Letzten Dienstag stellte Kai Pflaume in der Quizshow „Wer weiß denn sowas?“ die Frage: „Welche Wetterwarnung des Deutschen Wetterdienstes umfasst lediglich Warnstufe 1?“. Die drei Antwortmöglichkeiten waren: a) Nebel, b) Gewitter oder c) Frost. Bernhard Hoëcker entschied sich zusammen mit seinem Quizpartner Richard Ringer für „Gewitter“, Elton und Julian Weber wählten „Frost“. Die Folge: Ein Aufschrei im Warndienst des Deutschen Wetterdienstes (DWD)! Wieso? Nun ja…

Blicken wir erst einmal auf das derzeitige Warnsystem des DWD. Es umfasst vier Warnstufen:

Stufe 1 (gelb) ist die niedrigste Kategorie und beschreibt Wetterwarnungen. Die erwartete Wetterentwicklung ist nicht ungewöhnlich, trotzdem können wetterbedingt Gefährdungen auftreten.

Stufe 2 (ocker) warnt vor markanten Wettererscheinungen. Die erwartete Wetterentwicklung ist zwar ebenfalls nicht ungewöhnlich, kann aber trotzdem gefährlich sein. Es können vereinzelt oder örtlich Schäden auftreten.

Stufe 3 (rot) steht für die Warnung vor Unwetter. Die erwartete Wetterentwicklung ist sehr gefährlich. Es können verbreitet wetterbedingte Schäden auftreten.

Stufe 4 (violett) beschreibt die höchste Warnkategorie, nämlich extremes Unwetter. Die erwartete Wetterentwicklung ist extrem gefährlich. Es können lebensbedrohliche Situationen entstehen und große Schäden und Zerstörungen auftreten. Häufig sind dabei größere Gebiete betroffen.

Nun zurück zu den Antworten der Quizkandidaten. Bei Gewittern könnte man natürlich denken: „Ein Blitz ist immer gleich gefährlich, also dürfte es hierfür auch nur eine Warnstufe geben.“ Allerdings gehen Gewitter häufig mit Begleiterscheinungen wie Böen, Starkregen und Hagel einher, die ihrerseits wieder Warnstufen zugeordnet werden. Die Böen umfassen dabei die gesamte Warnstufenpalette von 1 bis 4, Starkregen kann der Warnstufe 2, 3 oder 4 zugeordnet werden und Hagel hält sich entweder in Stufe 2 oder 3 auf. Ein Gewitter wird nun mit der stärksten Stufe, die die vorhandenen Begleiterscheinungen erfüllen, bewarnt. Somit umfassen Gewitter alle vier Warnstufen. Das Team Hoëcker lag mit Antwort b) also falsch.

Wie sieht es nun mit dem Frost aus? Team Elton dachte sich vielleicht: „Entweder es gibt Frost oder eben nicht. Das wär dann eine einzige Warnstufe.“ Tatsächlich ist dieser Gedanke aber nur bis -10 Grad richtig. Wird es noch kälter, spricht man von „strengem Frost“, der als markantes Wetterereignis definiert ist und damit in Warnstufe 2 fällt. Die Aussage von Kai Pflaume, dass das markante Ereignis bei Frost Dauerfrost wäre, ist dagegen falsch. Frost umfasst also zwei Warnstufen und ist damit auch nicht die korrekte Antwort auf die Frage von Kai Pflaume.

Richtig gewesen wäre Antwort a) Nebel! Vor Nebel wird gewarnt, sobald die Sichtweite überörtlich unter 150 m sinkt. Dafür ist ausschließlich Warnstufe 1 vorgesehen.

Und, hätten beziehungsweise haben Sie’s gewusst? Auf jeden Fall verstehen Sie nun sicherlich den oben erwähnten Aufschrei nach Bekanntgabe der gewählten Antworten. Aber so ist das nun mal bei Quizshows. Ist man nicht vom Fach, fragt man oftmals: „Wer weiß denn sowas?“

Dipl.-Met Tobias Reinartz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 16.02.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Derzeit dominiert verbreitet noch hoher Luftdruck das Wettergeschehen in weiten Teilen Europa und somit auch in Deutschland. Das Absinken von Luft aus größeren Höhen sorgt schließlich für eine Inversion und je nach Feuchtegehalt sowie Orografie entweder für einen grauen oder sonnigen Wettercharakter. Unter Inversion versteht man in der Meteorologie die Umkehr des normalerweise mit der Höhe abnehmenden Temperaturverlaufs in einer mehr oder weniger dicken Schicht. Inversionen können durch großräumige Advektion von Warmluft oder durch Absinkvorgänge in der entsprechenden Höhe sowie durch Abkühlung der unteren Luftschichten entstehen.
Da das Hoch FEUKA seinen Schwerpunkt zunehmend nach Südosteuropa bzw. dem Mittelmeerraum verlagert und das Azorenhoch nicht nachstößt und weiter seine Kreise über dem Ostatlantik dreht, bekommt der hohe Luftdruck über West und Teilen Mitteleuropas Schwachstellen, die Tiefs mit ihren Tiefausläufern gleich nutzen. Den ersten Versuch unternimmt das Tief TOM westlich von Norwegen, dessen Kaltfront am Donnerstag den Norden Streifen soll. Das restliche Land profitiert noch hohem Luftdruck, der von Südwest- und Südeuropa noch bis nach Deutschland reicht.

Doch auch dieses letzte Aufbäumen des Hochdruckeinflusses ist gezählt. Denn schon in der Nacht zum Freitag überqueren die ‚Tiefausläuferreste von Tief ULF die Nordhälfte des Landes und setzen den Startpunkt für einen unbeständigen und anfangs auch windigen bis stürmischen Wettercharakter.
Denn am Freitag stehen sich tiefer Luftdruck von Neufundland bis nach Osteuropa und hoher Luftdruck von den Azoren bis den östlichen Mittelmeerraum gegenüber. Die Folge ist eine teils kräftige westliche Grundströmung, mit der wiederholt atlantische Tiefs nach Europa ziehen. Am Freitag kann sich dabei ein Tief zu einem Sturmtief entwickeln, welches vom Meeresgebiet nordwestlich von Schottland über den Süden Norwegensund Schwedens in die Ostsee zieht. Infolgedessen erreicht uns auch das Frontensystems des Tiefs, welches das Land ostwärts überquert. Neben den entsprechend, teils kräftigen Niederschläge erreicht das Land aber auch das Sturmfeld des Tiefs. Vor allem in der Nordhälfte von Deutschland fegt der Wind in Böen mit steifen bis stürmischen Böen über das Land. Im Küstenumfeld und im Bergland sind dann auch Sturmböen und an exponierten Küstenabschnitten sogar schwere Sturmböen zu erwarten. Auf einzelnen Gipfel der Berge herrscht schwerer Sturm bis Orkan. Insgesamt bleibt der windige bis stürmische wind bis Samstag erhalten, bevor er von Westen und Südwesten deutlich nachlässt. Der unbeständige Wettercharakter ist da etwas hartnäckiger und dominiert in der Wetterküche bis Montag.

Die Temperaturen bleiben dabei auf einem für die Jahreszeit hohen Niveau. Aufgrund der westlichen bis südwestlichen Strömung gelangt teils sehr milde Atlantikluft ins Land und lässt 8 bis 16 Grad zu, mit den höchsten Werten am Samstag. Nur im Dauergrau ist es etwas kühler. Ab Sonntag kann hinter der nach Süden vorankommenden Kaltfront kühler Luft von Norden das Land fluten und bei Temperaturen zwischen 6 und 11 Grad langsam wieder den normalen Temperaturbereich für Februar erreichen.
Was die Niederschlagsverteilung betrifft, so gibt es bis Sonntagabend je nach Sichtweise Gewinner und Verlierer. Vor allem Teile des Nordostens bekommen nur wenig Regen ab. Dort dominiert der Sturm. Anders sieht es in der Mitte aus. In einem Streifen von NRW und dem südlichen Emsland bis zum Erzgebirge und Bayrischen Wald regnet es teils kräftig und länger anhaltend. Akkumuliert bis Sonntagabend sind in diesen Regionen verbreitet 10 bis 25 l/qmzu erwarten. Im Weststau der Berge können auch 20 bis 40 l/qm fallen. Etwas unsicher ist noch, inwieweit sich Niederschläge an den Alpen bzw. dem Schwarzwald stauen können Während das deutsche ICON derzeit noch etwas passiver unterwegs ist, und „nur“ 5 bis 15, lokal bis 20 l/qm zeigt, lässt das IFS des ECMWF im gleichen Zeitraum schon 15 bis 30, lokal bis 40 l/qm zu. Beim ICON kommt jedoch der Alpenraum nicht davon, sondern wird erst ab Sonntagabend stärker getroffen, sodass bis Montagabend durchaus teils warnwürdige Regenmengen zusammenkommen. Insgesamt sind die Unsicherheiten bezüglich der räumlichen und auch stärke der Niederschläge ab Samstag zunehmend unsicher

Diplom Meteorologe Lars Kirchhübel
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 15.02.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Seit Anfang Februar wüten außergewöhnlich schwere und tödliche Waldbrände in Chile. Anhand der Satellitenbildsequenz (siehe Abbildung 1) bekommen wir eine vage Vorstellung von dem Ausmaß der Brände. Wenn selbst vom Weltraum aus deutlich erkennbar wird, wie aus grünen Flächen „plötzlich“ dunkelbraun verbrannte werden, muss es sich um gewaltige Brandherde handeln. Tatsächlich wird die binnen weniger als 10 Tagen niedergebrannte Fläche auf über 350.000 Hektar beziffert. Das entspricht fast das 1,5-fache des Saarlandes. Über 1000 Haushalte wurden komplett zerstört, dutzende Menschen starben. Die Ursachen der Katastrophe sind dabei nicht nur meteorologischer, sondern auch kultureller Natur.

Ein Blick auf die Witterung der letzten Wochen und Monate zeigt, dass es in Chile nicht nur langanhaltende Phasen viel zu hoher Temperaturen gab, sondern auch extrem wenig Niederschlag. In Santiago de Chile beispielsweise war es im November und Dezember über Wochen 2 bis 4, teilweise bis 6 Grad zu heiß (siehe Abbildung 2). Im Mittel waren die vergangenen 90 Tage knapp 2 Grad zu warm. Höchsttemperaturen über 30 Grad Celsius standen fast auf der Tagesordnung. Nach kurzer Verschnaufpause legte Ende Januar die nächste Hitzewelle los. Bei Waldbränden spielt die Temperatur aber eigentlich nur eine untergeordnete Rolle, viel entscheidender ist die Trockenheit, hervorgerufen durch niederschlagsarme Witterung. In der Stadt Chillán zum Beispiel regnete es zwischen Mitte November und Mitte Januar überhaupt nicht, der geringe Regen in der zweiten Januarhälfte war nur ein Tropfen auf den heißen Stein. Obwohl wir uns in Chile zurzeit in der sommerlichen Trockenzeit befinden, wären auf Basis der vieljährigen Mittelwerte in den vergangenen 90 Tagen immerhin etwa 60 l/m² zu erwarten gewesen. Somit baute sich im Laufe der Zeit ein durchaus veritables Niederschlagsdefizit auf. Die Niederschlagsarmut kann in Verbindung mit “ La Niña„, einer großräumigen Zirkulationsanomalie gesehen werden, die Trockenheit an der Pazifikküste Südamerikas begünstigt (siehe ). Heißer, trockener Wind fegte jüngst über die ausgetrockneten Landschaften und wirkte wie ein Brandbeschleuniger – die meteorologischen Voraussetzungen für gefährliche Waldbrände waren geschaffen.

Für die Entzündung von Waldbränden bedarf es allerdings immer einer Zündquelle, Spontanentzündungen sind erst ab mehreren Hundert Grad Celsius möglich. Zündquellen können natürlich sein, zum Beispiel in Form eines Blitzeinschlages. In den allermeisten Fällen ist aber der Mensch oder die Folgen seines Handelns verantwortlich, sei es vorsätzlich, z. B. durch Brandstiftung, oder unbeabsichtigt durch unvorsichtiges oder fahrlässiges Verhalten.

Ein weiterer kultureller Aspekt stellt die in Chile von Monokulturen dominierte Forstwirtschaft dar. Insbesondere die ausgedehnten, eigentlich in Australien beheimateten Eukalyptus-Plantagen sind ein gefundenes Fressen für die Flammen, da sie recht wenig Feuchtigkeit, dafür aber reichlich Öle enthalten, die sich fast explosiv entzünden.

Da Veränderungen in einem über viele Jahrzehnte gewachsenen „Wald-Modell“ nicht innerhalb kürzerer Zeit zu erwarten sind, bleibt nur die Hoffnung auf einen Wetterumschwung. Doch auch dieser bleibt zumindest in den kommenden Tagen erst einmal aus. Mit Regen ist ausgerechnet in den von den Waldbränden betroffenen Regionen nicht zu rechnen (Abbildung 3).

Dipl.-Met. Adrian Leyser
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 13.02.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Der Zeiger des Wandbarometers steht auf „schön“ und misst einen Luftdruck von 1040 hPa, auf dem Display der „intelligenten“ Wetterstation im Wohnzimmer leuchtet ein Sonnensymbol. Beim Blick aus dem Fenster sieht man aber dunkle Schauerwolken, plötzlich blitzt und donnert es sogar und Graupelkörner tanzen auf Dächern und Straßen. Merkwürdig! Auch die Wetterkarte in der Tageszeitung zeigt ein mächtiges Hochdruckgebiet über Europa. Was ist also der Grund für die vermeintlich „verkehrte Welt“ beim Wetter?

Ursache ist wahrscheinlich ein sogenannter „Kaltlufttropfen“. Dazu muss man wissen, dass nicht nur der Luftdruck in Bodennähe – den das heimische Barometer misst – über den Wettercharakter entscheidet. Auch die Druckverteilung in der Höhe, also der Luftdruck drei, fünf oder zehn Kilometer über unseren Köpfen, spielt beim Wetter eine entscheidende Rolle. So kann es sein, dass sich zwar im Bodenniveau ein großflächiges Hochdruckgebiet breitgemacht hat, in der Höhe jedoch ein kleines Tief herumwirbelt. Dieses bezeichnet man in der Meteorologie als Kaltlufttropfen (zur Namensherkunft später mehr).

Kaltlufttropfen befinden sich fast immer über den Randbereichen eines Bodenhochs (siehe Abbildungen). In der mittleren Troposphäre, also etwa fünf Kilometer über uns (500 hPa-Niveau) ist dieses nahezu kreisförmige Höhentief am stärksten ausgeprägt. Aber selbst auf Wetterkarten bis in 1,5 km Höhe (850 hPa-Niveau) ist ein Kaltluftbereich mit tieferem Luftdruck oft noch gut erkennbar. In den Bodenwetterkarten ist jedoch kein abgeschlossenes Tief mehr zu finden. Damit wären wir auch beim Hauptunterscheidungsmerkmal zwischen einem Kaltlufttropfen und einem „gewöhnlichen“ Tief. Bei letzterem handelt es sich um ein hochreichendes Tiefdruckgebiet, das sowohl am Boden als auch in der Höhe ausgeprägt ist, während ein Kaltlufttropfen nur in der Höhe (über dem Bodenhoch) zu finden ist. Häufig (aber nicht immer) sind die Isobaren (Linien gleichen Luftdrucks) um das Hochdruckgebiet unterhalb des Kaltlufttropfens zumindest noch etwas eingedellt. Zwischen 500 und 300 hPa (etwa 5,5 bis 10 km Höhe) ist rund um das Höhentief zusätzlich ein Starkwindfeld anzutreffen.

Man unterscheidet bei Kaltlufttropfen zwischen zwei Entstehungsmechanismen. Zum einen können sie durch einen Cut-Off-Prozess aus einem Höhentrog* entstehen (siehe Animation 1). Ist der Höhentrog weit nach Süden ausgedehnt, „tropft“ nicht selten ein Höhentief ab. Dieser Kaltluft“tropfen“ wird nun durch die bodennahe und meist schwache Strömung gesteuert. Kaltlufttropfen können aber auch das Relikt eines ursprünglich hochreichenden Tiefdruckgebiets sein, wobei sich durch Reibungsprozesse das Bodentief aufgelöst hat und nur noch der Kaltlufttropfen in der Höhe übrigbleibt.

Kaltlufttropfen treten überwiegend im Winterhalbjahr auf, kommen aber auch im Sommer vor. Im Gegensatz zu Bodentiefs besitzen sie keine Fronten, weil sich die kälteste Luft in der Mitte der in etwa kreisförmigen Gebilde sammelt, daher der Name „Kaltluft“tropfen.

Diese kalte Höhenluft ist der Grund, weshalb Kaltlufttropfen zum „Schönwetterverderber“ werden. Die Temperaturabnahme mit der Höhe ist unterhalb des Kaltlufttropfens stärker als in der Umgebung, die Luftschichtung wird also labilisiert. Dadurch entstehen (trotz hohen Luftdrucks am Boden) Schauer und manchmal sogar Kaltluftgewitter.

Einen besonders gut ausgeprägten und sehr langlebigen Kaltlufttropfen gab es im März vergangenen Jahres. In der Nacht zum 19. März tropfte der Kaltlufttopfen östlich von Schweden über der Ostsee aus einem Höhentrog ab und zog nach Polen. Während von Dänemark bis zum Baltikum mit teils über 1050 hPa für die Jahreszeit rekordverdächtig hohe Luftdrücke gemessen wurden, lag der Kaltlufttropfen am Nachmittag mitten über Deutschland, wo am Boden immerhin noch rund 1040 hPa vorherrschten (Abb. 1). Dennoch bescherte uns der Kaltlufttropfen windiges und wechselhaftes Wetter mit Regen-, Schnee- und Graupelschauern. Mit der östlichen Strömung an der Südseite des mächtigen Hochs „schwamm“ der Kaltlufttropfen wie ein Fettauge auf der Suppe westwärts nach Belgien und bis zum 21. März zur Nordsee (Abb. 2). Auf dem Satellitenbild waren die Wolkenspiralen und auf der Höhenkarte der runde Kaltlufttropfen gut erkennbar, auf der Bodendruckkarte sah man hingegen lediglich eine kleine Delle an der Westseite des Hochs. In den Folgetagen wanderte der Kaltlufttropfen weiter im Uhrzeigersinn um das Hoch, überquerte den Süden Skandinaviens und erreichte in der Nacht zum 23. März seine Geburtsstätte über der Ostsee (Abb. 3). Dort war seine Reise noch immer nicht zu Ende. Er zog weiter seine Kreise über die Baltischen Staaten und Belarus zur Ukraine. Am Nachmittag des 24. März erkannte man eine wunderschöne Wolkenspirale im Bereich des Kaltlufttropfens inmitten einer riesigen wolkenfreien Zone, die sich von Frankreich über Mitteleuropa bis nach Russland erstreckte (Abb. 4). Erst am 26. März löste sich der Kaltlufttropfen über der Osttürkei auf, nachdem er innerhalb von gut acht Tagen mehr als 6500 Kilometer zurücklegte. In den nachfolgenden Animationen können Sie die Reise durch Europa eindrucksvoll nachverfolgen.

Zurück in die Gegenwart. Bis weit in die kommende Woche hinein bestimmt ein mächtiges Hochdruckgebiet unser Wetter. In der zweiten Wochenhälfte simulieren die Wettermodelle aber immer wieder die Bildung eines Kaltlufttropfen mit den typischen Wetterkapriolen. Ob dieser auch das Wetter bei uns in Deutschland aufmischt, ist aus heutiger Sicht aber noch nicht vorhersagbar. Es bleibt also spannend.

* In der Höhe entstehen anders als am Boden in der Regel wellenartige Druckverteilungen mit Trögen tiefen Luftdrucks (auf der Nordhalbkugel nach Süden ausgewölbte Wellentäler) und Rücken hohen Luftdrucks (nach Norden gewölbte Wellenberge).

Dr. rer. nat Markus Übel (Meteorologe)
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 11.02.2023
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst