In den letzten zwei Wochen dominierte häufig nasskaltes Winterwetter mit wiederholten Schneefällen in den Mittelgebirgen, während in den Niederungen ein Mix aus Regen, Schneeregen und Schnee für „Schmuddelwetter“ sorgte. Bei solchen Wetterlagen erscheinen auf Radarbildern, die Sie u.a. über unsere WarnWetter-App erhalten, nicht selten unterschiedlich große mysteriöse Ringe. Keine Angst – Aliens haben nicht die Macht über unser Wetter übernommen und die Radare sind auch nicht kaputt! Es handelt sich bei den „Zwiebelringen“ um den sogenannten „Brightband-Effekt“, der im Winterhalbjahr häufiger zu sehen ist.

Um die Erklärung dieser merkwürdigen Ringe zu verstehen, muss man wissen, wie ein Niederschlagsradar funktioniert. Kurz und vereinfacht zusammengefasst besitzt ein Radar einen Sender und einen Empfänger. Der Sender sendet einen gebündelten Strahl aus elektromagnetischen Wellen aus. Treffen diese auf ein Niederschlagsteilchen, wird ein geringer Anteil des Strahls reflektiert und gelangt zurück zum Empfänger des Radars. Es handelt sich also um keine direkte Messmethode von Niederschlag (z.B. Regentopf, der den Regen auffängt), sondern um eine indirekte Methode. Deshalb wird auf dem Radarbild auch nicht die Niederschlagsintensität (z.B. mm/h), sondern die Reflektivität (dBZ), also die Stärke des zurückgestreuten Radarsignals, angegeben. Um auf die Intensität des Niederschlags zu schließen, nimmt man an, dass diese mit steigender Reflektivität zunimmt. Und je länger es dauert, bis die ausgesendete Welle am Empfänger ankommt, desto weiter ist der Niederschlag vom Radar entfernt. Aus diesen beiden Informationen erhält man ein zweidimensionales Radarbild, das die Intensität und Verteilung des Niederschlags zeigt.

Damit Hochhäuser oder Bergketten den Radarstrahl nicht reflektieren, wird dieser nicht exakt horizontal, sondern mit einem kleinen Neigungswinkel nach oben ausgesandt (beim DWD je nach Lage 0,1 bis 1,9°). Das Radar misst also nicht den tatsächlich am Boden ankommenden Niederschlag. Je weiter man sich nämlich vom Radar entfernt, desto höher befindet sich der Radarstrahl über dem Erdboden. Das Radar detektiert demnach je nach Entfernung zum Radar den Niederschlag in einigen Hundert Metern bis wenigen Kilometern über dem Erdboden.

Nun kommt noch ein kniffliges Detail dazu und damit kommen wir zurück zu unseren Zwiebelringen. Die Reflektivität hängt nämlich nicht nur von der Niederschlagsintensität, sondern auch von deren Phase ab. Regentropfen liefern ein stärkeres Rückstreusignal als filigrane Schneekristalle. Die mit Abstand stärkste Reflektivität besitzen aber schmelzende Eiskristalle, also Schneeregen (siehe Skizze).

Das dargestellte Radarbild stammt vom Niederschlagsradar bei Essen. Weit vom Radar entfernt (z.B. bei Köln) befindet sich der Radarstrahl bereits so hoch über dem Erdboden, dass er Schneekristalle detektiert. In der Nähe des Radars wird der Strahl hingegen von Regentropfen weiter unten in der Wolke reflektiert. Im ringförmigen orangefarbenen Bereich mit den stärksten Reflektivitäten befindet sich der Radarstrahl genau in der Höhe, in der der fallende Schnee zu Regen schmilzt. Diese Schmelzschicht wird als „Brightband“ bezeichnet. Die hohen Reflektivitäten sind also nicht – wie man vermuten könnte – auf besonders starken Niederschlag zurückzuführen, sondern auf die starke Reflexion von schmelzenden Eiskristallen.

Durch geschickte Korrekturverfahren kann der Brightband-Effekt in der Regel herausgefiltert werden, sodass er auf dem finalen Radarbild nicht mehr vorkommt. Dabei helfen die großzügigen Überlappungen der Bereiche, die jedes einzelne der 17 Radare des DWD-Radarverbunds mit ihrer horizontalen Reichweite von 150 km erfassen. Liegt die Schneefallgrenze nur wenige 100 m über dem Erdboden, ist dies allerdings nicht mehr möglich. Daher treten diese Ringe vor allem im Winterhalbjahr auf.

Übrigens: Die auf den ersten Blick störende oder irreführende ringförmige Struktur hat auch was Positives – man kann damit die Schneefallgrenze abschätzen. Wird der Ring mit der Zeit kleiner, deutet dies auf eine absinkende Schneefallgrenze hin. Ist das Brightband nur noch als Fleck um das Radar zu sehen, ist davon auszugehen, dass auch bei Ihnen der Regen bald in Schneeregen oder Schnee übergehen sollte, sofern Sie sich auf gleichem Höhenniveau wie das Radar befinden.

In den nächsten Wochen und Monaten wird man noch häufiger „Zwiebelringe“ auf Radarbildern sehen, immer dann, wenn es in den Niederungen regnet und in mittleren oder höheren Mittelgebirgslagen schneit. Seien Sie sich sicher, auch dann ist alles natürlich und erklärlich – Außerirdische haben damit nichts zu tun 😉

Dr. rer. nat. Markus Übel (Meteorologe)

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 16.12.2021

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Einige von euch haben bestimmt das Wort „Weihnachtstauwetter“ gehört und fragen sich, was dies bedeutet. Nun als Weihnachtstauwetter bezeichnet die mild-nasse Witterungsperiode, die in Mitteleuropa als klimatologische Singularität in knapp sieben von zehn Jahren zwischen dem 24. Und dem 29. Dezember eintritt.

Um Weihnachtstauwetter entstehen zu können, muss feuchtwarme Meeresluft aus dem Westen und Südwesten bis nach Mitteleuropa vorstoßen, die die winterliche Witterungsperiode beendet. Die bis dahin gebildete Schneedecke schmilzt bis teils in die mittleren Lagen weg.

In den vergangenen Tagen sorgten Luftmassen polaren Ursprungs für Schneefälle teils bis in den Niederungen. Aktuell liegt in Teilen Mitteleuropas bzw. in Süd- und Ostdeutschland eine mehr oder weniger dünne Schneedecke. In den Mittelgebirgen und an den Alpen ist die Schneedecke teils über 50 cm dick.

Zum dritten Advent, also kurz vor Weihnachten, stellt sich die Wetterlage nun um. Zwischen dem Hoch „Yascha“, das sich von der iberischen Halbinsel bis nach Mitteleuropa erstreckt, und den atlantischen Tiefdruckgebieten „Lutz“ vor Irland und „Kamillo“ bei Island strömt von Westen und Südwesten her zunehmend sehr milde Luft nach Deutschland.

Die Warmfront vom Tief „Kamillo“ mit dem dazugehörigen Niederschlagsgebiet hat am heutigen Sonntag Norddeutschland erreicht und weitet sich weiter nach Süddeutschland aus. Die Milderung kann sich in den Niederungen von Mittel- und Süddeutschlands nur zögerlich durchsetzen. Anfangs kann Schnee dabei sein, der aber bis in die höheren Lagen in Regen übergeht. Stellenweise führt der Regen, wo der Boden noch gefroren ist, zu Glatteisbildung. Also Aufpassen, wenn Sie in den zentralen und östlichen Mittelgebirgen, später auch in Südostdeutschland unterwegs sind.

Am Montag ist die Milderung so weit fortgeschritten, dass die letzten „Kältelöcher“ auch an der unteren Donau ausgeräumt werden. Im Nordwesten werden sogar Höchstwerte bis 13 Grad erreicht, was man für die Jahreszeit als „sehr mild“ bezeichnen kann. In tiefen Lagen dürfte der Schnee daher bald passé sein.

Der weitere Ausblick sagt am Dienstag und Mittwoch im Norden und in der Mitte etwas Regen voraus, danach dominiert wohl Hochdruckeinfluss – was im Winter zumindest in tiefen Lagen aber oft Nebel oder Hochnebel bedeutet. Die Berge könnten dagegen durchaus einige Sonnenstunden abbekommen.

Eine Inversionswetterlage stellt sich somit ein, wo sich in den Niederungen die Kaltluft sammeln kann und es auf den Bergen mild bleibt. Die Nächte bleiben in Norden meist frostfrei. In der Mitte und Süden muss dagegen mit leichten und zur Wochenmitte mit mäßigem Frost gerechnet werden und bei Dauernebel herrscht Dauerfrost.

Das „vorgezogene“ Weihnachtstauwetter“ könnte ein gutes Omen für weiße Weihnachten sein. Denn die Wettermodelle deuten an, dass der Schwerpunkt des Hochs kurz vor den Feiertagen von Mitteleuropa in Richtung der Britischen Inseln und des Nordatlantiks wandert.

Somit wäre die „Tür“ zum Atlantik, von wo im Winter die milde Luft herkommt, geschlossen. Der Weg für die Polarluft aus Skandinavien bzw. Russland in Richtung Mitteleuropa wäre dagegen frei. Kälte und Schnee bis ins Flachland könnten dann die Folgen sein. Die Chancen dafür sehen nicht so schlecht aus.

Dipl.-Met. Marco Manitta

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 12.12.2021

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In den letzten Jahrzehnten erlebte das Tourengehen einen regelrechten Boom, der durch die Pandemie noch zusätzlich verstärkt wurde. Viele Wintersportler schätzen die Freiheiten, die eine Skitour bietet – sei es entlang der Pisten oder im freien Gelände. Für eine sichere Tourenplanung ist es wichtig, ein Grundverständnis der Lawinenkunde zu haben und die täglichen Einschätzungen der Lawinensituation der Lawinenwarndienste zu studieren. Um ein bisschen Starthilfe zu geben, schauen wir auf den bisherigen Schneedeckenaufbau und die damit verbundenen Lawinengefahrenmuster.

In den alpinen Lagen brachte der Frühwinter in der ersten Novemberhälfte zunächst nur wenige Niederschlagsereignisse, die zu einer eher geringmächtigen Schneedecke führten. Zwischen den Schneefällen und bis in die dritte Dekade dominierte häufig Hochdruckeinfluss das Wettergeschehen. Bei diesen Perioden mit teils nächtlichem sternenklaren Himmel strahlte die Schneedecke aus und kühlte dadurch deutlich ab. Aufgrund großer Temperaturgegensätze konnten sich die oberflächennahen Schichten der Altschneedecke aufbauend umwandeln  und es setzte sich zusätzlich Oberflächenreif ab. Die Schneedeckenoberfläche bestand somit aus kantigen, lockeren Schneekristallen, deren Festigkeit untereinander im Allgemeinen relativ gering ist.

Ab Ende November folgte die Umstellung zu einer von Tiefdruck geprägten Wetterlage, die in mehreren Schüben teils markante Neuschneemengen brachte. Vor allem in den mittleren und tiefen Höhenlagen waren die Niederschlagsereignisse durch zeitweise Warmlufteinschübe und schwankende Schneefallgrenzen geprägt. So konnten sich auch innerhalb der Schneedecke zwischen den Schichten der einzelnen Schneefallereignisse Temperaturgradienten ausbilden, wodurch Umwandlungsprozesse begünstig wurden. Das heißt, nicht nur die überdeckte Schwachschicht der spätherbstlichen Altschneedecke, sondern auch neu entstehende Schwachschichten innerhalb der Schneedecke bieten potentielle Bruchstellen für Lawinen. Dazu griff auch der Wind als „Baumeister der Lawinen“ ein und trug vor allem an windgeschützten Stellen größere Triebschneepakete zusammen. Innerhalb der Triebschneeansammlungen selbst weisen die Schneekristalle eine hohe Bindung auf und bilden damit gefährliche Schneebretter aus. Mit den Schwach- und Schneeschichten sind diese meist nur lose verbunden und können durch Zusatzbelastung – etwa durch einen oder mehrere Wintersportler – ausgelöst werden. Für Skitourengeher ist das Erkennen von Triebschnee daher sehr wichtig. Ein Anzeichen für Triebschnee kann eine dünenartig gewellte Schneeoberfläche sein.

Zuletzt brachte Tief HARRY diese Woche von Mittwoch auf Donnerstag vor allem den nördlichen und zentralen Alpen – etwa von den Allgäuer Alpen über weite Teile Tirols und Südtirols – noch einmal 20-40, in einigen Staulagen bis 60 cm frischen Pulverschnee. Dabei sind durch verbreitet starken bis stürmischen Wind die Triebschneeansammlungen nochmals überall angewachsen. Durch den Neuschnee können sich im Steilgelände spontane Lockerschneelawinen und bereits durch geringe Zusatzbelastungen Schneebrettlawinen lösen. Bei größeren Belastungen, etwa durch eine Skifahrergruppe, können auch tieferliegende Schwachschichten gestört werden, sodass auch mittelgroße Schneebrettlawinen abgehen können. Mit tiefen Temperaturen und zeitweise starkem Wind kann sich die Schneedecke vorerst nicht verfestigen und bleibt störanfällig. Außerdem kommt ab heute im Tagesverlauf bis zum Samstag schwerpunktmäßig von Vorarlberg und Westtirol bis ins Allgäu nochmals 10-20 Zentimeter Neuschnee zusammen. Starker bis stürmischer Südwestwind erzeugte zusätzliche Triebschneepakete. Ab Sonntag wird es mit einer Warmfront dann durchgreifend wärmer und zumindest bis in mittlere Höhen wird durch eintragenden Regen das Gewicht der Schneedecke erhöht und somit die störanfälligen Schwachschichten zusätzlich belastet. Eine Entspannung ist somit über das Wochenende nicht in Sicht.

Die Lawinenwarndienste in Bayern sowie bei den angrenzenden Nachbarn in Tirol, Vorarlberg und auch in Südtirol haben für größer Bereiche die Lawinengefahrenstufe erheblich (Stufe 3 von 5) ausgerufen. Für inneralpine Hochlagen wird die Lawinensituation sogar als groß (Stufe) 4 erachtet. Für Wintersportler – respektive Tourengeher – entspricht das einer kritischen Situation. Zur Veranschaulichung: Stufe 3 wird im Schnitt für etwa 30 Prozent der Zeit in der Wintersaison prognostiziert, zeichnet sich aber für rund die Hälfte aller Todesopfer durch Lawinen verantwortlich.

Für die Tourenplanung sollte man sich derzeit beziehungsweise generell optimal vorbereiten, wenn man im freien Gelände unterwegs sein möchte. Dabei sollte ab Stufe 3 auf eine defensive Routenwahl mit Meidung von steilen Hanglagen gesetzt werden. Außerdem sollte die passende risikomindernde Ausrüstung möglichst mit einem Lawinenverschüttetensuchgerät (LVS) mitgeführt werden. Unerfahrene sollten besser auf den geöffneten Abfahrten oder Pisten bleiben.

M.Sc.-Met. Sebastian Altnau

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 10.12.2021

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Über Tief „Harry“, international auch als „Barra“ bekannt, wurde bereits gestern an dieser Stelle berichtet. Auch heute treibt es noch sein Unwesen über Irland und Großbritannien in Form von Sturm- und Orkanböen, vor allem an den dortigen Küsten. Aber auch wir in Deutschland bleiben von „Harry“ nicht komplett verschont, auch wenn die Auswirkungen weit weniger heftig sind wie auf den Britischen Inseln. Bereits in der vergangenen Nacht zog ein Ausläufer von „Harry“ in Form einer Okklusionsfront von Westen her nach Deutschland hinein und hat im Zusammenspiel mit kühler Meeresluft vor allem in den Frühstunden des heutigen Mittwochs in einem breiten Streifen von Schleswig-Holstein über Mitteldeutschland bis an den Alpenrand für Schneefall gesorgt.

Aber nicht überall hat es für Schneefall gereicht. Insbesondere im Süden und Westen ging der Schnee teilweise in Regen über. Ausgehend von der Schwäbischen Alb südostwärts über weite Teile Schwabens waren die Böden aus der Nacht heraus hinreichend abgekühlt und wiesen oft Belagstemperaturen im negativen Bereich auf. Die Folge: Gefrierender Regen und Eisglätte, die in den heutigen Frühstunden für einige Probleme auf den dortigen Straßen gesorgt haben. Davon zeugten unter anderem zahlreiche Nutzermeldungen, die den DWD erreicht haben und den Meteorolog:innen bei der Herausgabe der Warnungen sehr geholfen haben.

Aber das soll noch nicht alles gewesen sein. An dem mit „Harry“ in Verbindung stehenden Höhentrog setzt im Alpenraum bzw. über Oberitalien eine Tiefentwicklung ein, die den Niederschlag über Süddeutschland im Tagesverlauf intensivieren lässt. Damit einher gehen zunehmend starke Schneefälle insbesondere in den höheren Lagen. Besonders betroffen davon ist das Allgäu, das gleichzeitig auch noch exponiert in Staurichtung liegt. Bis morgen früh kommen dadurch erhebliche Neuschneemengen zusammen, die stellenweise die Marke von 30 Zentimetern innerhalb von 24 Stunden überschreiten können. Verbreitet fallen dort auf jeden Fall zwischen 10 und 20 Zentimetern.

Aber auch nördlich davon wird es bis morgen früh Neuschneezuwachs durch weiße Flocken von oben geben, wenngleich nicht mit den Mengen wie im äußersten Süden. Entlang der immer langsamer vorankommenden und allmählich zerfallenden Okklusionsfront fallen dabei auch von Oberschwaben über Franken bis nach Thüringen circa 5 Zentimeter Neuschnee, wobei die Mengen nach Norden hin immer geringer werden.

Die nasskalte und frühwinterliche Witterung setzt sich zumindest noch bis zum Wochenende fort. Vor allem am Freitag und Samstag fällt in der Südwesthälfte erneut in den höheren Lagen Schnee. Zu Beginn der nächsten Woche stellt sich dann voraussichtlich ein milderer Witterungsabschnitt ein, wobei allerdings noch nicht ganz klar ist, ob die bodennahe kalte Luft wirklich ausgeräumt werden kann. So oder so sollte es das mit Neuschnee aber erst einmal gewesen sein.

M.Sc. Felix Dietzsch

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 08.12.2021

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