sonntag im Juni abgehalten wird. In diesem Jahr steht er unter dem Motto: „Kleingärten: Vielfalt, die begeistert!“ Kleingärten sind so vielfältig wie die Gärtner selbst und teilweise auch Spiegelbild ihrer Zeit. Da wären in früherer Zeit beispielsweise die Klostergärten zum Anbau verschiedener Kräuter und Heilpflanzen zu nennen. Ein weiteres Beispiel aus früherer, teils auch aus heutiger Zeit sind die Bauerngärten, um möglichst effektiv viel Essbares für den Eigenbedarf anbauen zu können. Heutzutage wären da die Reihen-Häuschen mit Garten oder die Siedlungen voller Schrebergärten zu nennen, in denen sich zwar vieles ähnelt, aber doch kein Garten dem anderen gleicht. Neben Kräutern und Gemüse sind Blumen ein wesentlicher Bestandteil vieler Gärten. Immer beliebter wird zudem das Urban Gardening.

Zudem wird in der USA heute der Tag des German Schokoladenkuchens gefeiert. Auch wenn der Name häufig mit „Deutschem Schokoladenkuchen“ übersetzt wird, so stammt der Name eigentlich von seinem Erfinder Sam German.

Was gäbe es also Schöneres, als an diesem verbreitet meist sonnigen Sonntag mit einer Tasse Kaffee oder Tee und einem Stück Kuchen im eigenen Garten zu sitzen?! Bei 24-32 Grad muss es ja nicht unbedingt ein Schokoladenkuchen sein und so ein Balkon kann mitunter auch wie eine kleine grüne Oase sein.

M.Sc. Tanja Sauter
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 11.06.2023
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