Niederschlagsradar

RADAR ist die englische Abkürzung von RAdio Detektion And Ranging und bedeutet im deutschen “funkgestützte Ortung und Abstandsmessung”. Zunächst diente das Radar nur militärische Zwecken und wurde erstmals im 2. Weltkrieg zur Ortung von Schiffen und Flugzeugen im großen Stil eingesetzt. Man machte sich dabei die Entdeckung von Heinrich Hertz zunutze, der bereits 1886 herausfand, das metallische Gegenstände elektromagnetische Wellen reflektieren. Während des 2. Weltkrieges merkte man dann, dass auch Niederschlag Echos im Radar erzeugt. Nach dem 2. Weltkrieg beschäftigten sich Wissenschaftler damit, diese Niederschlagsechos herauszufiltern und spezielle Radarsysteme für die Niederschlagsdetektion zu entwickeln. Das Funktionsprinzip des Niederschlagsradars ist vergleichsweise einfach. Ein Sender sendet gepulste Mikrowellen aus. Die Wellenlänge ist so gewählt, dass diese Mikrowellen auf ihren Weg durch die Atmosphäre an Niederschlagspartikel (Hydrometeore) 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. Man weiß, dass sich die Mikrowellen im Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen. Dieser Wert wird für die Atmosphäre noch mit dem Brechungsindex der Luft korrigiert. Über die Laufzeit lässt sich nun die Entfernung berechnen.

Die Radarbilder, die der Deutsche Wetterdienst von seinen 17 Radarmessstationen frei zur Verfügung stellt und auf diversen Webseiten zu sehen sind, zeigen nicht direkt die Niederschlagsintensität in l/m² in der Stunde, sondern zunächst nur die entfernungskorrigierte Intensität des zurückgestreuten Signals. Diese hat die Einheit “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 vom 25.07.2021. Die Farbskala ist an die Skala in der Warnwetter-App angelehnt. Blaue Werte (1 bis 15 dB) zeigen zumeist leichten Sprühregen oder nur ein paar Tropfen Regen. Unter grün (~15 – 30 dB) kann man sich einen leichten bis mäßigen Landregen vorstellen, der bei Gelb (ab 30 dB) 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 ausschließlich 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 Refläktivität 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.

Um nun die Niederschlagsintensität zu messen, ist eine Umrechnung des empfangenen Signals in l/qm pro Stunde notwendig. Diese Umrechnung wird durch die sogenannte Z-R-Beziehung bestimmt. Z steht hier für die Reflektivität des empfangenen Signals (dBZ) und R für die Regenrate (l/qm) pro Stunde. Diese Beziehung wurde 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 gemessen Niederschlagsraten mit Stationsmeldungen verglichen und entsprechend angeeicht. So lässt sich relativ genau die Niederschlagsmenge flächendeckend bestimmen.

Die Niederschlagsradare haben allerdings noch ein viel größeres Potenzial. Man kann die Radarbilder zeitlich animieren und bekommt somit die Verlagerung des Niederschlags und kann damit z. B. die Zugrichtung von Gewittern abschätzen. Mit einem mathematischen Verfahren, das den “optischen Fluss” berechnet, lässt sich diese Verlagerung sogar in die Zukunft projizieren, sodass je nach Wetterlage recht genaue 15-minütige bis 1-stündige Vorhersagen möglich sind. Der Deutsche Wetterdienst betreibt sogenannte dual-polarimetrische Radare. Diese können über den Dopplereffekt sogar die Windgeschwindigkeit messen, den Wasser- und Eisgehalt einer Wolke bestimmen und aus der Depolarisation sogar Aussagen darüber treffen, ob eine Wolke Hagel, große oder kleine Tropfen, Graupel oder Schnee enthält. Doch die Beschreibung dieser Radarsysteme wäre schon wieder ein eigenes Thema des Tages*

Dipl.-Met. Christian Herold

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 31.03.2022

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Sonne, Sonne, Sonne

Die Besitzer von Photovoltaikanlagen und Solarkochern wird es sicherlich gefreut haben. Im März hat die Sonnenscheindauer bisher nicht gekannte Dimensionen erreicht und die bestehenden Rekorde geradewegs pulverisiert.

Schon länger zeigt sich ein Trend hin zu einem immer sonnigeren Frühjahr. Das gilt im speziellen auch für den ersten Frühlingsmonat März. In der Klimareferenzperiode 1961 bis 1990 wurde auf ganz Deutschland bezogen im Mittel eine Sonnenscheindauer von 111.2 h registriert. Vergleicht man dies mit der Periode von 1991 bis 2020, so ist die Dauer um gut 15 h auf 126.5 h (+13 %) gestiegen. Nimmt man nur die letzten zehn Jahre der Referenzperiode, so lag die durchschnittliche Sonnenscheindauer von 2011 bis 2020 sogar bei 144.6 h. Das ist eine Steigerung um gut 33 h (+30 %) gegenüber 1961 bis 1990.

Da passt es ins Bild, dass auch der März 2022 wieder ein sonniger Monat war. Die Zahlen kurz vor Ende des Monats lassen einen dann aber doch mit offenem Mund dastehen. Nur zur Monatsmitte gab es mal einen kleinen Dämpfer, sonst hat die Sonne in vielen Regionen fast durchgehend geschienen. Die Sonnenbilanz bis einschließlich 29.03. kann mit einer Dauer von 232 h glänzen. Das sind ganze 121 h (!) mehr als im Mittel 1961 bis 1990. Damit konnte im März 2022 die Sonne solange scheinen, wie damals im Schnitt in zwei Märzmonaten zusammen. Auf Tage umgerechnet, schien die Sonne durchschnittlich 7.5 h am Tag. Bei einer durchschnittlichen astronomischen Sonnenscheindauer von etwa 12 h, sind dies 63 % der maximal möglichen Ausbeute.

Dass der diesjährige Märzmonat in Sachen Sonne extrem war, erkennt man auch, wenn man sich die bisherigen Rekorde seit 1951 vor Augen führt. Der bisherige Sonnenrekord stammt noch aus dem Jahr 1953 mit 195 h, dicht gefolgt von 2011 (189 h) und 2014 (182 h). In diesem Jahr wurde der alte Rekord also um mehr als 37 h (+19 %) überboten.

Schauen wir noch etwas weiter ins Detail. Den größten Sonnenzuschlag gab es prozentual gesehen in Hessen und Nordrhein-Westfalen. In Hessen sind es 237 Sonnenstunden (222 % im Vergleich zu 1961-1990) und in NRW 238 h (231 %). Schaut man auf einzelne Wetterstationen, dann stechen vor allem Bergstationen heraus, wo sich normalerweise häufig Wolken und Nebel halten. So zum Beispiel der Brocken. Mit 241 h schafft es der höchste Berg im Harz bereits auf 262 % und ein wenig kommt vor allem heute noch dazu. Die Sonnenausbeute betrug also mehr als das 2.5fache zur Klimareferenz 1961 bis 1990 und konnte damit auch das bisherige Rekordjahr 1953 deutlich übertrumpfen (211 h)

Selbst in der 2022 schattigsten Region Deutschlands, in Vorpommern, konnte Karlshagen mit mehr als 210 Sonnenstunden im März noch ein Plus von 58 % im Vergleich zu 1961 bis 1990 verzeichnen. Am längsten schien die Sonne übrigens auf der Zugspitze mit 262 h (171 %). Und auch die Stadtstation in München schaffte es auf 259 h (202 %).

Zu guter Letzt noch eine Zahl, die den hochdruckgeprägten März 2022 eindrucksvoll darstellt. Der mittlere Luftdruck über Deutschland lag bis einschließlich 29.03.2022 bei 1026.8 hPa. Mit Blick auf die Jahre seit 1990 ist das ebenfalls ein neuer Rekord (bisher: 2012: 1025.8 hPa).

Auch wenn an den letzten beiden Märztagen gebietsweise noch etwas Sonne zur Gesamtbilanz hinzukommt, das Supersonnenwetter ist erst einmal Geschichte. Stattdessen gibt es in einigen Regionen die lang ersehnten Niederschläge.

Dipl.-Met. Marcus Beyer

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 30.03.2022

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Winter-Comeback

Viele von Ihnen haben sich an die frühlingshafte Witterung mit Sonnenschein und sehr milde Temperaturen der letzten Tage gewöhnt. Aber der gestrige Tag war vorerst das letzte dieser langen Schönwetterperiode. Denn die großräumige Wetterlage in Europa stellt sich um und aus Skandinavien strömt in den kommenden Tagen Polarluft nach Deutschland. Zum Wochenende kehrt also der Winter zurück. Schnee, Frost und Glätte werden wieder ein Thema sein.

Nun folgen die Details Tag für Tag bis Sonntag:

Am heutigen Dienstag spüren wir noch nicht viel von der Kälte, denn in der Mitte und im Süden werden noch mal Höchstwerte zwischen 15 und 20 Grad erreicht. Allerdings sind schon viele Wolken unterwegs, die zum Nachmittag etwas Regen bringen können. Im Norden macht sich schon die kühlere Luft bemerkbar. An der See mit auflandigem Wind steigt die Temperatur maximal auf Werte zwischen 6 und 9 Grad, im Landesinneren auf 10 bis 14 Grad an. Dazu ist der Himmel wolkig bis stark bewölkt. Regen fällt aber kaum. In Nacht zum Mittwoch bleibt es in der Mitte und im Süden unter den dichten Wolken und zeitweise Regen mit 5 bis 9 Grad mild. Im Norden sinkt die Temperatur dagegen, wo es länger klar bleibt, stellenweise bis in den Frostbereich.

Am Mittwoch fällt in der Mitte bei bedecktem Himmel zeitweise leichter Regen. Südlich des Mains ist es mehr schauerartiger Regen, dabei sind vor allem in Baden-Württemberg vereinzelte Gewitter mit Starkregen nicht ausgeschlossen. Im Norden kommt gebietsweise die Sonne durch und es bleibt meist trocken. Lediglich an der Ostsee und in Schleswig-Holstein ziehen einzelne Schneeregen- und Graupelschauer durch. Die Höchstwerte liegen in der Nordhälfte zwischen 5 und 10 Grad. Bei mäßigem bis frischem Nordwind fühlt es sich noch kälter an. In der Südhälfte bleibt es mit 10 bis maximal 15 Grad milder. In der Nacht zum Donnerstag fällt in der Südhälfte weiterhin zeit- und gebietsweise Regen. In den zentralen Mittelgebirgen sinkt die Schneefallgrenze auf 400 bis 600 m ab, dabei besteht Glättegefahr. Ebenfalls kann es im Norden lokal bei Schneeschauer zu Glätte kommen, denn die Tiefstwerte liegen zwischen +2 und -4 Grad.

Am Donnerstag setzt sich im Süden das nasse Wetter fort. Die Schneefallgrenze liegt tagsüber noch über 1000 m. In der Mitte und im Norden sind einzelne Schnee-, Schneeregen- und Graupelschauer unterwegs, dazwischen scheint auch die Sonne. Bei kräftigen Graupelschauern besteht selbst in tiefen Lagen vorübergehend Glättegefahr. Mit 4 bis maximal 9 Grad ist es endgültig mit den frühlingshaften Temperaturen vorbei. In der Nacht zum Freitag fällt südlich des Mains Regen, oberhalb 400 bis 600 m Schnee. Entsprechend muss mit Glätte durch Schnee gerechnet werden. Sonst zeigt sich der Himmel wolkig bis locker bewölkt, vereinzelte Schauer sind vor allem an der See möglich. Die Luft kühlt sich auf Werte zwischen +2 und -3 im Süden und zwischen 0 und -7 Grad im Norden.

Am Freitag und Samstag wird der Höhepunkt des Kälteeinbruchs erreicht. Südlich der Donau und vor allem an den Alpen schneit es längere Zeit. Dabei werden insgesamt 5 bis 10 cm, oberhalb 800 m 20 bis 30 cm in Staulagen bis 50 cm Neuschnee erwartet. Entsprechend muss mit winterlichen Straßenverhältnissen gerechnet werden. Ansonsten sind vor allem Richtung Küste und im angrenzenden Binnenland einzelne Regen-, Schneeregen- und Graupelschauer unterwegs. Bei kräftigen Graupelschauern tagsüber und in den Nachtstunden besteht dort ebenfalls Glättegefahr. Die Höchstwerte liegen nur zwischen 2 und 7 Grad, an den Alpen bleibt es bei leichtem Dauerfrost. Die Nächte werden verbreitet frostig mit Tiefstwerten zwischen 0 und -8 Grad. Frostfrei bleibt es nur auf den Nordseeinseln.

Zum Schluss ein paar Worte zum Sonntag: Es bleibt noch mit 2 Grad an den Alpen und maximal 9 Grad entlang des Rheins sehr kühl. Ab und zu scheint die Sonne zwischen den Wolken und hier und da fällt etwas Regen, oberhalb 600 m Schnee. In der Nacht zum Montag geht die Temperatur erneut auf Werte zwischen +2 Grad im Emsland und -9 Grad an den Alpen zurück.

Dipl.-Met. Marco Manitta

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 29.03.2022

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Rückblick auf die DACH-Meteorologietagung 2022

*Die Corona-Pandemie hat in den letzten beiden Jahren viele Bereiche des Lebens eingeschränkt. Wie viele andere Bereiche des Lebens war davon folgerichtig auch der Wissenschaftsbetrieb betroffen. Viele Konferenzen konnten entweder gar nicht oder nur virtuell abgehalten werden. Der Wissenschaft war dies sicher nicht immer zuträglich, spielt doch der persönliche Austausch eine ganz wesentliche Rolle, um Ergebnisse und Methoden auszutauschen und zu diskutieren. Umso besser, dass es möglich war, die DACH-Konferenz in diesem Jahr auch vor Ort – in diesem Fall der Universität Leipzig – stattfinden lassen zu können. Dabei wurde ein hybrides Veranstaltungsformat gewählt, das heißt sowohl Onlineteilnahme als auch Vor-Ort-Veranstaltungen. Sozusagen das “Beste aus beiden Welten”.

Die DACH-Meteorologietagung wird von den Meteorologischen Gesellschaften Deutschlands, Österreichs und der Schweiz gemeinsam ausgerichtet und findet alle drei Jahre statt. Daraus leitet sich auch ihr Name ab in Form eines Akronyms aus den Länderkürzeln “D”, “A” und “CH”. Ein Herausstellungsmerkmal ist die (zumindest in großen Teilen) Deutschsprachigkeit, mit der sich diese Tagung von den üblicherweise in englisch gehaltenen Konferenzen abhebt.

Fünf Tage lang wurden in insgesamt 13 Sessions die verschiedensten Teilbereiche der Meteorologie beleuchtet. Neben “klassischen” Themen wie Atmosphärendynamik, in der grundlegende physikalische Prozesse betrachtet werden, gab es auch Vorträge und Poster zu Themen wie Stadtklimatologie, Agrarmeteorologie, Atmosphärenchemie, Strahlung und Wolken, aber unter anderem auch einen Programmpunkt zu Metathemen wie der meteorologischen Forschungs- und Wissenschaftsinfrastruktur in Deutschland und Europa, in welchem es zum Beispiel um aktuell laufende Forschungs- und Messkampagnen ging. Mit der Session “Polarmeteorologie” wurde ein ebenfalls sehr aktuelles Forschungsthema behandelt, insbesondere im Zusammenhang mit der “Mosaic”-Messkampagne, die vor einem Jahr stattfand und in der das Forschungsschiff “Polarstern” im arktischen Meereis überwinterte. All diese und noch weitere Themen bildeten damit insgesamt ein umfassendes Tagungsprogramm. Neben den klassischen Vortragssessions gab es zudem täglich einen sogenannten Keynote-Vortrag von längerer Dauer, in denen die großen und wichtigen Forschungsthemen behandelt wurden. Unter anderem sei hier der Vortrag von Friederike Otto genannt. Sie ist weltweit führend im Bereich der Attributionsforschung tätig und geht der Frage nach, welche Extremereignisse sich ursächlich auf den anthropogen verursachten Klimawandel zurückführen lassen.

Ein weiterer herausstehender Programmpunkt war ein Exkursionsangebot für die Konferenzteilnehmer, bei dem sie sich über den Wissenschaftsstandort Leipzig sowie Besonderheiten der Region informieren konnten. So wurden zum Beispiel Ausflüge zu den Forschungsstationen in Melpitz und dem verantwortlichen Institut für Troposphärenforschung angeboten. In Ronneburg (Thüringen) konnte ein ehemaliger Wismut-Standort besichtigt werden, wo die Teilnehmer sich über den jahrzehntelangen Restrukturierungs- und Renaturierungsprozess im ehemaligen Uranabbaugebiet informieren konnten. Ebenfalls war es möglich, die DWD-Außenstelle in Leipzig-Holzhausen, das Umweltbundesamt in Dessau (Sachsen-Anhalt) oder landwirtschaftliche Versuchs- und Messfelder in Brandis und Cunnersdorf (Sachsen) zu besuchen.

Insgesamt erfreute sich die DACH-Meteorologietagung in diesem Jahr erneut regen Zuspruchs, sowohl online als auch vor Ort. Die nächste Tagung findet 2025 statt, der Veranstaltungsort steht allerdings noch nicht endgültig fest.

M.Sc. Felix Dietzsch

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 28.03.2022

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Schluss mit der Monokultur

Wir stehen nach wie vor weitgehend unter Hochdruckeinfluss. Es fließt zwar feuchtere Luft ins Land, aber die führt aktuell nur zu Nebel oder hochnebelartiger Bewölkung. In weiten Teilen ist trockene und sehr milde Festlandsluft wetterbestimmend. Nennenswerter Niederschlag ist erst zur Mitte kommender Woche in Sicht. Dann verabschiedet sich der Hochdruckeinfluss und Tiefdruckgebiete übernehmen die Wetterregie. Das bedeutet deutlich weniger Sonne, mehr Wolken und endlich wieder der bereits erwähnte Regen.

Einen Haken hat die Sache allerdings, denn aktuell sieht es so aus, als würden die Mitte und der Süden Regen abbekommen, der Norden hingegen nur kurze Schauer. Grund dafür ist der Zustrom feuchter Luft aus dem Mittelmeerraum, der vom Tief über Nordosteuropa gebremst wird und nicht bis in die nördlichen Landesteile vordringen kann. Daher muss sich der Norden (vorerst) mit ein paar Schauern in feucht-kalter Luft zufriedengeben. Dies lässt sich auch an der Grafik des akkumulierten (aufsummierten) Niederschlags erkennen. Der Modellvergleich der Niederschlagssumme bis Donnerstagnacht (120 Stunden) zwischen ICON (links), GFS (mittig) und EZMW (rechts) zeigt deutlich die ungleiche Verteilung. Während im Süden und über der Mitte teils mehr als 20 Liter pro Quadratmeter vorhergesagt sind, liegt die Summe im Norden meist nur bei 2 bis 5 Litern pro Quadratmeter.

Temperaturtechnisch befinden wir uns in der kommenden Woche auf dem absteigenden Ast. Von Norden sickert nämlich Stück für Stück kalte Luft ein. Die erfasst in der zweiten Wochenhälfte auch den Süden und räumt die frühlingshafte Wärme aus. In den Nächten kommt es wieder häufiger zu Frost. Und zum Ende der Woche, wenn sich Feuchtigkeit und Kälte “paaren”, kann es im Bergland noch einmal Schnee geben. Vereinzelt kann man auch im Flachland Schneeregen beobachten, aber eine geschlossene Schneedecke wird sich dort voraussichtlich nicht bilden.

Die weiteren Aussichten sind alles andere als sicher. Zwischen Hochdruckeinfluss aus Westen und einer Tiefdruckzone von Skandinavien bis ins Mittelmeer ist alles möglich.

Dipl.-Met. Jacqueline Kernn

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 27.03.2022

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DWD Schluss mit der Monokultur

H2O – Sprengstoff und Kleber zugleich

Bewegt man sich auf den Straßen in orographisch etwas gegliedertem Gelände (besonders in den Mittelgebirgen und alpinen Regionen), zählen Sicherungsarbeiten an Böschungen oder Felshängen zu den typischen Begleiterscheinungen des Frühlings. Nach einem mehr oder weniger harten Winter müssen die verschiedensten Verkehrswege vor den möglichen gravitativen Gefahren durch herabstürzendes loses Geröll oder gar Felsen geschützt werden. Immerhin können bei solchen Vorgängen im Extremfall auch Menschenleben gefährdet werden. Doch welche physikalischen Prozesse stecken hier dahinter?

Der “Hauptübeltäter” kann dabei sehr schnell ausgemacht werden: Es ist, wie häufig bei atmosphärischen oder geowissenschaftlichen Vorgängen, maßgeblich das Molekül Wasser mit seinen teils atypischen Eigenschaften daran beteiligt. Im Gegensatz zu vielen anderen Stoffen hat Wasser seine höchste Dichte bzw. seine geringste Ausdehnung bei +4 Grad Celsius und vergrößert ab diesem Wert sein Volumen bei sinkender (und steigender) Temperatur (“Dichteanomalie des Wassers”). Diese Eigenschaft spielt etwa auch eine große Rolle bei schwimmendem Eis, der thermischen Schichtung von Binnenseen und den thermohalinen Zirkulationen in den Weltmeeren. Doch heute beschäftigten wir uns mit der sogenannten “Frostsprengung”, auch als “Kryoklastik” bezeichnet.

In Regionen mit teils festen Niederschlägen (Schnee) und/oder Temperaturen, die häufig zwischen positiven und negativen Werten wechseln, spielt diese Art der Gesteinsverwitterung eine bedeutende Rolle. Damit sind die polaren und die (kalt-) gemäßigten Klimazonen sowie das alpine Gelände prädestiniert für solche Vorgänge. Dringt in teils zerklüftetes Gestein flüssiges Wasser ein, kann dieses den Porenraum aufgrund seiner Eigenschaften sehr gut ausfüllen. Gefriert nun dieses Wasser, dehnt es sich aber aufgrund der vorhin geschilderten Eigenschaften um bis zu ca. 9 % aus. Mit dieser Volumenausdehnung in den Hohlräumen steigt damit natürlich auch der Druck innerhalb des Gesteins. Dabei sind Werte von bis zu 220 MPa (Mega-Pascal, Maximum bei ca. -22 Grad Celsius) möglich. Ist nun ein für das jeweilige Material kritischer Wert erreicht, entlädt sich dieser Druck mittels Sprengung des Gesteins. Minerale mit guter Spaltbarkeit, wie Glimmer, Feldspate oder Quarze, verwittern damit schneller als festere und weniger zerklüftete Gesteine. Im Gegensatz zur chemischen Verwitterung ändert das Material bei dieser physikalischen Verwitterung seine Stoffeigenschaften nicht – es wird nur zerkleinert.

Doch warum lösen sich die Gesteine nun besonders im Spätwinter und im Frühling von den etwas steileren Hängen? Dies ist relativ einfach erklärt, denn Eis wirkt nicht nur als “Sprengmittel”, sondern auch als sehr guter “Kleber”. Das Gestein wird während des Winters beim Gefrierprozess zwar bereits aufgebrochen, kann sich aber aufgrund der Bindekraft des Eises noch nicht vollständig vom Muttergestein lösen. Dies geschieht nun aber während der wieder milderen Jahreszeit mit deutlich höheren Bestrahlungsstärken der Sonne. Außerdem unterstützt der nun häufige Wechsel zwischen negativen und positiven Temperaturen und den damit verbundenen unterschiedlichen Aggregatzuständen des Wassers die Verwitterungsprozesse. Dabei gilt es aber bei der Gefahrenbeurteilung die teils deutlichen Unterschiede zwischen der Sonnenseite (der Sonne zugewandten Hangflanke) und der Schattenseite mit teils verzögerten Prozessen (u.a. länger anhaltende Schneedecke und unterschiedliche Temperaturverhältnisse) zu beachten.

Der “große Bruder” dieser Verwitterung sind die auftauenden Permafrostbereiche des Hochgebirges. Dabei verliert das Gestein ebenfalls durch den Phasenwechsel des Wassers seine innere Bindung. Die in letzter Zeit häufiger dokumentierten massiven Felsstürze (bzw. Bergstürze) zeugen von diesem Phänomen. Doch dies ist mehr ein Thema des kurzen alpinen Hochsommers. Bei weiterem Interesse zum Permafrost werden Sie sicherlich in unserem umfassenden Thema-des-Tages-Archiv  fündig.

Mag.rer.nat. Florian Bilgeri

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 26.03.2022

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Earth Hour und Zeitumstellung – ein ereignisreiches Wochenende

Am kommenden Wochenende ist in Deutschland einiges los: Am Samstagabend findet die weltweite Earth Hour statt. Für eine Stunde werden die Lichter gelöscht. In der Nacht zum Sonntag drehen wir die Uhren eine Stunde vor.

Rekordnässe in Spanien

In weiten Teilen Mittel- und Osteuropas ist seit Wochen kein nennenswerter Regen mehr gefallen. Die Hochdruckgebiete über Zentraleuropa erwiesen sich als “Fels in der Brandung” und wussten sich gegen jeden Störenfried erfolgreich zu wehren. Den Tiefdruckgebieten blieb daher keine andere Wahl, als immer wieder in andere Gefilde auszuweichen. Eine besonders beliebte Destination war Südwesteuropa und der westliche Mittelmeerraum. Fortwährender Tiefdruckeinfluss im Zusammenspiel mit feuchter und mit fortschreitender Jahreszeit auch zunehmend energiereicher Luft sorgten immer wieder für schauerartig verstärkte und gewittrige Starkregenfälle.

Insbesondere in Spanien und Portugal kamen so seit Wochenbeginn Niederschlagsmengen von regional 100 bis 200 Liter pro Quadratmeter zusammen, örtlich sogar noch deutlich mehr. Teilweise fielen diese Mengen binnen eines Tages oder gar weniger Stunden. Weder die Kanalisation in den bewohnten Gebieten noch die bereits gesättigten Böden auf dem Land konnten mit den Wassermassen umgehen. Es kam zwangsläufig zu großflächigen Überflutungen und Hochwasser mit zum Teil dramatischen Folgen.

Regen ist im Frühjahr rund um das Mittelmeer nichts Ungewöhnliches. Ihm wird im Hinblick auf den klimatologischen Hang zur Sommerdürre eigentlich sogar mit Wohlwollen begegnet. Die Stabilität der Wetterlage mit deutlich überdurchschnittlicher Anzahl von Regentagen führte nun allerdings zu einem massiven Niederschlagsüberschuss. Nach Angaben des spanischen Wetterdienstes ist der März 2022 in einigen Regionen des Landes schon jetzt der nasseste seit Beginn der Wetteraufzeichnungen. Im Valencianischen Land beispielsweise erreicht die gemittelte Niederschlagsmenge für den laufenden Monat bereits knapp 200 Liter pro Quadratmeter. Das sind knapp 50 Liter mehr als im bisherigen Rekordmärz des Jahres 2015. Im vieljährigen Durchschnitt sind nur 30 bis 40 Liter pro Quadratmeter zu erwarten.

Auch am heutigen Freitag und am morgigen Samstag ist rund um die spanische Mittelmeerküste mit weiteren, teils heftigen Regenfällen zu rechnen. Vor allem von Andalusien bis zum Valencianischen Land simuliert das DWD-Wettermodell ICON teilweise nochmal 50 bis 100 Liter pro Quadratmeter. Da die kleinräumigen Verstärkungen in Schauern und Gewittern durch das “Modellraster” fallen, sind örtlich noch größere Mengen zu befürchten. Danach kehrt vorübergehend etwas Ruhe ein, bevor es dann zur Mitte der kommenden Woche erneut ziemlich nass werden dürfte.

Dipl.-Met. Adrian Leyser

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 25.03.2022

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DWD Rekordnaesse in Spanien

 

 

Kaltlufteinbruch zum Monatswechsel?

Das Märzwetter war bisher von einer außergewöhnlich langen Hochdruckphase geprägt. Dabei lag ein sich immer wieder regenerierendes Hochdruckgebiet über Nord- oder Nordosteuropa, das zeitweise sogar Rekordluftdruckwerte für den März erreichte. Es blockierte die sonst übliche West-Ost-Zugbahn der Tiefdruckgebiete, sodass ihre Ausläufer uns kaum erreichten und wir somit am Rand des Hochdruckgebietes eine ungewöhnlich lange trockne und sonnig Witterungsphase erlebten. Doch dieses Hoch beginnt bereits am Wochenende deutlich zu schwächeln und es deutet sich eine allmähliche Umstellung der Wetterlage in der neuen Woche an.

Bis zum Wochenende verlagert sich der Schwerpunkt des Hochs nach Großbritannien, während der hohe Luftdruck über Nordeuropa und dem östlichen Mitteleuropa abgebaut wird und dort Platz für Tiefdruckgebiete macht. So erreichen bereits am Samstag die Ausläufer dieser Tiefdruckgebiete mit dichteren Wolkenfeldern den Nordosten. Diese Wolkenfelder breiten am Sonntag bis zur Mitte aus. Noch bleibt es dort mit Höchstwerten von 13 bis 17 Grad frühlingshaft warm. Ungetrübtes Hochdruckwetter gibt es nochmals im Süden bei Höchstwerten bis 21 Grad.

Die eigentliche Umstellung erfolgt dann zum Beginn der neuen Woche. Das Hoch über Großbritannien wird zunehmend abgebaut, während sich ein neues blockierendes Hochdruckgebiet über Grönland aufbaut. Über Skandinavien und Osteuropa verstärkt sich der Tiefdruckeinfluss. Zwischen dem Grönlandhoch und dem Osteuropatief stellt sich eine nördliche Strömung ein, mit der arktische Kaltluft über das Nordmeer Richtung Mitteleuropa gesteuert wird. Gestern zeigten einige Modelläufe, dass diese Kaltluft zu Beginn der neuen Woche nach Süden “durchrauscht” und Deutschland dabei fluten würde, wobei Schnee bis in tiefe Lagen hätte fallen können. In den meisten neuen Läufen hält aber ein sogenanntes Cut-Off-Tief über der Iberischen Halbinsel dagegen. Ein Cut-Off-Tief ist vereinfacht dargestellt ein hochreichendes Tiefdruckgebiet, das sich von der Höhenströmung abgekoppelt hat. In diesem Fall lenkt es auf seiner Ostseite mildere Mittelmeerluft Richtung Mitteleuropa. Die Wetterlage ist nun geprägt von einem Grönlandhoch, einem Tiefdruckgebiet über Nordosteuropa, dem Cut-Off-Tief über der Iberischen Halbinsel und einen weiteren Hoch über dem östlichen Mittelmeer. In der Meteorologie nennt man so eine Druckkonstellation ein “Viererdruckfeld”. (Siehe Abbildung; Bodendruck über Mitteleuropa und Temperatur in etwa 1500 m Höhe). Da Mitteleuropa zwischen diesen Druckgebieten liegt und bei uns Ausläufer der arktischen Kaltluft auf die mildere Mittelmeerluft trifft, macht es die Sache für nächste Woche spannend. Denn über Deutschland bildet sich eine Luftmassengrenze, deren Lage noch unsicher ist. Wo genau diese Luftmassengrenze zum Liegen bekommt, bestimmt unser Wetter für die nächste Woche.

Die Unsicherheiten sind noch ziemlich groß. Nach derzeitigem Stand sieht es so aus, als ob die Luftmassengrenze zu Beginn der neuen Woche den Norden erfasst und sich dort kältere Meeresluft mit nur noch einstelligen Höchstwerten und etwas Regen breitmacht. Den Süden erwartet noch überwiegend freundlich und frühlingshaft warmes Wetter mit bis zu 18 Grad. Danach deuten die Modelle eine sukzessive Südwärtsverlagerung der Luftmassengrenze an. Wie schnell die Front südwärts vorankommt, bleibt aber noch äußerst unsicher. Der überwiegende Teil der Modelle zeigt jedoch in der zweiten Wochenhälfte auch im Süden einen deutlichen Temperaturrückgang. Dazu gibt es in Verbindung mit der Luftmassengrenze den lange benötigten Regen. In den Mittelgebirgen könnte es bei gelegentlichen Schneefällen sogar wieder winterlich werden.

Auch wenn die Unsicherheiten noch groß sind, feststeht, dass die Hochdruckwetterlage zu Ende geht und uns zum Monatswechsel ein wechselhafterer und zumindest tagsüber auch kühlerer Witterungsabschnitt ins Haus steht.

Dipl.-Met. Christian Herold

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 24.03.2022

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Welttag der Meteorologie

Der Welttag der Meteorologie wurde im Jahre 1961 eingeführt. Zufällig ist die Wahl des Datums nicht, denn am 23. März 1950 trat die Konvention der WMO (Weltmeteorologische Organisation) in Kraft. Ziel der Konvention war es, mit weltumspannenden Messnetzen verlässliche Wetterinformationen zu sammeln und Prognosen zu entwickeln. Dies sollte vollständig unabhängig von der politischen Lage in den einzelnen Ländern geschehen. Seit 1954 ist auch Deutschland Mitglied der WMO.

Der diesjährige Welttag der Meteorologie steht unter dem Motto: Early warning and early action, was man frei übersetzen könnte mit: Frühzeitig gewarnt, rechtzeitig agiert. Denn noch immer sterben jährlich zu viele Menschen an den Folgen von Wetterkatastrophen. In einem Bericht aus dem Jahre 2021 hat die Weltmeteorologische Organisation festgehalten, dass etwa ein Drittel der Weltbevölkerung noch immer keinen ausreichenden Zugang zu Frühwarnsystemen hat. Und dabei werden Wetterkatastrophen, nicht zuletzt aufgrund des Klimawandels immer häufiger.

Vergleicht man die Zeiträume 1970-1979 und 2000-2009, so hat sich die Anzahl der Wetterkatastrophen verfünffacht. Auch die Summe der materiellen Schäden hat sich in den letzten 50 Jahren stetig erhöht – nach Berechnungen der WMO um den Faktor 7. Immerhin hat sich die Anzahl der durch Wetterextreme ums Leben gekommene Menschen von 1970 bis 2019 mehr als halbiert.

Am meisten Schäden richten tropische Tiefdrucksysteme an. Sie waren in den letzten 50 Jahren sowohl für die meisten Toten als auch für die höchsten materiellen Schäden verantwortlich. Das Extremwetter mit den zweitmeisten Todesfällen weltweit ist die Dürre. Bei den materiellen Schäden belegen die Überschwemmungen an Flüssen und Bächen Platz zwei im Ranking.

Im Zeitraum von 1970 bis 2019 wurden in Europa 1.672 Wetterkatastrophen registriert. Diese führten zu 159.438 Toten und etwa 432 Milliarden Euro materiellem Schaden. Die meisten Menschen starben während Hitzewellen.

Während man den materiellen Schaden oft nicht verhindern kann, besteht großes Potenzial bei der Reduktion der Todesopfer. Durch frühzeitige Warnungen, die nicht nur sagen, wie sich das Wetter entwickelt, sondern auch was diese Entwicklung für Auswirkungen haben kann, lässt sich der Verlust von Menschen minimieren. Zeitgleich muss mehr dafür getan werden, dass die Menschen im Falle einer sich anbahnenden Katastrophe wissen, was zu tun ist.

Dipl.-Met. Jacqueline Kernn

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 23.03.2022

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DWD Welttag der Meteorologie