In den Wintermonaten von Nord- und Zentralamerika strömen Winde vom Golf von Mexiko durch die Täler der Gebirgskette in Mexiko und erreichen nicht selten Sturmstärke. Im Süden des Landes münden sie in den Golf von Tehuantepec und wenn diese Winde dort über das Wasser streifen, wird im Ozean eine Zirkulation angeregt. Das warme Oberflächenwasser wird fortgetrieben, wodurch kaltes, nährstoffreiches Tiefenwasser nachströmt. Der Effekt ist so stark, dass die Oberflächenwassertemperatur in nur 24 Stunden um zehn Kelvin abnehmen kann. Dies wiederum führt zu verstärktem Wachstum von Algen, welche letztlich den Ausgangspunkt des Nahrungskreislaufs im Ozean darstellen. Eine ganze Nahrungskette hängt von diesen wiederkehrenden Tehuano-Winden im Pazifik ab.

Der meteorologische Prozess, der zu den Winden in Sturmstärke führt, ist recht einfach zu erklären: Im Winter bewegen sich kalte Hochdruckgebiete aus Nordamerika südwärts über den Golf von Mexiko. Über dem pazifischen Ozean liegt hingegen eine warme, feuchte Luftmasse, die von tiefem Luftdruck geprägt ist. Zwischen dem Hoch über dem Golf und dem tiefen Luftdruck über dem Pazifik baut sich ein starker Druckgradient auf. So fließt die Luft aus dem Hoch Richtung tieferem Luftdruck aus, wird aber von den Kordilleren in Mexiko abgeblockt. In Schluchten oder Pässen – wie dem mexikanischen Chivela-Pass – wird die Luft kanalisiert und erreicht dann stark beschleunigt den Golf von Tehuantepec, einem Teil des pazifischen Ozeans.

Der Tehuano-Wind ist nicht das einzige Windsystem in Zentralamerika, das eine verstärkte Algenblüte hervorruft. Nach dem Auftreten von Tehuano-Winden folgen in der Regel wenige Tage später noch zwei Windsysteme in Mittelamerika, da das Hochdruckgebiet vom Golf von Mexiko weiter nach Süden wandert. Hauptsächlich an drei Stellen finden Winde ihren Weg vom Golf von Mexiko durch die Kordilleren in den pazifischen Raum: Der Tehuano-Wind durchquert den Chivela-Pass in Mexiko. Etwas weiter südlich prescht der Papagayo-Wind vom Karibischen Meer kommend über die Seen Nicaraguas in den Golf von Papagayo. Zu guter Letzt pfeifen die Panama-Winde durch den Culebra Cut – dort wo sich der Panama-Kanal befindet, der den Atlantik mit dem Pazifik verbindet.

Das nebenstehende Satellitenbild zeigt den Effekt, den Tehuano-Winde auf die Algenblüte in der Bucht von Tehuantepec im Dezember 2003 hatten. In der Falschfarbendarstellung ist die Konzentration an Chlorophyll zu sehen, welches der SeaWiFS-Sensor (NASA) an Bord des GeoEye-Satelliten Orbview-2 südwestlich von Mexiko detektieren konnte. Hohe Konzentrationen sind in dunkelrot und geringe Konzentrationen in hellblau auszumachen.

Dipl.-Meteorologin Julia Tuschy
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 13.08.2023
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Der tägliche Gang zum Regenmesser hat sich in letzter Zeit definitiv gelohnt und nahezu jedes Mal war Spannung geboten, wie viel Regen denn nun wirklich gefallen war. Waren es zehn, zwanzig oder gar vierzig Liter? Auf jeden Fall kam aufsummiert seit Anfang August in weiten Teilen des Landes doch so einiges zusammen. Bei manch einem, der in dieser Zeit im Urlaub verweilte, ist der Regenmesser sicherlich auch übergelaufen. Bei Betrachtung der einzelnen Tage muss konstatiert werden, dass seit Anfang des Monats nahezu an jedem Tag gebietsweise 20 bis 50 Liter pro Quadratmeter Regen vom Himmel kamen. Örtlich war es sogar noch mehr und insgesamt sticht der vergangene Sonntag noch etwas aus der Masse heraus. Sowohl im Osten des Landes als auch im Westen und generell in den Mittelgebirgen kam an diesem Tag einiges an Wasser vom Himmel. Dies war zum einen einem Vb-artigen Tief geschuldet, das über Polen nordwärts zog und für Aufgleitniederschläge entlang der östlichen Landesgrenze sorgte. Andererseits lag genau über Deutschland ein umfangreicher Trog, in dem es oftmals in denselben Regionen immer wieder zu schauerartigen Niederschlägen kam. Am meisten regnete es zwischen Sonntag 06 UTC und Montag 06 UTC im Bayerischen Wald (Sankt Englmar und der Große Arber mit 82 bzw. 80 Liter pro Quadratmeter). Aber auch in Altenberge im Norden Nordrhein-Westfalens schüttete es wie aus Eimern, was 71 Liter pro Quadratmeter eindrucksvoll widerspiegeln. Dies entspricht etwas mehr als der Monatssumme – und dies innerhalb eines Tages.

Insgesamt fielen im bisherigen August verbreitet 30 bis 60 Liter pro Quadratmeter. Deutlich mehr kam in einigen Mittelgebirgen, in Nordrhein-Westfalen, in Teilen der südlichen Mitte, in den Alpen und im Nordosten zusammen. Dort regnete es bereits 60 bis 120, örtlich um 150 Liter pro Quadratmeter. Dies ist in den meisten Regionen bereits der normal übliche Monatsniederschlag oder sogar noch deutlich mehr gewesen. Mit 199 Liter pro Quadratmeter ist der Große Arber im Bayerischen Wald absoluter Spitzenreiter, gefolgt von Sankt Englmar mit 174 Liter pro Quadratmeter und Oberfranken-Hüttstadl (Bayern) mit 159 Liter pro Quadratmeter. Sehr trocken verlief der bisherige August im Lee des Harzes. Beispielsweise kamen in Erxleben-Bregenstedt (Sachsen-Anhalt) und Möckern-Drewitz (Sachsen-Anhalt) nur 7 bzw. 9 Liter pro Quadratmeter zusammen. Auch auf Fehmarn (Schleswig-Holstein) war es mit 10 Litern pro Quadratmeter sehr trocken.

Vergleicht man nun den prozentualen Anteil des aktuell bis heute Morgen (10.08.2023, 8 Uhr MESZ) gefallenen Niederschlags im Verhältnis zum vieljährigen Mittel, so fällt auf, dass flächendeckend deutlich mehr Niederschlag gefallen ist, als normalerweise üblich. Regional betragen die Abweichungen mehrere hundert Prozent. Insbesondere im Bereich des Münsterlandes, der Uckermark und im Spessart fielen mehr als 500 % des bis zu diesem Zeitpunkt durchschnittlichen Niederschlags. Zwischen Donau und den Alpen liegt man in etwa im Mittel.

Im Flächenmittel fielen bis heute Morgen in Deutschland 54,5 Liter pro Quadratmeter. Dies entspricht 209 % des erwartbaren Niederschlags. Es zeigt sich also auch in der Fläche, dass es bisher viel zu nass war im Lande. Normalerweise wird dieser Wert von etwas über 50 Liter pro Quadratmeter im Flächenmittel erst zu Beginn der dritten Augustdekade erreicht (durchgezogene Linie im folgenden Diagramm).

Nachdem es heute und auch morgen überwiegend trocken bleibt, kommen bereits in der Nacht zum Samstag von Westen her neue schauerartige Niederschläge auf. Auch im weiteren Verlauf des Wochenendes und bis weit in die neue Woche hinein lautet die Devise in vielen Landesteilen: „Der Regen wird wärmer.“

Dipl.-Met. Marcel Schmid
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 10.08.2023
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Eigentlich ein klassisches Thema für den Herbst, denn stürmisches und regnerisches Wetter verbindet man gemeinhin doch eher mit jener Jahreszeit. Da der Sommer in den vergangenen Tagen bzw. Wochen bei manch Einem aber sicherlich auch mal herbstliche Gefühle hervorbrachte, passt das Thema jetzt eigentlich auch ganz gut. Vielleicht ist Ihnen das in letzter Zeit ja auch mal passiert, als Sie draußen mit dem aufgespannten Regenschirm unterwegs waren? Auf einmal kommt ein Windstoß, der Schirm klappt nach oben um und dient nun mehr als Sammelbecken, denn als Regenschutz.

Was physikalisch dahinter steckt, hatte der schweizer Physiker Daniel Bernoulli bereits im 18. Jahrhundert herausgefunden. Grob gesagt, stellte er fest, dass Luft, die an einem bestimmten Ort schneller strömt als in der Umgebung, an diesem Ort einen Unterdruck erzeugt. Dieses bedeutende Phänomen wurde in der Folge nach seinem Entdecker benannt und ist in der Wissenschaft seither als Bernoulli-Effekt bekannt. Der entstehende Unterdruck bewirkt schließlich einen Sog, der Objekte aus der Umgebung ansaugt.

Übertragen wir das mal auf den Regenschirm: Bei Windstille herrscht über und unter dem Schirm derselbe Druck, sodass er in der Folge keine Anstalten macht, seine Form verändern zu wollen. Wird der Regenschirm nun aber vom Wind angeströmt, dann stellt er für den Wind ein Hindernis dar. Um dieses zu umgehen, wird die Luft, die auf den Schirm trifft, über ihn hinweg gelenkt. Ähnlich wie auf einer Autobahn, auf der die Fahrbahn von zweien auf eine verengt wird, verengt sich nun auch der Luftkanal über dem Regenschirm. Die abgelenkte Luft quetscht sich nämlich zu derjenigen, die eh schon über den Schirm weht. Wie in einer Düse wird die Luft nun über dem Schirm beschleunigt (auch bekannt als sogenannter Venturi-Effekt), im Vergleich zur Umgebungsluft strömt diese dort nun also schneller. Daher (Stichwort Bernoulli-Effekt) nimmt der Druck über dem Schirm ab, wohingegen er unter ihm nahezu gleichbleibt. Da ist er nun, der oben erwähnte Unterdruck! Ist dieser stark genug, klappt der Regenschirm letztendlich nach oben um.

Derselbe Effekt ist übrigens unter anderem auch dafür verantwortlich, dass bei schweren Stürmen Hausdächer abgedeckt werden oder Flugzeuge fliegen können (Unterdruck über den Tragflächen).

Den Bernoulli-Effekt können Sie auch problemlos selbst ausprobieren. Halten Sie beispielweise zwei Blätter Papier so, dass sich die beiden Blattflächen „anschauen“ und voneinander ein paar Zentimeter entfernt sind. Pusten Sie nun von oben zwischen die beiden Blätter, nähern sich die unteren Papierenden einander an und werden nicht, wie man vielleicht denken würde, auseinander gedrückt. Oder falls Sie stolzer Besitzer eines Tischtennisballs und eines Föns sind, föhnen Sie einfach mal senkrecht nach oben und legen den Tischtennisball in den Fönstrahl. Der Ball bleibt nun in diesem Strahl gefangen, selbst wenn Sie den Fön leicht kippen.

In diesem Sinne: Viel Spaß beim Experimentieren!

Dipl.-Met. Tobias Reinartz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 08.08.2023
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Am 06. August 1945 zerstörte eine amerikanische Atombombe mit dem harmlos klingenden Namen „Little Boy“ die Stadt Hiroshima und tötete 70.000 bis 90.000 seiner Bewohner sofort. Die Wahl des Ziels fiel mehr oder weniger zufällig auf Hiroshima. Weitere Optionen waren Kokura und Nagasaki. Wenige Tage zuvor musste der Start des Flugzeugs aufgrund schlechter Wetterbedingungen noch verschoben werden, da die Bombe nur bei Sichtflugbedingungen eingesetzt werden durfte. Für den 06. August wurden dann gute Wetterbedingungen für Japan vorhergesagt. Kurz nach 7 Uhr meldete ein amerikanisches Wetterbeobachtungsflugzeug, der Wolkenbedeckungsgrad über Hiroshima betrage drei Zehntel bei guter Sicht und somit war das Ziel für den Einsatz dieser Atombombe gefunden.

Da das japanische Kaiserreich aber trotz der verheerenden Zerstörungsgewalt dieser neuartigen Bombe nicht kapitulieren wollte, entschieden die amerikanischen Befehlshaber, eine zweite Atombombe mit dem Namen „Fat Man“ einzusetzen. Das primäre Ziel war Kokura als ein Zentrum der japanischen Rüstungsindustrie. Nagasaki war ursprünglich nicht einmal auf der Liste der engeren Auswahl gewesen, wurde dann aber als Ersatz für Kyoto hinzugefügt. Zunächst war der 11. August als Abwurfdatum vorgesehen, da aber schlechtes Wetter vorhergesagt war, wurde der Einsatz um zwei Tage vorgezogen. Als der Bomber an besagtem 09. August über Kokura ankam, lag die Stadt allerdings unter dichten Wolken sowie Rauchschwaden eines Brandbombenangriffs vom Vortag. Weitere zwei Anflüge folgten, aber nachdem die Sicht nicht besser wurde und zudem das Flugbenzin zur Neige ging, entschied man sich, das Ausweichziel Nagasaki anzusteuern. Es sollte ein Direktangriff auf die Schiffswerften erfolgen, allerdings herrschten auch über Nagasaki schlechte Sichtverhältnisse. Eigentlich hätte der Angriff unter solchen Umständen abgebrochen werden müssen, aber der Pilot entschied sich zu einem Radaranflug, um die Bombe letztlich doch noch abwerfen zu können. Der eigentliche Zielpunkt wurde zwar verfehlt, dafür explodierte die Bombe über dicht bewohntem Gebiet und ließ wie bereits in Hiroshima nur wenige Überlebende zurück.

Ein weiteres Ereignis zur Zeit des Zweiten Weltkrieges war der sogenannte „D-Day“ (Decision Day), der erste Tag der Invasion der Alliierten (USA, Kanada, Großbritannien und weitere Verbündete) an der französischen Atlantikküste in der Normandie. Kalendarisch handelte es sich hierbei um den 06. Juni 1944. Diese groß angelegte Militäraktion startete unter dem Decknamen „Overlord“ und beinhaltete die Einnahme deutscher Stellungen in der Normandie und die Errichtung mehrerer Brückenköpfe, um den Nachzug weiterer Truppen zu ermöglichen. Von dort aus sollte dann die Befreiung des westlichen Europas von der Naziherrschaft erfolgen. Da diese Militäraktion die Überquerung des unberechenbaren Ärmelkanals mit teils nur bedingt hochseetauglichen Transportbooten erforderte, war eine erfolgreiche Landung somit maßgeblich vom Wetter abhängig. Die Prognose eines geeigneten Zeitfensters mehrere Tage im Voraus war zur damaligen Zeit fast nicht möglich, denn bereits die Vorhersage des nächsten Tages gestaltete sich schwierig. Zumal es sich bei dieser Region um eine handelt, in der das Wetter sehr variabel ist. Aufgrund dieser Variabilität ist eine Vorhersage über mehrere Tage auch heute noch nur begrenzt möglich. Es kann also mit Fug und Recht behauptet werden, dass diese Wettervorhersage im Jahr 1944 eine der wichtigsten in der Geschichte werden sollte. Zumal das Militär mehrere Grundvoraussetzungen festlegte:
– Ebbe, um mögliche Unterwasserhindernisse des Feindes erkennen zu können;
– Trockener und für schwere Fahrzeuge tragfähiger Boden, somit sollte es in den Tagen zuvor wenig bis gar nicht geregnet haben;
– Kein Morgennebel für gute Sichtbedingungen der Fallschirmjäger und
– Auflandiger Wind von maximal 20 km/h, aber keine Windstille.

Im Mai 1944 wurde der D-Day auf den Morgen des 05. Juni terminiert. Anfang Juni war das Wetter sehr wechselhaft, da über dem Atlantik ein Tiefdruckgebiet dem nächsten folgte. Nun sollte der D-Day verschoben werden, aber um den Moment eines Überraschungsangriffs nicht zu versäumen, wurde der D-Day nur um einen Tag verschoben.

Die Vorhersagen wichen damals stark voneinander ab, sowohl bei den Alliierten untereinander als auch im Vergleich zur deutschen Vorhersage. Für den 05. Juni sollte der Chefmeteorologe Eisenhowers recht behalten, denn eine Kaltfront sorgte für viel Wind und Regen und hätte die Militäraktion unmöglich gemacht. Hinter der Kaltfront zeichnete sich für den 06. Juni vorübergehende Wetterberuhigung im Zusammenhang von Zwischenhochdruckeinfluss ab und somit eröffnete sich ein kurzes Zeitfenster für eine mögliche Invasion. Auf deutscher Seite rechnete man weiterhin mit wechselhaftem und stürmischem Wetter. Somit wurde das Überraschungsmoment vonseiten der Alliierten genutzt, auch wenn sich das Wetter erst im Tagesverlauf besserte und dadurch viele Soldaten bereits zu Beginn der Landung ihr Leben lassen mussten.

M.Sc. (Meteorologin) Tanja Sauter
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 07.08.2023
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