Schlagwortarchiv für: Gewitter

Unwetter durch Luftmassengrenzen

Bereits im gestrigen Thema des Tages wurde davon berichtet. Morgen formiert sich über der Mitte Deutschlands eine markante Luftmassengrenze, an deren Nordseite es vor allem im Bereich der westlichen Mittelgebirge zu unwetterartigen Schneefällen kommt. Im Übergangsbereich fällt in einer Zone vom südlichen Rheinland-Pfalz bis nach Nordbayern teils kräftiger gefrierender Regen mit erheblicher Glättegefahr. Nähere Informationen finden Sie dazu jederzeit auf unserer  oder in der Warn-Wetter-App.

Grund für die Entstehung einer solchen Luftmassengrenze ist häufig ein sogenanntes Vierer-Druckfeld. Dabei stehen sich in Form eines Quadrats jeweils zwei Hoch- und Tiefdruckgebiete so gegenüber, dass Luftmassen unterschiedlicher Temperatur und Feuchte aufeinander zuströmen. Eine ähnliche Druckkonstellation ergibt sich momentan auch über Europa. Tief GERTRUD befindet sich aktuell vor den Toren Frankreichs. Gleichzeitig herrscht über Südosteuropa und bei Island hoher Luftdruck, welcher über Skandinavien von tiefem Luftdruck flankiert wird. Dabei strömen von Norden kalte Luftmassen polaren Ursprungs nach Süden und gleichzeitig auf der Vorderseite von GERTRUD feuchtwarme Luftmassen nach Norden. In dem Bereich, in dem sich diese treffen sorgen starke Hebungsimpulse häufig für kräftige Niederschläge. Die Warmfront von Tief GERTRUD richtet sich zum Mittwoch zonal durch die zur Strömung parallele Komponente als Grenze aus an der die verschiedenen Luftmassen aufeinandertreffen (siehe Abbildung 1 und 2). Diese Grenzen sind nicht immer an ein Tiefdruckgebiet gebunden, sondern es können sich in diesem Bereich auch eigenständige kleine  ausbilden.

DWD Unwetter durch Luftmassengrenzen

DWD Unwetter durch Luftmassengrenzen 1

Aufgrund ihrer zur Strömung parallelen Ausrichtung und der starken Hebungsvorgänge kann es im Übergangsbereich, welcher in etwa 20 bis 200 Kilometer breit ist, zu kräftigen und langanhaltenden Niederschlägen kommen. Je nach Jahreszeit sind dabei verschiedene Wettergefahren möglich. Im Winter ist – wie auch am morgigen Mittwoch- auf der kalten Seite intensiver Schneefall und auf der warmen Seite gefrierender Regen oder Eisregen mit erheblicher Glättegefahr möglich. Im Sommer geht dagegen die Gefahr hauptsächlich von heftigem Starkregen oder langanhaltendem, intensiven Dauerregen aus. Zudem sind in dieser Jahreszeit häufig auch Gewitter mit heftigem Starkregen und Hagel mit dabei, die durchaus Sturzfluten auslösen können.

Die bekannteste Unwetterlage der letzten Jahrzehnte in Verbindung mit solchen Grenzwetterlagen ist sicherlich immer noch die Schneesturmkatastrophe aus dem Winter 1978/79. Damals gab es in Verbindung mit einer Luftmassengrenze über Tage anhaltende kräftige Schneefälle und starke Schneeverwehungen, welche vor allem in der Nordosthälfte Deutschlands für Chaos sorgten. Ein weiteres markantes Ereignis war die extreme Eisregenlage aus dem Jahre 1987. Stundenlanger Dauerregen bei negativen Temperaturen überzog ganze Landstriche mit einer dicken Eisschicht. Zehntausende Bäume brachten unter der Eislast zusammen.

Auch Morgen steht uns zumindest gebietsweise eine ähnliche Lage bevor. Deshalb ist gerade im Straßenverkehr große Vorsicht angesagt. Zudem kann es örtlich zu Schäden an der Infrastruktur durch Vereisung kommen!

M.Sc. Meteorologe Nico Bauer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 16.01.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Das Niederschlagsradar

RADAR ist die Abkürzung für RAdio Detection And Ranging, auf Deutsch “funkgestützte Ortung und Abstandsmessung”. Ursprünglich wurde Radar ausschließlich für militärische Zwecke genutzt und fand im Zweiten Weltkrieg erstmals breite Anwendung zur Ortung von Schiffen und Flugzeugen. Dabei wurde die Entdeckung von Heinrich Hertz aus dem Jahr 1886 genutzt, der herausfand, dass metallische Gegenstände elektromagnetische Wellen reflektieren. Während des Zweiten Weltkriegs wurde entdeckt, dass auch Niederschlag Signale im Radar erzeugt. Nach dem Zweiten Weltkrieg beschäftigten sich Wissenschaftler damit, diese Niederschlagssignale herauszufiltern und spezielle Radarsysteme für die Niederschlagsdetektion zu entwickeln.

Das Funktionsprinzip des Niederschlagsradars ist relativ einfach. Ein Sender sendet gepulste Mikrowellen aus, deren Wellenlänge so gewählt ist, dass sie an Niederschlagspartikeln wie Regentropfen, Schneeflocken, Graupel und Hagel reflektiert und zum Radar zurückgestreut werden. Anschließend wird das zurückgestreute Signal, das nur einen Bruchteil der Energie des gesendeten Signals hat, am Radar mithilfe einer Antenne empfangen und gemessen. Aus der Antennenposition und der Laufzeit des Signals ergibt sich die Position der reflektierenden Hydrometeore. Die Geschwindigkeit der Mikrowellen wird dabei unter Berücksichtigung des Brechungsindex der Luft korrigiert.

DWD Das Niederschlagsradar 1

Die Radarbilder des Deutschen Wetterdiensts, die von 17 Radarmessstationen frei zugänglich und auf diversen Wetterseiten zu sehen sind, zeigen die entfernungskorrigierte Intensität des zurückgestreuten Signals, gemessen in Dezibel (dBZ). Die Skala ist logarithmisch, das heißt 2 dBZ sind die 10-fache Intensität wie 1 dBZ. Doch wie lässt sich das interpretieren: Das Beispielbild zeigt eine sommerliche Gewitterlage. Die Farbskala ist an die Skala in der Warnwetter-App angelehnt. Hellblaue Werte (1 bis 15 dBZ) zeigen zumeist leichten Sprühregen oder nur ein paar Tropfen Regen. Unter Grün (rund 15 – 30 dBZ) kann man sich einen leichten bis mäßigen Landregen vorstellen, der bei Gelb (ab 30 dBZ) schon in kräftigere Intensität übergeht. In diesem Fallbeispiel sieht man dies an den kräftigeren Schauern zwischen Alb und Allgäu. Interessant wird es, wenn die Farbe ins Rot geht. Dies bedeutet Reflektivitäten von über 45 dBZ, die fast nur in Schauern und Gewittern erreicht werden. Ab da nimmt das Starkregenpotenzial deutlich zu. Am auffälligsten ist dies in diesem Beispiel im Gewitterkomplex über Südbayern der Fall. An seiner Südostseite geht die Reflexivität ins „Blaue“ (> 55 dBZ), dies ist meist bei Hagel der Fall. Dieser blaue Bereich war in diesem Fall einem größeren Hagelunwetter zuzuordnen. Die Schauer und Gewitter in Mittel- und Norddeutschland sind weniger heftig. Die Fläche mit roten und blauen Reflektivitäten ist dort viel kleiner.

DWD Das Niederschlagsradar

Um die Niederschlagsintensität zu messen, erfolgt eine Umrechnung des empfangenen Signals in l/m² pro Stunde. Diese Umrechnung erfolgt durch Z-R-Beziehungen, wobei Z für die Reflektivität des Signals (dBZ) und R für die Regenrate (l/m² pro Stunde) steht. Diese Beziehungen wurden durch langjährige Messung empirisch gewonnen, ist aber besonders in Gewittern, die Hagel enthalten, auch zu einem gewissen Maße ungenau. Um die Genauigkeit zu erhöhen, werden die aus dem Radar gemessenen Niederschlagsraten mit Stationsmeldungen verglichen und entsprechend kalibriert. So lässt sich relativ gut die Niederschlagsmenge flächendeckend bestimmen.

DWD Das Niederschlagsradar 2

Niederschlagsradare bieten jedoch noch weitere Möglichkeiten. Die Radarbilder können zeitlich animiert werden, um die Verlagerung des Niederschlags und die Zugrichtung von Gewittern abzuschätzen. Mithilfe des mathematischen Verfahrens des “optischen Flusses” kann diese Bewegung sogar in die Zukunft projiziert werden, was genaue Vorhersagen von 15 Minuten bis zu einer Stunde ermöglicht. Der Deutsche Wetterdienst betreibt sogenannte dual-polarimetrische Radare. Diese können darüber hinaus über den Dopplereffekt sogar die Windgeschwindigkeit messen, den Wasser- und Eisgehalt einer Wolke bestimmen und aus der Depolarisation sogar Aussagen über die Art des Niederschlags treffen. So kann man unterscheiden, ob eine Wolke Hagel, große oder kleine Tropfen, Graupel oder Schnee enthält. Mittels der vertikalen Temperaturschichtung und Temperaturmessungen an Wetterstationen und Glättemeldeanalgen lässt sich dann ableiten, ob der Niederschlag als Regen oder Schnee am Boden ankommt.

DWD Das Niederschlagsradar 3

Dipl.-Met. Christian Herold

Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 06.01.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Tiefdruckgebiete halten das Zepter in der Hand

JASPER, KNUD und LINUS sind derzeit die Protagonisten. Dabei handelt es sich nicht um Nachwuchs im Berliner Zoo, sondern um die Tiefdruckgebiete, die aktuell und in den kommenden Tagen das Wetter in Deutschland beeinflussen. Sie sorgen dafür, dass keine Langweile aufkommt und es wechselhaft sowie zeitweise windig bis stürmisch bleibt.

DWD Tiefdruckgebiete halten das Zepter in der Hand 4

Tief JASPER liegt derzeit (Stand: Mittwoch, den 15.11.2023, 7 Uhr) über Polen und sorgte in den vergangenen Tagen unter anderem für die ergiebigen Niederschläge im Süden des Landes. Verbreitet fielen dabei von Sonntagmorgen, den 12.11.2023, 7 Uhr bis Mittwochmorgen den 15.11.2023, 7 Uhr vom Schwarzwald bis ins Chiemgau 40 bis 70 l/qm/72 h. Im Südschwarzwald wurden Mengen zwischen 100 und 150 l/qm/72 h erreicht. Beispielsweise gab es in Dachsberg-Wolpadingen (Baden-Württemberg) 155 l/qm/72 h und in Vöhrenbach 150 l/qm/72 h (Baden-Württemberg). Auch im Allgäu fielen in Staulagen teils über 100 l/qm. Spitzenreiter sind dort Oberstdorf-Rohrmoos (Bayern) mit 122 l/qm/72 h und Balderschwang (Bayern) mit 130 l/qm/72 h. Sonst wurden meist zwischen 10 und 40 l/qm/72 h registriert. Nur in der Norddeutschen Tiefebene gibt es einige Gebiete mit weniger Niederschlag.

DWD Tiefdruckgebiete halten das Zepter in der Hand 5

Tief KNUD, das sich von Westengland in die westliche Ostsee verlagert, sorgt heute verbreitet für einige Schauer, im Süden und in der Mitte kann es sogar zu kurzen Gewittern kommen. Östlich der Elbe bleibt es weitgehend trocken. In der Nacht ziehen sich die schauerartigen Niederschläge in den Norden und Osten zurück. Sonst sind Schauer eher die Ausnahme. Hier und da kann es auflockern.

Der dritte Protagonist, Tief LINUS, kommt dann im Laufe des Donnerstags ins Spiel. Zunächst lässt die Niederschlagsneigung nach und vorrangig südlich der Donau und in Nordseenähe gewinnt die Sonne die Oberhand. Gegen Nachmittag kündigt sich im Westen und Südwesten dann der Tiefausläufer von Tief LINUS an.

Dieser sorgt in der Nacht zum Freitag vor allem in der Südhälfte für ordentlich Rabatz. Gebietsweise regnet es kräftig und der Wind lebt deutlich auf. Südlich einer Linie Saarland-Bayerischer Wald drohen Sturmböen zwischen 70 und 85 km/h (Bft 8-9) zunächst aus Südwest, später aus West bis Nordwest bis ins Flachland. Im Alpenvorland, in Oberschwaben und generell in höheren Lagen sind schwere Sturmböen bis 100 km/h (Bft 10) denkbar. Orkanböen (Bft 12) drohen in den Gipfellagen. Einen groben Überblick zu den erwartbaren Böen gibt die folgende Grafik.

DWD Tiefdruckgebiete halten das Zepter in der Hand 6

Es muss jedoch deutlich darauf hingewiesen werden, dass sich die Modellberechnungen derzeit noch unterscheiden, was in der nächsten Darstellung deutlich wird. Zu diesem Thema gibt es einige Informationen im gestrigen Thema des Tages unter

DWD Tiefdruckgebiete halten das Zepter in der Hand 7

Doch das Tief hat, wie gesagt, nicht nur ordentlich Wind im Gepäck, sondern auch einiges an Niederschlag. Die Schneefallgrenze sinkt dabei bis Freitagfrüh von anfangs über 1000 m auf etwa 600-800 m ab. Eine Schneedecke bildet sich allerdings nur in den Hochlagen aus, da die Böden noch viel zu warm sind. Die Niederschlagsmengen liegen südlich des Mains in der Fläche bei 5 bis 15 l/qm/12 h. In einem Streifen, dessen genaue Lage noch nicht sicher ist (abhängig von der genauen Zugbahn des Tiefs), werden Mengen zwischen 20 und 40, teils bis 60 l/qm/12 h berechnet.

DWD Tiefdruckgebiete halten das Zepter in der Hand 8

In der Nordhälfte des Landes passiert in der Nacht zum Freitag nicht viel und es bleibt deutlich ruhiger. Auch im Süden zieht der Sturm am Morgen rasch ab, leicht wechselhaft bleibt es aber dennoch. Wer die Hoffnung hegt, dass sich deutschlandweit endlich mal wieder ruhiges Herbstwetter einstellt, der muss an dieser Stelle enttäuscht werden. Zwar wird es am Samstag vorübergehend etwas freundlicher, doch bereits zum Abend zieht von Westen ein neues Niederschlagsgebiet heran und der Wind frischt etwas auf. Nun ja, die Hoffnung stirbt bekanntlich zuletzt.

Dipl.-Met. Marcel Schmid
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 15.11.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

(Un)Wetterwarnungen des DWD – Teil 3: Wie entsteht eine Warnung?

In den beiden ersten Teilen dieser Serie haben wir zum einen vorgestellt, welche unterschiedlichen Zielgruppen auf (Un)Wetterwarnungen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) angewiesen sind und in welche Intensitätsstufen diese unterteilt sind. Zum anderen haben wir das dreigliedrige Warnsystem vorgestellt – bestehend aus der “Wochenvorhersage Wettergefahren”, den “Warnlageberichten” und den Gemeinde-genauen amtlichen Warnungen.

Heute erklären wir, wie die Warnmeteorologen Wetter- und Unwetterwarnungen erstellen. Dabei beschränken wir uns im Wesentlichen auf die letzte Phase unseres Warnsystems, den Gemeinde-genauen (Un)Wetterwarnungen. Der DWD warnt vor Wind/Sturm, Gewitter (inklusive Begleiterscheinungen), Stark- und Dauerregen, Nebel, Schneefall, Schneeverwehungen, Glätte/Glatteis, Frost und starkem Tauwetter. Diese haben sehr unterschiedliche Eigenschaften, sodass bei der Erstellung von Warnungen ganz unterschiedliche Daten gesichtet und bewertet werden müssen.

DWD UnWetterwarnungen des DWD Teil 3 Wie entsteht eine Warnung

Das Winterhalbjahr hat begonnen und das bedeutet auch für uns Meteorologen eine Umstellung, denn salopp gesagt warnen wir im Winter oft ganz anders als im Sommer. Im Winter stehen häufig große Tiefdruckwirbel im Fokus. Wie kürzlich gesehen, haben sie starken Wind oder gar Sturm im Gepäck. Auch Schneefälle oder länger anhaltender Dauerregen sind oft ein Thema. Von diesen Wettererscheinungen sind in der Regel größere Gebiete betroffen, die üblicherweise schon frühzeitig von den numerischen Wettervorhersagemodellen erfasst werden. So wissen wir schon mehrere Tage im Voraus, wenn Teilen Deutschlands Sturm oder starke Niederschläge drohen und können in der “Wochenvorhersage Wettergefahren” bereits darauf hinweisen.

Wie stark beispielsweise ein bevorstehender Sturm wirklich wird und welche Gebiete am stärksten von ihm betroffen sind, können wir aber erst etwa einen Tag vor seinem Eintreffen halbwegs präzise abschätzen. Dazu schauen wir uns nicht nur ein Wettervorhersagemodell an, sondern vergleichen die Berechnungen von mehreren Modellen unterschiedlicher Wetterdienste und arbeiten mögliche Unterschiede heraus, die wir in den Warnungen berücksichtigen. Zudem analysieren wir sogenannte Ensembleprognosen. Dabei berechnet dasselbe Wettermodell mehrere dutzende Male das zukünftige Wetter mit leicht unterschiedlichen Startdaten. Als Ergebnis bekommen wir zum einen Wahrscheinlichkeitsaussagen, also beispielsweise mit welcher Wahrscheinlichkeit an einem bestimmten Ort Sturmböen auftreten. Zum anderen erhalten wir Kartendarstellungen vom Mittelwert aus allen Berechnungen und die extremste Lösung, quasi als “Worst-Case”-Szenario. All dies sichtet und bewertet der Meteorologe und zeichnet schlussendlich Warngebiete, stellt für diese die erwarteten Windgeschwindigkeiten, die Windrichtung und den Warnzeitraum ein. Üblicherweise können bereits 6 bis 18 Stunden (bei großen Unwetterlagen auch noch frühzeitiger) Wind- und Sturmwarnungen ausgeben werden. Vorhersagemodelle sind also die Hauptdatenquelle für überregionale warnwürdige Wetterereignisse. Ähnlich gehen wir bei der Warnung vor großflächigen Schneefallgebieten, Dauerregen oder Tauwetter vor, wobei bei allen zuvor genannten Wetterelementen auch die Topographie (z.B. Höhenlage, Staueffekte, Küstenlinien) eine wichtige Rolle spielt.

DWD UnWetterwarnungen des DWD Teil 3 Wie entsteht eine Warnung

Beginnt das Warnereignis, muss der Warnmeteorologe ständig überprüfen, ob die zuvor ausgegebenen Warnungen passen. Zeigen zum Beispiel Wetterstationen über BeNeLux, dass an einer Kaltfront, die sich Deutschland nähert, die Windgeschwindigkeiten stärker ausfallen als vorhergesagt, muss er kurzfristig reagieren und die Warnungen stromabwärts erhöhen.

Etwas komplizierter wird es bei Glätte. Hier liefern gängige Wettervorhersagemodelle keine Informationen. Dafür gibt es spezielle Modelle, die den Straßenzustand vorhersagen, also ob Reifbildung, gefrierende Nässe oder Schneeglätte zu erwarten ist. Bei der Ausgabe von Glättewarnungen werden zudem Satellitenbilder begutachtet. Sind die Straßen nass und lockert am Abend die Bewölkung auf, ist durch rasche Abkühlung in diesen Gebieten das Risiko vor gefährlicher gefrierender Nässe besonders groß. Dies erkennt der Meteorologe oft erst mit wenigen Stunden Vorlauf. Auch das stetige Monitoren der Straßenbelagstemperaturen, von denen es ein dichtes Messnetz an Autobahnen, Haupt- und ausgewählten Nebenstraßen gibt, liefert uns wertvolle Hinweise auf Straßenglätte.

UnWetterwarnungen des DWD Teil 3 Wie entsteht eine Warnung

Im Sommerhalbjahr stehen in erster Linie Gewitter mit ihren Begleiterscheinungen (Starkregen, Hagel, Böen) im Fokus. Anders als bei winterlichen Warnelementen sind die Auswirkungen zwar teils erheblich, betreffen aber oft nur sehr kleine Gebiete. Während ein Dorf absäuft, fallen im Nachbardorf unter Umständen nur ein paar Tropfen. Kein Wettermodell kann vorherzusagen, zu welcher Uhrzeit ein Gewitter einem gewissen Stadtteil Starkregen und Sturmböen bringt. Mithilfe der Modelle kann man am Vortag aber oft zumindest das Gefährdungspotential, die Art der Gewitter (z.B. einzelne Zellen, große Gewitterkomplexe) und die zu erwarteten Begleiterscheinungen abschätzen. In unseren zentralen und regionalen Warnlageberichten und möglichen Vorabinformationen können wir mit 12 bis 24 Stunden Vorlauf (also ähnlich früh wie bei winterlichen Wettererscheinungen) darauf hinweisen, in welchen Regionen ein gewisses Potential für starke Gewitter besteht und wo mit schweren Unwettern zu rechnen ist. Gemeinde-genaue Gewitterwarnungen können aber noch nicht ausgegeben werden. Dazu benötigen wir Nowcasting-Produkte wie Niederschlagsradar- und Blitzdaten. Damit kann man erkennen, in welche Richtung ein Gewitter zieht, ob es sich verstärkt oder abschwächt, wieviel Regen fällt und ob Hagelschlag zu erwarten ist. Anhand spezieller Radarstrukturen kann man mitunter auch auf die Stärke von Sturmböen oder eine mögliche Tornadogefahr schließen. Automatisierte Auswertungstools unterstützen uns zudem bei der Wahl der Warnstufe und der auftretenden Wettergefahren. Gemeinde-genaue Gewitterwarnungen können also nur mit kurzer Vorlaufzeit (wenige Minuten bis eine Stunde) ausgegeben werden. Nur bei langlebigen Superzellen oder großen Gewitterkomplexen sind längere Vorlaufzeiten möglich.

Bei der Erstellung von Wetterwarnungen können übrigens auch Sie als Nutzer der DWD-Warnwetter-App ins Spiel kommen. Seit der Einführung der “Nutzermeldungen” haben wir Warnmeteorologen einen weiteren sehr wertvollen Datensatz dazubekommen. Haben Sie eine warnwürdige Wettererscheinung beobachtet, können Sie uns diese via App als Nutzermeldung mitteilen. Besonders hilfreich sind diese Meldungen, wenn sie mit Fotos belegt werden. Aufnahmen von Hagelkörnern, Sturmschäden oder mögliche Beobachtungen von Tornados oder Funnels (Wolkenrüssel ohne Bodenkontakt) werden bei der Erstellung unserer Warnungen mitberücksichtigt. Sie ermöglichen noch präzisere Warnungen für diejenigen Orte, denen das Gewitter noch bevorsteht. Auch im Winter sind Nutzermeldungen eine große Hilfe, z.B. bei Glätte/Glatteis oder den Neuschneemengen. Scheuen Sie sich nicht, uns zahlreiche Nutzermeldungen (mit Fotos) zukommen zu lassen. Damit liefern Sie einen wertvollen Beitrag zur Warnung der Bevölkerung.

DWD UnWetterwarnungen des DWD Teil 3 Wie entsteht eine Warnung 1

Dr. rer. nat Markus Übel (Meteorologe)
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 22.10.2023

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Die komplexe Vorhersage von Tornados

Am letzten Donnerstag richtete in der Eifel ein Tornado kleinräumig extreme Schäden an. Dabei handelte es sich nach der internationalen Fujita-Skala (ESSL) um einen IF 2.5 Tornado mit Windgeschwindigkeiten von rund 250 km/h. Diese extremen Winde führten vor allem im Ort Nusbaum zu abgedeckten Dächern, beschädigten Fassaden und umgestürzten Bäumen. Gerade aufgrund der hohen Schadensträchtigkeit solcher Ereignisse wäre eine genaue Prognose sehr wichtig. Aufgrund ihrer Kurzlebigkeit und der sehr geringen räumlichen Ausdehnung gestaltet sich die Vorhersage allerdings alles andere als einfach.

Starke Tornados treten meistens in Verbindung mit kräftigen Gewittern auf. Dabei benötigt es verschiedene Zutaten, damit zunächst einmal die Grundvoraussetzungen für ihre Entstehung gegeben sind. Eine feuchtwarme, energiereiche Luftmasse und einen Hebungsantrieb, beispielsweise durch einen herannahenden, sind förderlich bei der Entstehung von Gewitterzellen. Zudem ist die vertikale Windscherung ein notwendiger Faktor, damit sich diese besser organisieren können. Dabei handelt es sich um die Geschwindigkeits- und Richtungsänderung des Windes mit der Höhe. Ist diese sehr hoch und liegt eine relativ labil geschichtete Atmosphäre vor, können sich Superzellen ausbilden, im Zuge derer die meisten stärkeren Tornados entstehen. Superzellen sind besonders langlebige, rotierende Gewitterzellen, bei denen neben möglichen Tornados auch großer Hagel, heftiger Starkregen und orkanartige Fallböen auftreten können. Entscheidend für ein erhöhtes Tornadopotential ist allerdings die Scherung in den unteren Schichten der Atmosphäre. Dabei wird die Windänderung zwischen 0 und 1 km betrachtet. Außerdem ist eine niedrige Wolkenbasis hilfreich bei der Entwicklung von Tornados, die häufig aufgrund von einem vorausgehenden Niederschlagsgebiet mit entsprechender Anfeuchtung der Grundschicht entsteht. Dies war auch bei dem Eifel-Tornado vom vergangenen Donnerstag gegeben.

Alle diese Zutaten werden bei der Vorhersage betrachtet um daraus eine Potenzialabschätzung durchzuführen. Somit ist es möglich im Voraus größere Regionen zu bestimmen, in denen eine Tornadogefahr vorhanden ist. Eine ortsgenaue Prognose ist aber, wenn überhaupt, nur sehr kurzfristig machbar. Zur kurzfristigen Vorhersage stehen dem Warnmeteorologen verschiedene Tools zur Verfügung. Zum einen lassen sich anhand der Radarsignale verdächtige Strukturen erkennen. Ein Beispiel hierfür ist das charakteristische „Haken Echo“ in Verbindung mit einer Superzelle. Zum anderen lassen sich rotierende Zellen anhand des Doppler-Radars identifizieren. Dabei werden mithilfe des Dopplereffektes die horizontalen Geschwindigkeiten der Niederschlagspartikel bestimmt. Somit lassen sich Superzellen mit rotierenden Aufwinden erkennen. Allerdings produziert nur ein kleiner Teil der rotierenden Superzellen auch einen Tornado. Da die Tornados selbst in den Radarbildern nur sehr selten eindeutig zu identifizieren sind, sind zusätzlich zu den technischen Hilfsmitteln auch Nutzermeldungen über die Warn-Wetter App, sowie Meldungen von Gewitterjägern für unsere Arbeit unerlässlich.

Auch das Warnmanagement bezüglich dieses kleinräumigen Phänomens erfordert Fingerspitzengefühl, da selbst eine kleinräumige Gemeindewarnungen schnell zur Überwarnung führen kann. Die Schneise des Tornados beträgt nämlich meist nur wenige hundert Meter, sodass große Teile des Gebietes vom Tornado unbeeinflusst bleiben.

Am vergangenen Donnerstag zog in Verbindung mit einer von Westen herannahenden Kaltfront eine Gewitterlinie von Frankreich heran. Unter günstigen Bedingungen waren dabei innerhalb mehrerer Gewitterzellen vor allem in unteren Schichten Rotationsstrukturen erkennbar (siehe Abbildung 1). An der Linie bildete sich an der südlichen Zelle anschließend ein kurzlebiger Tornado aus, der lokal eng begrenzt für schwere Schäden sorgte. Dieser Fall gestaltete sich warntechnisch als besonders schwierig, da es sich hierbei nicht um eine klassische, isolierte Superzelle mit typischem „Haken Echo“ im Radarbild handelte, sondern um eine in die Linie eingebettete rotierende Zelle.

DWD Die komplexe Vorhersage von Tornados 1

Vor allem bei besonders kurzlebigen Tornados, die nicht durch klassische Strukturen mithilfe moderner Fernerkundungssysteme erkennbar sind, ist eine ortsgenaue Warnung somit bisher leider noch äußerst schwierig.

M.Sc. Meteorologe Nico Bauer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 26.09.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Tagundnachtgleiche läutet (kalendarischen) Herbstbeginn ein

In den vergangenen Wochen war es deutlich spürbar: Die Tage wurden merklich kürzer und die Nächte länger. Besonders in den Abendstunden ist es am ehesten wahrnehmbar, dass die Sonne zeitiger untergeht. Aber auch den morgendlichen Arbeitsweg beginnen viele nun schon im Dunkeln oder zumindest in der Dämmerung. Ein untrügliches Zeichen, dass das Jahr fortgeschritten ist und wir uns dem kalendarischen Herbstbeginn nähern.

Am kommenden Samstag, den 23. September 2023, ganz genau um 08:50 Uhr Mitteleuropäische Sommerzeit beginnt der Herbst. Zu diesem Zeitpunkt zieht die Sonne direkt über den Erdäquator hinweg. Die Sonne geht an diesem Tag überall auf der Erde fast genau im Osten auf und im Westen unter. Man spricht dabei von der Tagundnachtgleiche oder dem Äquinoktium (von lat aequus – gleich und nox – Nacht). Während bei uns auf der Nordhalbkugel also die dritte Jahreszeit beginnt, markiert das Äquinoktium auf der Südhalbkugel den Beginn des Frühlings. Am Tag des Äquinoktiums dauern somit lichter Tag und Nacht überall auf der Erde zumindest theoretisch gleich lang.

Jedem ist bekannt, dass Jahreszeiten existieren. Aber wodurch entstehen sie? Das ist eine Frage, bei deren Beantwortung viele Menschen regelmäßig in eine kleine Falle tappen. Oft hört man, dass es auf der Erde kälter wird, wenn sie sich weiter von der Sonne entfernt, und wärmer, wenn sie näher an unsere Wärmequelle herankommt. Schließlich reist unser Planet auf einer Umlaufbahn um die Sonne, die kein perfekter Kreis, sondern eher eine Ellipse ist. Die Schlussfolgerung aus dieser Tatsache ist jedoch falsch. Unser Erdorbit weicht nur zu drei Prozent von einem Kreis ab. Im nördlichen Winter ist die Sonne der Erde eigentlich am nächsten und im Sommer am weitesten entfernt. An der unterschiedlichen Entfernung zur Sonne liegt es also nicht. Was beschert uns dann die Jahreszeiten?

DWD Tagundnachtgleiche laeutet kalendarischen Herbstbeginn ein

Die Antwort ist schlicht gesagt: die Neigung! Die Erdachse ist relativ zur Sonne gesehen nicht senkrecht ausgerichtet, sondern steht in einem leicht schrägen Winkel von etwa 23,5 Grad. Während sich die Erde um die Sonne dreht, bleibt dieser Winkel erhalten, weshalb das Licht der Sonne nicht direkt auf die komplette Erdoberfläche trifft. Wenn die Nordhemisphäre der Sonne weggeneigt ist, werden deren Lichtstrahlen nur in einem schrägen Winkel aufgefangen. Während dieser Phase herrschen kürzere und somit in der Regel auch kühlere Tage. Gleichzeitig ist die südliche Hemisphäre der Sonne zugeneigt, weshalb ihre Strahlen in einem steileren Winkel eintreffen und für längere Tage sorgen. Nur zweimal im Jahr wird die Erde gleichmäßig in das Licht der Sonne getaucht – nämlich zu den Tagundnachtgleichen. Das zweite Äquinoktium findet um den 21. März statt, wenn sich die eben beschriebenen Gegebenheiten auf der nördlichen und südlichen Hemisphäre umkehren. Die Äquinoktien selbst definieren nur den Zeitpunkt eines Ereignisses. Sie finden nicht wirklich statt, wenn der Tag und die Nacht gleich lang sind, obwohl man das vielleicht annehmen würde. Eigentlich ist es der Zeitpunkt, zu dem die Sonne am Äquator genau im Zenit und die Sonnenstrahlen dort im 90 Grad Winkel auf die Erdoberfläche treffen. Dann sind Tag und Nacht überall auf der Erde nahezu gleich lang.

In unseren Breiten allerdings sind zum Äquinoktium Tag und Nacht nicht exakt gleich lang und es ergibt sich ein Unterschied von einigen Minuten. Der Tag erscheint tatsächlich etwas länger als die Nacht. Zum einen erklärt sich diese Diskrepanz durch die Ausdehnung der Sonnenscheibe. Während der Äquinoktien wird der geometrische Mittelpunkt der Sonnenscheibe betrachtet, der an diesen Tagen etwa 12 Stunden oberhalb des Horizontes steht. Da allerdings die ersten und letzten Sonnenstrahlen eines Tages vom oberen Rand der Sonnenscheibe ausgehen, dauert der Tag also etwas länger. Zum anderen spielt die Brechung des Sonnenlichts durch die Atmosphäre eine Rolle. Die Erdatmosphäre beugt das Licht, weshalb es aussieht, als befände sich die Sonne noch über dem Horizont, obwohl sie bereits untergegangen ist. Der Kalendertag, an dem tatsächlich zwölf Stunden lichter Tag und zwölf Stunden Nacht herrschen, ist somit um ein paar Tage in Richtung Wintersonnenwende verschoben. Dieser Tag wird als Equilux bezeichnet und liegt für den 50. Breitengrad (geografische Breite von Frankfurt am Main) um den 25 September.

DWD Tagundnachtgleiche laeutet kalendarischen Herbstbeginn ein 1

Zur diesjährigen Tagundnachtgleiche hält sich das Wetter zumindest ein wenig an die Vorgaben. Der Samstag gestaltet sich vor allem in der Nordwesthälfte mit einzelnen Schauern leicht wechselhaft. Insbesondere an der See kann auch mal ein kurzes Gewitter dabei sein. Südlich der Donau muss man sich bei dichter Bewölkung mit zeitweisem Regen begnügen. In den Regionen vom Südwesten bis in den Nordosten hingegen zeigt sich neben einigen Quellwolken häufiger die Sonne bei nur geringer Schauerneigung. Während in Alpennähe die Höchstwerte unter 15 Grad verharren, klettert das Quecksilber in den übrigen Regionen auf 16 bis 21 Grad.

M.Sc (Meteorologe) Sebastian Altnau
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 21.09.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Ex-Hurrikan LEE bringt als Gastgeschenke Wind und Regen mit

Auch wenn Regen am heutigen Mittwoch eher weniger von der Partie ist, so mutet das Wetter in Teilen des Nordwestens und Westens mit den vielen Wolken doch etwas herbstlich an. Vielleicht ist der wenige Regen heute dahingehend ganz gut, dass einem der Regenschirm nicht weggepustet wird. Der Südwestwind zeigt sich heute nämlich in der Nordwesthälfte von seiner lebhafteren Seite und wartet an der Nordsee mit stürmischen und auf dem Brocken auch mit Sturmböen auf. Verantwortlich hierfür ist Ex-Hurrikan LEE, der sich mit seinem Kern aktuell über Schottland befindet und uns nicht nur mit Wind, sondern ab morgen auch mit Regen beehrt.

DWD Ex Hurrikan LEE bringt als Gastgeschenke Wind und Regen mit

Die Höchsttemperaturen von 20 bis 24 Grad sind heute in der Nordwesthälfte zwar alles andere als spätsommerlich, aber doch so, dass man durchaus mal einen Streifzug durchs Grüne machen kann. Nach Süden und Osten zu wechseln sich Sonne und Wolken ab. Je weiter südlich, umso größer die Chance, heute in Summe mehrere Stunden Sonnenschein zu genießen. Im Osten und Südwesten wird es bei 25 bis 27 Grad auch noch einmal sommerlich warm, am Oberrhein könnte es örtlich auch für 28 Grad reichen.

DWD Ex Hurrikan LEE bringt als Gastgeschenke Wind und Regen mit 1

In der Nacht zum Donnerstag ist es allenfalls an der See oder auf dem Brocken noch windiger, aber ansonsten zeigt sich das Wetter eher von der ruhigen Seite. Im Süden ist es zeitweise wolkig, ansonsten ziehen kaum Wolken über den Nachthimmel, örtlich kann sich jedoch Nebel bilden. Die Temperaturen gehen zurück auf Werte von 18 bis 15 Grad an den Küsten und im äußersten Westen und sonst auf Werte von 14 bis 8 Grad.
Am morgigen Donnerstag kommt von Westen ein lang gestrecktes Regengebiet herein und bringt einem Gebiet von Schleswig-Holstein bis zum Schwarzwald gebietsweise schauerartigen, teilweise auch länger anhaltenden Regen, ganz vereinzelt auch Gewitter. Je weiter östlich, umso länger hat man was von einem spätsommerlichen Tag. Viel Sonnenschein und Höchsttemperaturen von bis zu 29 Grad laden dazu ein, den Tag noch einmal im Freien zu nutzen, denn am Freitag erreichen die Höchsttemperaturen dort gerade einmal 17 bis 20 Grad.

DWD Ex Hurrikan LEE bringt als Gastgeschenke Wind und Regen mit 2

In der Nacht zum Freitag zieht das Regengebiet dann weiter ostwärts. In der Südosthälfte hält der Regen dann am Freitag und gebietsweise noch am Samstag an, an den Alpen kann dieser zeitweise auch mal kräftiger sein. Ansonsten zeigt sich das Wetter im Nordwesten und Westen noch von seiner unbeständigen Seite und wartet mit Schauern und kurzen Gewittern auf. Die Höchsttemperaturen erreichen mancherorts Werte von bis zu 20 Grad, an den Alpen werden kaum 15 Grad erreicht.
Erst der Sonntag wird dann wieder mit viel Sonnenschein seinem Namen gerecht. Die 20 oder 21 Grad liest man zwar wieder häufiger als Höchsttemperaturen auf der Vorhersagekarte als noch an den Vortagen, aber für mehr reicht es an diesem Tag dann leider nicht.

DWD Ex Hurrikan LEE bringt als Gastgeschenke Wind und Regen mit 3

M.Sc (Meteorologin) Tanja Sauter
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 20.09.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Faszination Blitze, Erlebnis einer Gewitternacht

Zahlreiche Gewitter waren in der Westhälfte Deutschlands in der vergangenen Nacht unterwegs und haben durch viele Blitze die Nacht erleuchtet. Ein kurzes Erlebnis des Verfassers wird heute im Thema des Tages aufgegriffen.

August treibt die Sommerbilanz nach oben

Der Augustmonat verläuft in Bezug auf die Temperatur klar oberhalb der vieljährigen Mittelwerte. Damit wurde auch die Sommerbilanz deutlich nach oben getrieben. Eine Zwischenbilanz ist im heutigen Tagesthema nachzulesen.

Kleine Synoptikkunde (1) – Das Geopotenzial

Wer sich mit dem Wetter beschäftigt, stolpert ganz schnell über viele gängige Begrifflichkeiten. Aber es steckt noch einiges mehr dahinter. Dieses Thema des Tages soll der Auftakt zu einer kleinen Serie sein, in der einige dieser tiefergehenden Begriffe vorgestellt und erklärt werden. Das “Geopotenzial” macht hierbei den Anfang, denn es ist eine der Grundzutaten für die Wetteranalyse und -vorhersage.