Mitternachtsdämmerung

Am Donnerstag war meteorologischer Sommeranfang, der den Beginn der längsten Tage des Jahres markiert. Die warme Jahreszeit lädt zu ausgedehnten Grillabenden ein und bietet uns viel Tageslicht. Gleichzeitig verlängert sich auch die Dauer der Dämmerung.
Die Dämmerung bezeichnet die Phase vor Sonnenauf- bzw. Sonnenuntergang, in der die Sonne noch unter dem Horizont steht, aber ihr Streulicht in der Atmosphäre sichtbar ist. Es gibt drei Phasen der Dämmerung: die bürgerliche Dämmerung, die nautische Dämmerung und die astronomische Dämmerung.

Die bürgerliche Dämmerung beginnt unmittelbar nach Sonnenuntergang und geht weiter, bis die ersten hellen Sterne oder Planeten sichtbar werden. Dies geschieht, wenn die Sonne etwa 6 ° unter dem Horizont steht. Nach der bürgerlichen Dämmerung folgt die nautische Dämmerung, in der Sterne mittlerer Helligkeit sichtbar werden. Sie endet, wenn die Sonne etwa 12 ° unter den Horizont sinkt. An die nautische Dämmerung schließt sich die astronomische Dämmerung an, die endet, wenn die Sonne etwa 18 ° unter dem Horizont steht und die Nacht beginnt.

In der Zeit des astronomischen Sommerbeginns, zur Sommersonnenwende ist die Dämmerung besonders lang. Dies liegt daran, dass die scheinbare Bahn der Sonne zu dieser Zeit am flachsten auf dem Horizont steht, wodurch der Winkel, unter dem die Sonne untergeht, am kleinsten ist. Die kürzesten Dämmerungszeiten hingegen gibt es zum Frühlings- bzw. Herbstanfang während der Tagundnachtgleiche.

In der Nordhälfte Deutschlands, wird es jetzt selbst um Mitternacht nicht mehr vollständig dunkel. Am Nordhorizont ist immer noch einen Rest von Dämmerung erkennbar. Da die Sonne dort derzeit nachts nicht mehr als 18 ° unter den Horizont sinkt, wird die abendliche astronomische Dämmerung nicht mehr beendet und geht in die morgendliche astronomische Dämmerung über. Dieses Phänomen wird Mitternachtsdämmerung genannt. Zur Sommersonnenwende am 21.Juni tritt es nördlich des 49. Breitengrades auf. Nördlich des 61. Breitengrades sinkt die Sonne die ganze Nacht nicht mehr als 6° unter den Horizont, wodurch die bürgerliche Dämmerung nicht mehr endet. Diese Nächte werden dort als „Weiße Nächte“ bezeichnet. Bekannt sind vor allem „die Weißen Nächte von St. Petersburg“. In Deutschland kann man die Weißen Nächte nur ansatzweise auf einigen Nordseeinseln oder im Norden Schleswig-Holsteins erleben.

Der Zeitpunkt der beginnenden Dämmerung hängt nicht nur von der geographischen Breite ab, sondern auch von der geographischen Länge. So wird es am östlichen Ende der Bundesrepublik etwas über 30 Minuten früher dunkel als am westlichen Ende. Die Intensität der Dämmerung wird auch von Aerosolen wie zum Beispiel Vulkanstaub in der oberen Atmosphäre beeinflusst. Mit etwas Glück lassen sich auch leuchtende Nachtwolken beobachten. Dies sind Wolken in 81 bis 87 km Höhe in der Mesopausenregion. Sie können nur in der Zeit um die Mitternachtsdämmerung beobachtet werden. Denn wenn die Sonne etwa 6 bis 16 Grad unter dem Horizont steht, erscheint der Himmelshintergrund bereits dunkel, die Wolken werden allerdings aufgrund ihrer enormen Höhe von der Sonne noch beschienen und erscheinen als Leuchtende Nachtwolken. Doch dies ist ein weiteres Thema für einen anderen Tag.

 

DWD Mitternachtsdaemmerung
Dipl. Met Christian Herold
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 05.06.2023

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Leuchtende Nachtwolken – ein sommerliches Phänomen

\Wettertechnisch sieht es in den nächsten Tagen sehr sommerlich aus. Zum ersten Mal in diesem Jahr werden die Temperaturen die 30 Grad-Marke überschreiten. Auch lauen Nächten steht dann nichts mehr im Wege. Bei den warmen Verhältnissen hält man sich dann auch nachts noch gerne draußen auf. Ein Phänomen was sich dort eventuell am nächtlichen Himmel blicken lässt, sind leuchtende Nachtwolken (englisch: noctilucent clouds, kurz: NLC).

Leuchtende Nachtwolken sind silbrig-weiße dünne Wolken, haben jedoch im engeren Sinne nicht direkt was mit Wetter zu tun. Denn das Wetter spielt sich hauptsächlich in der Troposphäre ab, deren Obergrenze in unseren Breiten in etwa eine Höhe von 10 bis 13 km erreicht. Leuchtende Nachtwolken entstehen in der Mesosphäre, in einer Höhe zwischen 80 bis 85 km. Vieles was mit der Entstehung der leuchtenden Nachwolken zu tun hat, ist im Detail noch nicht geklärt. Man weiß aber, dass sie aus kleinen Wassereisteilchen bestehen, weswegen sie optisch an Cirruswolken erinnern. Schon lange vermutet, wurde dieses erst 2001 durch das Satelliten-Messinstrument HALOE bewiesen. Zur Entstehung von Wolkeneisteilchen braucht man zum einen Wasserdampf und zum anderen Sublimationskerne, an die sich die Wasserteilchen anheften können.

In der Mesosphäre ist kaum Wasserdampf vorhanden, sodass sich im Normalfall nur wenige Wassermoleküle miteinander verbinden können. Damit die Wasserdampfmoleküle doch zu kleinen Eisteilchen gefrieren, benötigt man besonders kalte Temperaturen von unter minus 120 Grad Celsius. Von Mai bis August sind aufgrund der inter-hemisphärischen Zirkulation die Temperaturen in der Mesosphäre besonders kalt. Es treten dort teils Temperaturen von unter minus 140 Grad auf. Im Winter dagegen ist die Mesosphäre meist wärmer, sodass dann keine Wolken entstehen können.

Die zur Eiskristallbildung benötigten Eiskeime können aus verschiedenen Staubpartikel oder andere Aerosole bestehen. Die Staubpartikel kommen zum einen durch Meteorite, die in die Erdatmosphäre eindringen und dabei verglühen in diese Atmosphärenschicht. Zur Zeit der ersten Entdeckung der NLC lag die Vermutung nahe, dass Vulkanausbrüche größere Mengen von Staub auch in diese Höhen transportieren. Die erste Beschreibung von leuchtenden Nachtwolken stammt aus dem Jahr 1885, zwei Jahre nach dem Vulkanausbruch des Krakatau. Doch bis heute ist es weiterhin unklar, ob der Vulkanausbruch tatsächlich zu einer erhöhten NLC Aktivität geführt hat. Es könnte auch sein, dass die intensivere Beobachtung des Himmels erhöhte Sichtungszahlen der leuchtenden Nachtwolken ergaben. Nach dem Vulkanausbruch kam es durch die große Staubbelastung in der Tropo- und Stratosphäre spektakuläre Sonnenuntergänge. Es besteht auch die Theorie, dass bei der Entstehung von Eiskristallen nicht unbedingt Sublimationskerne vorhanden sein müssen. Aufgrund des Dipol-Charakters von Wassermolekülen bilden sich sogenannte Wasserclusterionen. Diese Wassercluster sind aber nur kurzlebig.

Um die Wolken zum Leuchten zu bringen ist Licht nötig. Dieses Licht stammt von der Sonne, die zwischen 6 und 16 Grad unter dem Horizont stehen muss, damit die Wolken in einer Höhe von etwa 83 km über dem Erdboden angestrahlt werden. Daher sind in unseren Breiten leuchtende Nachtwolken zwischen Anfang Juni und Mitte Juli zu sehen. Und das am besten gegen Mitternacht, wenn die Dämmerung am dunkelsten ist und das schwache Schimmern der Wolken nicht übertrifft. Sie erreichen über Deutschland eine Höhe von etwa 20 Grad über dem Horizont, wenn man in nördliche Richtungen blickt. In Ausnahmefällen sind sie auch bis in Zenitnähe zu sehen.

 

DWD Leuchtende Nachtwolken ein sommerliches Phaenomen

Langzeitliche Trends zur NLC Aktivität sind schwer zu prognostizieren, da die Forschungen darüber noch andauern. Ein Zusammenhang mit der Sonnenaktivität ist nahe liegend. Allerdings konnte bis jetzt nicht eindeutig beobachtet werden, dass die Häufigkeit der leuchtenden Nachtwolken im Sonnenmaximum-Zeitraum wirklich zunimmt. Für eine erhöhte Nachtwolken-Aktivität könnte auch die Zunahme von Methan und Kohlenstoffdioxid verantwortlich sein. Durch das Erwärmen der Troposphäre, könnte die Mesosphäre kälter werden. Ein weiterer Zusammenhang wird zwischen leuchtenden Nachtwolken in unseren Breiten und den polaren mesosphärischen Wolken vermutet, die während des gesamten Sommers über den Polen liegen. Durch erhöhte Windgeschwindigkeiten könnten die mesosphärischen Wolken über den polaren Gebieten sich schneller und weiter nach Süden hin ausweiten. Auch erhöhte Konzentration von Eiskeimen in der Mesosphäre kann zur Zunahme von Leuchtenden Nachtwolken führen. Bei den Starts der Space Shuttles zwischen 1981 und 2011 als auch beim Start von SpaceX Falcon 9 2014 wurden nach dem Start leuchtende Nachtwolken gesichtet. Durch die Raketen werden nicht nur Staubpartikel, sondern auch Wasserdampf in große Höhen in die Atmosphäre gebracht. Allerdings ist die Höhe des Beitrags von Raketenstarts zur Bildung von leuchtenden Nachtwolken noch umstritten.

Wer in der kommenden Nacht leuchtende Nachtwolken beobachten möchte, hat die größten Chancen dazu an der Ostsee oder im Südwesten Deutschlands. Dort ist der Himmel meist klar. Wer das ganze Spektakel am Himmel auch fotografieren möchte, dem empfiehlt sich eine Belichtungszeit von etwa 10 Sekunden bei einer erhöhten ISO von 800 bis 1600, da sich die Eiswolken bewegen. Das erste Foto von leuchtenden Nachtwolken schoss übrigens Otto Jesse weit vor Erfindung von Digitalkameras im Jahr 1887. Er gab den Wolken auch ihren Namen.

 

DWD Leuchtende Nachtwolken ein sommerliches Phaenomen 1

MSc Sonja Stöckle (Meteorologin)
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 06.06.2023
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Baptiste Cloarec und Sarah Hauser gewinnen IWT Fiji Surf Pro

Dieses Jahr veranstalten die IWT, die International Windsurfing Tour, und die PWA, die Professional Windsurfer Association, das erste Mal eine gemeinsame World Tour, um den Wave-König und die Wave-Königin zu krönen. Mehr als 40 Events unterschiedlicher Größe stehen auf dem Programm.

Deutschlandwetter im Mai 2023

Die wärmsten, trockensten und sonnigsten Orte in Deutschland

Erste Auswertungen der Ergebnisse der rund 2000 Messstationen des DWD in Deutschland.

Besonders warme Orte im Mai 2023*

Platz Station Bundesland durchschnittliche Temperatur Abweichung
1 Waghäusel-Kirrlach Baden-Württemberg 16,4 °C +1,9 Grad
2 Frankfurt a. Main Hessen 15,8 °C +2,1 Grad
3 Rheinau-Memprechtshofen Baden-Württemberg 15,7 °C +2,1 Grad

Besonders kalte Orte im Mai 2023*

Platz Station Bundesland durchschnittliche Temperatur Abweichung
1 Carlsfeld Sachsen 9,3 °C +1,2 Grad
2 Zinnwald-Georgenfeld Sachsen 9,3 °C +0,8 Grad
3 Kahler Asten Nordrhein-Westfalen 9,4 °C +1,2 Grad

Besonders niederschlagsreiche Orte im Mai 2023**

Platz Station Bundesland Niederschlagsmenge Anteil
1 Hindelang, Bad-Gailenberg Bayern 257,2 l/m² 160 %
2 Bischofswiesen-Winkl Bayern 237,1 l/m² 141 %
3 Kreuth-Glashütte Bayern 233,9 l/m² 121 %

Besonders trockene Orte im Mai 2023**

Platz Station Bundesland Niederschlagsmenge Anteil
1 Arkona Mecklenburg-Vorpommern 1,5 l/m² %
2 Gardelegen-Lindstedterhorst Sachsen-Anhalt 1,6 l/m² %
3 Feldberg Mecklenburg-Vorpommern 2,0 l/m² %

Besonders sonnenscheinreiche Orte im Mai 2023**

Platz Station Bundesland Sonnenschein Anteil
1 Arkona Mecklenburg-Vorpommern 343 Stunden 131 %
2 Greifswalder Oie Mecklenburg-Vorpommern 341 Stunden 130 %
3 Rostock-Warnemünde Mecklenburg-Vorpommern 331 Stunden 135 %

Besonders sonnenscheinarme Orte im Mai 2023**

Platz Station Bundesland Sonnenscheindauer Anteil
1 Garmisch-Partenkirchen Bayern 147 Stunden 86 %
2 Oberstdorf Bayern 154 Stunden 93 %
3 Kempten Bayern 169 Stunden 93 %

Oberhalb 920 m NHN sind Bergstationen hierbei nicht berücksichtigt.
* Monatsmittel sowie deren Abweichung vom vieljährigen Durchschnitt (int Referenzperiode 1961-1990)
** Prozentangaben bezeichnen das Verhältnis des gemessenen Monatswertes zum vieljährigen Monatsmittelwert der jeweiligen Station (int Referenzperiode, normal = 100 Prozent).

Hinweis:
Einen ausführlichen Monatsüberblick für ganz Deutschland und alle Bundesländer finden Sie im Internet unter

Meteorologe Denny Karran
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach
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Der meteorologische Sommer hat begonnen!

Der meteorologische Sommeranfang zeigt sich gerade in der Mitte und im Süden von seiner sonnigen, vor allem im Osten und Nordosten schon seit geraumer Zeit erneut von seiner anhaltend trockenen Seite. In diesem Zusammenhang drängt sich die Frage auf, was wir in Deutschland wetter- und witterungstechnisch von den bevorstehenden drei Sommermonaten zu erwarten haben.
Zu Beginn sei auf die aktuelle Mittelfristvorhersage verwiesen, die 7 bis 10 Tage in die Zukunft schaut, manchmal auch mit Trendangaben bis zu Tag 15(siehe weitere Informationen zum Thema).

Ab diesem Zeitpunkt würde man dann allerdings schon vom subsaisonalen Bereich der Wettervorhersage sprechen, wobei diese Steilvorlage als Überleitung zu saisonalen Klimavorhersagen geeignet ist. Saisonale Klimavorhersagen geben eine Prognose darüber ab, mit welcher Wahrscheinlichkeit die kommenden Monate wärmer/kälter oder auch trockener/feuchter als im langzeitlichen Mittel werden. Die Kombination von numerischen Vorhersagen für die zukünftige Periode mit zusätzlichen Vorhersagen aus der Vergangenheit erlaubt eine gewisse statistische Bewertung der Prognosen und die Ableitung von Trendaussagen auf Basis einer Klimatologie.

Im Thema des Tages vom 11.05.23 wurde die aktuelle saisonale Wettervorhersage bereits ausführlich seziert, einschließlich Verweis auf die Copernicus-Seite [Multimodellvorhersage mit schöner Zusammenfassung der Highlights(siehe weitere Informationen zum Thema)].

Schaut man auf die prognostizierte mittlere Luftdruckverteilung auf Meereshöhe über die drei Sommermonate, fällt – unabhängig von im Sommer oft schwächeren Luftdruckgegensätzen – doch ein gewisses Muster auf, nämlich die erhöhte Wahrscheinlichkeit für höheren Luftdruck über dem östlichen Nordatlantik und Teilen Skandinaviens. Demgegenüber stehen relativ deutliche Signale für tieferen Luftdruck über Süd- und Südwesteuropa. Diese Konstellation entspräche für den Index der Nordatlantischen Oszillation (kurz NAO-Index) wohl eine (leicht) negative Abweichung (siehe weitere Informationen zum Thema).

DWD Der meteorologische Sommer hat begonnen

Soweit so gut, aber was heißt Letzteres nun etwas konkreter für die zu erwartenden (mittleren) Witterungsverhältnisse bzw. mögliche Wettermuster über die Sommermonate für den atlantisch-europäischen Wetterraum und speziell für Mitteleuropa?
„NAO negativ“ bedeutete eine nach Süden verschobene Frontalzone im atlantischen Sektor (teilweise Verbindung von Subpolar- und Subtropen-Jet), bis in den zentralen Mittelmeerraum reichend. Demgegenüber haben wir prognostizierte positive Luftdruckabweichungen im östlichen Mittelmeerraum bis zum Schwarzen Meer und Kleinasien. Damit steigt vom zentralen-östlichen Mittelmeerraum bis nach Kleinasien das Risiko markanter Hitzewellen (vergleich Hitzewelle in großen Teilen des Mittelmeerraums in 2019 bei damals ebenso NAO negativ).

Positive Luftdruckabweichungen erkennt man auch vom östlichen Nordatlantik bis nach Skandinavien, mit entsprechend simulierter positiver Temperaturabweichung in diesen Bereichen.

Für Mitteleuropa bestünde somit eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für insgesamt (leicht) zu warme Verhältnisse, bei wohl insgesamt häufigeren Großwetterlagen (GWL) mit nordwestlichen oder nördlichen Strömungsverhältnissen – zyklonal oder antizyklonal ausgepägt würde letzteres auch im Mittel eher normale bis (leicht) zu niedrige Niederschlagsmengen für Mitteleuropa bedeuten. Bei möglichen Blockierungen im Bereich Nordmeer/Skandinavien hingegen bestünde bei nordöstlichen bis östlichen Strömungsverhältnissen und dem Zustrom von überwiegend trockener Festlandsluft gerade für die Nordosthälfte das Risiko längerer trockenerer Perioden.

Im Tagesthema vom 11.05.23 wurden bereits mögliche Ursachen dieser persistenten Blockierungslagen (einschl. Spurensuche bei der Frühjahrszirkulation) untersucht. Letztendlich sind aber Langfristvorhersagen immer mit Vorsicht zu genießen, da diese lediglich einen mittleren Zustand der atmosphärischen Bedingungen beschreiben. Abweichungen davon, auch über einen längeren Witterungsabschnitt sind daher durchaus möglich.

 

Dipl.-Met. Dr. Jens Bonewitz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 01.06.2023
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