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„Wissen Sie schon, wie das Wetter an Ostern wird?“

22. März 2024/in Thema des Tages, Wetter/von WINDINFO

Seit einigen Wochen findet man sie immer wieder mal, sei es im E-Mail-Postfach oder am Telefon: Anfragen zum diesjährigen Osterwetter. Die Antwort war bisher mehr oder weniger immer dieselbe und lautete sinngemäß: „Keine Ahnung.“

Tatsächlich sind seriöse, detaillierte Prognosen maximal drei bis vier Tage im Voraus möglich. Das liegt in der Natur der Sache, denn schon der Ausgangszustand einer jeden Wetterprognose – der aktuelle Zustand der Atmosphäre – ist unter anderem aufgrund von Messungenauigkeiten und einer zu geringen weltweiten Messstationsdichte nicht hundertprozentig genau. Dieser Fehler nimmt mit der Vorhersagezeit mehr und mehr zu, sodass man sich den detaillierten Wetterablauf irgendwann selber würfeln kann.

Was allerdings im Großen und Ganzen recht gut funktioniert, ist, eine Aussage über den Trend der Wetterentwicklung zu treffen. Also zum Beispiel ob es wärmer wird oder ein Kaltlufteinbruch bevorsteht oder ob ein unbeständiger Witterungsabschnitt zu erwarten ist oder es komplett trocken bleibt. Das Zauberwort lautet „Ensembleprognose“.

Mit einer Ensembleprognose wird versucht, die mit der Zeit zunehmende Vorhersageunsicherheit abzuschätzen. Dabei wird für einen Ort nicht nur eine, sondern mehrere Prognosen mit leicht veränderten Anfangsbedingungen gerechnet. Dieses sogenannte Ensemble beinhaltet beim auf mittelfristige Vorhersagen spezialisierten Modell des EZMWF 51 Mitglieder, also 51 Vorhersagen. Je weiter sich diese Vorhersagen voneinander unterscheiden, desto unsicherer ist die Prognose. Liegen sie dagegen nah beieinander, ist sich das Ensemble einig, in welche Richtung sich das Wetter entwickeln soll.

Schauen wir im Folgenden doch einfach mal, ob und falls ja, welche Schlüsse die Ensembleprognose für das Osterwetter am Beispiel für Offenbach erlaubt.

Im oberen Teil der Abbildung ist der Verlauf der Temperatur im Druckniveau 850 hPa dargestellt (entspricht etwa einer Höhe von 1500 m über dem Meeresspiegel). Dieses Niveau wird gerne genommen, da dort die Temperatur in der Regel nicht von bodennahen Prozessen wie die tägliche Erwärmung und nächtliche Auskühlung beeinflusst wird und damit besser die Qualität einer Luftmasse beschreibt. Man erkennt zunächst einmal gut, dass die einzelnen Vorhersagen (dünne, rot-gestrichelte Linien) bis einschließlich kommenden Montag sehr stark gebündelt sind. Danach fangen die Ensemblemitglieder zwar an, auseinanderzulaufen, das Gros zeigt allerdings bis Dienstag einen deutlichen Temperaturanstieg. Bei der dicken roten Linie handelt es sich übrigens um den sogenannten Hauptlauf, also der Vorhersagelauf, der mit den unveränderten Anfangsbedingungen gerechnet wurde.

Der untere Teil der Abbildung zeigt die Niederschlagsentwicklung. Man sieht zunächst einmal für dieses Wochenende von quasi allen Ensemblemitgliedern entsprechende Signale, wenngleich die prognostizierten Mengen nur gering sind. Zu Beginn der neuen Woche sind dann kaum noch Hinweise auf Niederschlag zu finden, ehe ab Wochenmitte das „Gezappel“ wieder zunimmt. Auch bei der Temperatur in 850 hPa wird es in der zweiten Wochenhälfte deutlich wilder. Der Spread, also der Bereich, den die Ensemblemitglieder aufspannen, ist recht groß und liegt etwa zwischen -4 und +11 Grad (in 1500 m Höhe wohlgemerkt). Auch am Osterwochenende ist der Spread zwar ähnlich groß, mit 0 bis 15 Grad aber auf einem etwas höheren Niveau. Zudem hält sich die Mehrheit der Mitglieder wie auch der Hauptlauf irgendwo zwischen 5 und 12 Grad auf. Alles Vorhersagen darunter und darüber sind daher eher unwahrscheinlich.

Übersetzen wir das alles nun nochmal: Nach klassischem, nass-kalten Aprilwetter am Wochenende steigt die Temperatur ab Montag ziemlich sicher wieder an und es bleibt zunächst weitgehend trocken. Ab Mitte der Woche wird es wahrscheinlich wieder unbeständiger und auch am Wochenende kann es durchaus sein, dass die im Garten versteckten Ostereier mal nass werden (muss aber nicht!). Dazu bleibt es voraussichtlich mild, an Ostern vielleicht sogar sehr mild (Höchstwerte eventuell zwischen 15 bis 20 °C). Ein weiterer Kaltlufteinbruch oder gar Eiersuchen im Schnee ist nach heutigem Stand also nicht zu erwarten. Diese Aussagen gelten so auch mehr oder weniger für ganz Deutschland, wobei die Schauerneigung in den westlichen Landesteilen etwas höher ist als in den Östlichen.

Dipl.-Met. Tobias Reinartz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 22.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Poetischer Start in den Frühling

21. März 2024/in Thema des Tages, Wetter/von WINDINFO

Der „Welttag der Poesie“ wird seit dem Jahr 2000 begangen und steht unter der Schirmherrschaft der UNESCO und der Vereinten Nationen. Er betont die Bedeutung und die Vielfalt des Kulturguts Sprache und soll den interkulturellen Austausch fördern. Des Weiteren soll er dem Bedeutungsverlust der Poesie entgegenwirken. Insbesondere waren Kinder und Jugendliche auf der ganzen Welt dazu aufgefordert, Gedichte über Gewalt und Frieden zu verfassen und um 11:30 Uhr (MEZ) für den Frieden zu trommeln.

Das Wort „Poesie“ stammt aus dem Altgriechischen und bedeutet so viel wie „Erschaffung“. Es beschreibt die künstlerische Art, die Ausdrucksmöglichkeiten der Sprache zu nutzen, um dem Adressaten Lebenserfahrungen und Weltdeutungen zu vermitteln. Gerne werden hierzu Verse und eine metaphorische Sprache verwendet.

Auch das Thema „Wetter“ findet sich in vielen Gedichten wieder. Ebenfalls in Reimform, aber meist kürzer und selten mit allerlei Stilmitteln ausgeschmückt, sind die allseits bekannten Bauernregeln. Bauernregeln sind alte Volkssprüche, die Auskunft über das Wetter und die Folgen für die Landwirtschaft geben sollen. Die Reimform erleichtert die Merkfähigkeit der eigentlichen Informationen und das Wissen konnte so gut an die Nachfahren weitergegeben werden. Zu den bekanntesten Bauernregeln gehören die Siebenschläfer-Regel und die Regeln zu den Hundstagen und der Schafskälte. Andere Regeln berücksichtigen keine festen Tage, sondern beziehen sich eher auf die Tier- und Pflanzenwelt. Oder es sind einfach lustige kleine Gedichte ohne Bezug zur Wettervorhersage. Zwei Bauernregeln zum heutigen 21. März lauten unter anderem „An Sankt Benedikt achte wohl, dass man Hafer säen soll!“ oder „Willst du Erbsen und Zwiebeln dick, so säe sie an Sankt Benedikt!“

Auch bekannte Dichter und Denker verfassten mehr oder weniger kurze Reime zum Thema „Wetter“. Johann Wolfgang von Goethe (1749-1832) nahm fast ernüchtert zur Kenntnis, dass „es regnen soll, wenn es regnen will, denn wenn es nicht mehr regnen will, so hört es auch von selber wieder auf.“ Dies wollte Mark Twain (1835-1910) nicht ganz so schulterzuckend hinnehmen und äußerte: „Alle Welt schimpft auf das Wetter, aber niemand tut etwas dagegen.“

Passend zu Goethes Reim wird am morgigen 22. März der Weltwassertag begangen. Dieser wurde 1992 von der UN-Generalversammlung ins Leben gerufen und soll auf die zentrale Bedeutung des Wassers, den Schutz und die nachhaltige Nutzung hinweisen. In jedem Jahr steht der Aktionstag unter einem anderen Motto. In diesem Jahr wurde das Motto „Leveraging Water for Peace“ (frei übersetzt „Wasser für Frieden“) gewählt.

Viele Gedichte behandeln auch das Thema „Wasser“. Beispielhaft soll an dieser Stelle das Gedicht „Alles ist aus dem Wasser entsprungen!“ von Goethe wiedergegeben werden:

Alles wird durch Wasser erhalten!

Ozean, gönn uns dein ewiges Walten

Wenn du nicht Wolken sendetest.

Nicht reiche Bäche spendetest,

Hin und her nicht Flüsse wendetest,

Die Ströme nicht vollendetest,

Was wären Gebirge, was Ebnen und Welt?

Du bist’s der das frischeste Leben erhält!

Die Frage, ob sich auch das Wetter frühlingshaft präsentiert, kann zumindest vorerst gebietsweise bejaht werden. Am heutigen Donnerstag zeigt sich der Himmel insbesondere im Südwesten zeitweise von seiner heiteren Seite. Am Oberrhein werden zudem Höchstwerte von bis zu 20 Grad erreicht. In den übrigen Landesteilen sorgt ein Ausläufer des Tiefs JILL für mal mehr, mal weniger viele Wolken. Im Tagesverlauf ist zudem mit einzelnen Gewittern im Südosten sowie in der östlichen Mitte zu rechnen. Durch den Tiefausläufer frischt der West- bis Nordwestwind auch vorübergehend etwas auf.

Zum Wochenausklang am morgigen Freitag scheint die Sonne in der Südhälfte längere Zeit vom Himmel und die Temperaturwerte steigen auf 15 bis 20, am Oberrhein auf bis zu 21 Grad. Im Norden ist es hingegen bedeckt und regnerisch. Die Höchstwerte liegen dort bei 10 bis 14 Grad. Ursächlich hierfür ist das Tief KILIA

Das Tief KILIA ist auch dafür verantwortlich, dass das Wetter am ersten Frühlingswochenende dem klassischen Aprilwetter ähnelt. Es wird nämlich äußerst wechselhaft bei windigem Schauerwetter. Diese Schauer haben teilweise Graupel im Gepäck, im Bergland auch Schneeflocken. Zudem sind einzelne Gewitter durchaus möglich. Am Samstag werden im Südosten zwar noch einmal 14 bis 16 Grad erreicht, am Sonntag liegen die Höchstwerte dann aber verbreitet bei 6 bis 11 Grad, im Bergland auch darunter. Dann wird auch Bodenfrost wieder Thema werden.

M.Sc. (Meteorologin) Tanja Sauter
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 21.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Klimaerwärmung und die Auswirkungen auf die Vegetation

20. März 2024/in Klima, Thema des Tages/von WINDINFO

Die Natur kommt immer früher in Gang

In den vergangenen Jahren kam die Vegetation im Mittel immer früher in Gang. Es gibt zwei Möglichkeiten diese Entwicklung recht eindrücklich zu zeigen. Da wäre zum einen der Blühbeginn der Forsythie, der auch den Start der phänologischen Jahreszeit „Erstfrühling“ markiert.

Im Deutschlandmittel lässt sich ein deutlicher Sprung zwischen den beiden Referenzperioden 1961-1990 und 1991-2020 erkennen. Im Mittel über Deutschland hat sich der Blühbeginn der Forsythie um elf Tage nach vorne verschoben. An Stationen im Westen und Südwesten Deutschlands sind die Veränderungen noch stärker, so beginnt beispielsweise die Blüte der Forsythie in Geisenheim bereits 18 Tage früher (1961-1990: 25.März, 1991-2020: 07.März). Schaut man speziell auf die letzten 10 Jahre (Zeitraum 2011 bis 2020), erkennt man, dass auch dieses neue Referenzmittel bereits verlassen wurde (Mittel 2011-2020: 1.März). In Geisenheim markierte das Jahr 2024 den bisher frühesten Forsythienblühbeginn seit Aufzeichnungsbeginn. Mit dem 19. Februar 2024 war man über einen Monat früher dran, als im Mittel von 1961-1990 (25.März).

Nicht nur die Temperatur hat Einfluss auf den Blühbeginn

Die Forsythie ist nicht die einzige Pflanze, die immer früher startet. Vergleichbare Veränderungen findet man bei einer Vielzahl von Pflanzen, so auch beim Blühbeginn der Süßkirsche oder bei der Blattentfaltung der Stachelbeere. Allerdings lässt sich die Größenordnung der Verfrühung nicht auf alle Pflanzen(arten) übertragen. Neben der Lufttemperatur beeinflussen auch andere meteorologische Faktoren die Pflanzenentwicklung. Dazu gehören neben der Summe der Sonnenscheindauer auch die Bodentemperaturen in unterschiedlichen Tiefen und die nächtlichen Tiefstwerte in Bodennähe. Forsythie und Stachelbeere sind beispielsweise Flachwurzler und reagieren entsprechend früh auf die Erwärmung der oberen Bodenschichten. Bei Birnen und anderen Tiefwurzlern, reicht eine Erwärmung der oberen Bodenschichten alleine nicht aus.

Anstieg der Mitteltemperatur und Wachstumsstart im Grünland

Die früher einsetzende Vegetationsphase im Frühjahr ist eine direkte Folge des Anstiegs der Mitteltemperatur in den ersten Monaten des Jahres. Um den aktuellen Stand der Frühjahrsentwicklung zu beurteilen nutzen Landwirte die sogenannte Grünlandtemperatursumme. Sie gibt einen Hinweis auf den Termin, zu dem das Wachstum im Grünland beginnt – ein Termin, der sozusagen den Startschuss für die landwirtschaftlichen Arbeiten gibt. Für diese Maßzahl werden mit Jahresbeginn fortlaufend die positiven Tagesmitteltemperaturen aufsummiert. Im Januar werden aufgrund des niedrigeren Sonnenstandes die Mitteltemperaturen noch mit 0.5 und im Februar mit 0.75 multipliziert. Ab März zählen die Tagesmittelwerte voll.

Der Schwellenwert, ab dem man von einem nachhaltigen Wachstumsstart des Grünlands spricht ist die Summe von 200 °C. Schaut man sich die Statistik dazu im Stationsmittel von Deutschland an, erkennt man eine deutliche Verfrühung des Erreichens der 200 °C Marke. In diesem Frühjahr 2024 wurde dieser Schwellenwert sehr früh erreicht und die Natur hat sich folglich besonders früh entwickelt, wie man am Beispiel Frankfurt/Main in der Grafik erkennen kann.

Bis spät in den Herbst Wärme – Verlängerung der Vegetationsperiode

Auf der anderen Seite dauern im Jahresverlauf die sommerlich warmen Wetterlagen immer länger an. Das Jahr 2023 war dahingehend ein Extrembeispiel mit einem September, der als vierter Sommermonat in die Geschichte eingegangen ist. An einigen Wetterstationen entlang der Nordseeküste und im höheren Bergland markierte der September 2023 den wärmsten Monat des Jahres, wärmer als Juni, Juli oder August. Auch bei der Anzahl der Sommer- und Hitzetage (Maxima ≥25 Grad bzw. ≥30 Grad), wurden neue Rekordwerte erzielt. Details dazu sind im nachzulesen. Die spätsommerliche Wärme zog sich bis in die erste Oktoberdekade hinein.

Mit dem im Mittel späteren Absinken der Tagesmitteltemperauren unter 5°C, verlängert sich automatisch die Vegetationsperiode. Blickt man auf die phänologische Uhr, ist zu erkennen, dass insbesondere der „Vollherbst“ in der Periode 1991-2020 deutlich länger andauert, als in der Periode 1961-1990. Dass die phänologische Jahreszeit „Vollherbst“ so viel länger geworden ist, liegt an der Kombination aus zwei Faktoren und der Definition des Beginns der Jahreszeit. Der Vollherbst beginnt mit der Fruchtreife der Stieleiche. Durch die wärmeren Temperaturen wird die Fruchtreife beschleunigt und der Vollherbst beginnt, wie alle phänologischen Jahreszeiten davor, früher als nach der alten Referenz. Der Übergang zur phänologischen Jahreszeit „Spätherbst“ erfolgt mit der Blattverfärbung der Stieleiche. Durch die wärmeren Temperaturen setzt diese im Mittel deutlich später ein. In der Konsequenz ist der „Vollherbst“ der große Gewinner des Klimawandels.

In Folge der zuvor erläuterten Veränderungen, hat sich die Jahreszeit Winter in der Pflanzenwelt deutlich verkürzt (um rund 20 Tage zwischen 1961-1990 und 1991-2020).

Verlängerung des Grünlandwachstums und Verkürzung der Vegetationsruhe

Daraus folgt auch, dass das Grünlandwachstum immer länger andauert. Um diesen Parameter zu bestimmen, muss man wissen, dass ab einer bestimmten Temperatur das Wachstum der Pflanzenwelt zum Erliegen kommt. Die meisten Pflanzen stellen bei Temperaturen unterhalb von 7 bis 4 °C das Wachstum ein und wechseln in die Winterruhe. Etwas vereinfacht kann man den Beginn der Winterruhe damit definieren, dass die Tagesmitteltemperatur an fünf aufeinanderfolgenden Tagen unter 5°C liegen soll. Die Dauer des Grünlandwachstum berechnet sich aus der Zeitspanne zwischen dem Erreichen der Grünlandtemperatursumme von 200 °C und dem Beginn der Vegetationsruhe. Im Vergleich der beiden Klimareferenzperioden erkennt man, dass sich der Zeitraum verlängert hat (fast zwei Wochen länger) und gerade im letzten Jahrzehnt nochmal einen Sprung nach oben gemacht hat.

Auswirkungen der Verkürzung der Ruhephasen

Wenn sich also die Vegetationsperiode verlängert, bedeutet dies im Umkehrschluss, dass die Ruhephasen für die Pflanzenwelt kürzer werden. Es stellt sich also die Frage, welche Konsequenzen dies für die Natur hat. Ganz pauschal lässt sich das nicht beantworten. So gibt es in der Natur und im Garten Pflanzenarten, die auch in den Wintermonaten in milderen Phasen noch aktiv sind. Da sind neben Winterraps/-getreide auch verschiedene Wintersalate und Winterkohlarten zu nennen.

Bei anderen Pflanzenarten, wie den Obstgehölzen, ist dies aber deutlich komplizierter. Diese besitzen einen Schutzmechanismus, der verhindert, dass es während warmen Witterungsabschnitten im Winter zu einem frühzeitigen Austrieb kommt. So gibt es verschiedene Phasen der Winterruhe, während derer sich antriebshemmende Stoffe in den Blütenknospen ausbreiten, die einen frühen Austrieb bei günstigen Temperaturen verhindern. Dieser Stoff wird in der Folge langsam abgebaut. Details über den Prozess finden sich in verschiedenen Veröffentlichungen, z.B

Die immer milderen Winter führen also nicht automatisch zu einem früheren Austrieb, entscheidend für eine Verfrühung ist die Temperatur im Frühjahr. Zwar erkennt man auch bei Obstgehölzen, wie dem Apfel, dass sich der mittlere Austrieb verfrüht hat, der Verfrühung sind aber natürliche Grenzen gesetzt.

Auswirkungen der wärmeren Winter auf das Schädlingsaufkommen

Auch lassen sich keine pauschalen Aussagen über ein vermehrtes Schädlingsaufkommen machen. Es ist zwar richtig, dass wärmere Winter vor allem bei Schädlingen, die ursprünglich aus warmen Gebieten stammen, zu einem Anstieg der Population führen, andersherum bedeuten kalte Winter aber nicht zwingend, dass viele Schädlinge absterben. Was ihnen eher zu schaffen macht, sind häufige Wechsel von Frostperioden und milden Abschnitten.

Man sieht also, dass die Phänologie im gesamten nicht linear auf Veränderungen durch die Klimaerwärmung reagiert, sondern es auch andere Einflussfaktoren gibt, die ebenfalls eine Rolle spielen. Es ist aber nachweisbar, dass sich im Mittel die Vegetationsperiode verlängert und die Winterruhe kürzer ausfällt. Inwiefern dies positive oder negative Konsequenzen hat, ist nicht pauschal zu beantworten und wird auch weiterhin erforscht.

Zustand der Vegetation über Warnwetter App zumelden

Im Übrigen: Sie können uns bei der Erfassung des Zustandes der Vegetation mit Ihren Meldungen über die Warnwetter App unterstützen. Die Zumeldungen stellen eine gute Ergänzung des phänologischen Meldenetzwerks in Deutschland dar.

Dipl. Met. Marcus Beyer mit fachlicher Unterstützung von Bianca Plückhahn

Dipl.-Met. Marcus Beyer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 20.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Meist frühlingshaft mild, aber leicht wechselhaft

19. März 2024/in Thema des Tages, Wetter, Wind/von WINDINFO

Deutschland wird zurzeit vom Hoch MARKUS I mit Schwerpunkt über Polen beeinflusst. Allerdings ist das Hoch bei uns nicht stark genug, um alle Wolken zu vertreiben und die Tiefdrückgebiete aus Deutschland fernzuhalten. Die Kombination Tiefdruckeinfluss über dem Nordatlantik und Hochdruckeinfluss in Mittel- und Osteuropa sorgt zunächst dafür, dass mit einer südwestlichen Höhenströmung wieder sehr milde Luft zu uns gelangen kann.

Am heutigen Dienstag zeigt sich der Himmel über Deutschland unterschiedlich bewölkt. Die dichtesten Wolken haben wir im Westen und im Nordwesten. Hier kommt die Sonne nur selten heraus. Gegen Abend kommt an der Nordsee sogar etwas Regen auf. In der Mitte und im Süden setzt sich erst im Tagesverlauf nach Nebel- und Hochnebelauflösung die Sonne durch. Sonnig oder leicht bewölkt ist es von Anfang an im Osten des Landes. Die Höchstwerte liegen zwischen 8 Grad auf Rügen und 18 Grad entlang des Rheins. Der Wind weht meist schwach aus Südost bis Südwest.

In der Nacht zum Mittwoch bleibt der Himmel im Norden und Nordwesten stark bewölkt. Vom Emsland und bis nach Vorpommern fällt gebietsweise etwas Regen. Ansonsten ist der Himmel wolkig, teils gering bewölkt. Stellenweise kann sich jedoch Nebel bilden. Die Tiefstwerte liegen zwischen 8 Grad unter den dichten Wolken und 0 Grad im Südosten. Bei längerem Aufklaren tritt leichter Frost bis – 2 Grad auf.

Am Mittwoch wird der Höhepunkt der Woche bezüglich der Temperatur und des Wettercharakters erreicht. Dann werden verbreitet Höchstwerte von 17 bis 21 Grad erreicht. Dazu scheint vor allem in der Mitte und im Süden nach örtlicher Nebelauflösung überwiegend die Sonne. Lediglich im Norden sorgt ein schwacher Tiefausläufer für dichte Wolken und zeitweiligen Regen bei Höchstwerten zwischen 11 und 14 Grad. Der Wind weht meist schwach aus unterschiedlichen Richtungen.

In der zweiten Wochenhälfte nimmt der Tiefdruckeinfluss zu, aber es bleibt bis Freitag noch in der Mitte und im Süden recht mild: Am Donnerstag überquert der Tiefausläufer Deutschland und bringt vor allem im Nordosten und im Süden schauerartigen Regen. An den Alpen können sich einzelne Gewitter bilden. Im Nordwesten zeigt sich hingegen ab und zu die Sonne. Am Freitag erreicht ein neues Frontensystem mit zeitweiligem Regen den Norden des Landes. In der Mitte und im Süden ist es freundlicher. Am Wochenende deutet sich dann eine deutliche Abkühlung an. Dabei zeigt sich das Wetter sehr wechselhaft.

Dipl.-Met. Marco Manitta
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 19.03.2024
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Erneute Eruption auf Island

18. März 2024/in Thema des Tages, Wetterlexikon/von WINDINFO

Nach dem 18. Dezember 2023, 14. Januar 2024 und dem 8. Februar 2024 öffnete sich am Samstagabend, dem 16. März 2024 um 20:23 Uhr isländischer Zeit (identisch mit der Weltzeitzone UTC) nahe Grindavík erneut die Erde. Mit der mittlerweile vierten Spalteneruption zeichnet sich nun dabei allmählich ein Muster ab, nach dem es während der aktuellen Phase etwa im monatlichen Turnus zu einer Eruption kommt. Alle vier Eruptionen hielten dabei grob gesagt etwa 24 bis 48 Stunden an. Die sich öffnenden Spalten waren dabei oft um drei Kilometer lang. Eine Ausnahme bildet hier die Eruption vom 14. Januar. Hier betrug die Länge der Fissur nur 1,5 km, allerdings gab es gleichzeitig einen zweiten Eruptionsherd unmittelbar an der Siedlungsgrenze. Die dort ausfließende Lava zerstörte im Anschluss drei Häuser am Rande Grindavíks.

Auch die neue Spalte ist wieder etwa drei Kilometer lang. Im Unterschied zu vorher war die Vorwarnzeit allerdings diesmal nur sehr kurz. Nachdem sich die vorherigen Ausbrüche mit zahlreichen, teils starken Schwarmbeben ankündigten, setzte die Bebenaktivität diesmal verhältnismäßig plötzlich und unvermittelt erst 40 Minuten vor Beginn der Eruption ein. Der Lavafluss findet in südöstliche Richtung statt. Damit bewegt sie sich direkt auf die Erdwall-Barrieren zu, die in Windeseile in den Wochen zuvor errichtet wurden, um die Stadt Grindavík zu schützen. Erreicht hat sie diese aber noch nicht. Ob sie das tut, scheint fraglich, da nach aktuellstem Stand die Aktivität und damit die Ausflussmenge an Lava bereits wieder nachlässt. Die Länge des aktiven Spaltenbereichs beträgt nunmehr nur noch 500 Meter (Stand: Abend des 17. März 2024).

Die Gefahrenlage vor Ort ist dabei im Großen und Ganzen unverändert. Problematisch sind zum Einen natürlich der Lavafluss selbst, als auch die ausgestoßenen Gasmengen, die in unmittelbarer Nähe in gesundheitsschädlichen Konzentrationen auftreten können (insbesondere Schwefeldioxid SO2). In der Stadt besteht die Hauptgefahr vor allem durch Erdbeben und sich auftuende Hohlräume und Spalten. Eine neue Gefahrenquelle stellt das mögliche Erreichen des Meeres dar. Trifft die heiße Lava auf das kalte Meerwasser, so erstarrt zum Einen die flüssige Lava auf der Stelle. Zum Anderen kommt es zu Explosionen, weil das kalte Meerwasser schlagartig verdampft. Diese Explosionen können die fragmentierten Lavateile (sogenanntes Tephra) über mehrere hunderte Meter bis teilweise kilometerweit schleudern. Die kritischste Gefahrenquelle stellt aber die Entstehung von Chlorwasserstoff-Wolken dar, die sich durch die Reaktion der Lava mit dem Meerwasser bilden. Dieses Gas wirkt stark ätzend und kann in höheren Konzentrationen sogar tödlich sein, da in der Lunge Salzsäure gebildet wird. Der isländische Wetterdienst schätzt diesen Vorgang in einer Zone mit Radius 500 Meter an dem betreffenden Küstenabschnitt als lebensgefährlich ein (Abbildung 2). Ob es die Lava aber wirklich bis ins Meer schafft, ist aktuell nicht abzusehen.

M.Sc. Felix Dietzsch
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 18.03.2024
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Start der Gewittersaison?

17. März 2024/in Thema des Tages, Wetter/von WINDINFO

In der zweiten Hälfte vergangener Woche setzten sich bei uns in Deutschland mit einer südwestlichen Strömung sehr milde Luftmassen durch. So zeigte das Thermometer am vergangenen Donnerstag im Süden und Westen verbreitet Temperaturen über 15 Grad an. Am Oberrhein gab es Höchstwerte nahe 20 Grad. Spitzenreiter war die Station Ohlsbach in der Ortenau mit 19,7 Grad. Am Freitag schwenkte anschließend ein von den Britischen- Inseln nach Deutschland. Die Kaltfront des damit verbundenen Bodentiefs zog im Laufe des Tages über Deutschland hinweg. Wie bei einer klassischen sommerlichen Gewitterlage bildeten sich dabei im Vorfeld der Kaltfront in der relativ gesehen wärmeren und feuchteren Luftmasse erste kräftige Schauer und einzelne Gewitter. Dabei zündelte es ausgehend von der Ostalb und teils auch im Norden Deutschlands. Die Gewitter im Süden verlagerten sich im weiteren Verlauf über Schwaben bis zum Bayrischen-Wald. Örtlich kam es dabei zu Starkregen und stürmischen Böen. Lokal eng begrenzt war auch kleinkörniger Hagel mit dabei.

Direkt hinter der Kaltfront wurde die konvektive Aktivität zunächst durch absinkende Luftbewegungen gedämpft. Mit zunehmender Entfernung hinter der Kaltfront strömten vor allem in der Höhe etwas kühlere Luftmassen mit ein, wodurch es von Frankreich ausgehend gegen Abend zu einem erneuten Aufleben der Schauer und Gewitteraktivität kam. Grund dafür sind die großen Temperaturunterschiede zwischen den bodennahen Luftschichten und der mittleren Atmosphäre, wodurch es zu einer zunehmenden Labilisierung der Atmosphäre kommt. Gerade in Westfrankreich traten am Abend deshalb vermehrt Gewitter auf. Vereinzelt kam es dort auch zu kräftigen Entwicklungen samt Starkregen, kleinem Hagel und Sturmböen. Diese verlagerten sich im Laufe des Abends unter Abschwächung auch in den äußersten Südwesten Deutschlands. Auf dem Weg nach Osten wurden daraus aber aufgrund der fortschreitenden Tageszeit in der energieärmeren Luftmasse schauerartige Regenfälle.

Diese hybride Gewitterlage vom vergangenen Freitag verdeutlicht sehr schön den synoptischen Unterschied zwischen sommerlichen und winterlichen Gewittern. Im Sommerhalbjahr treten starke Gewitter häufig im Vorfeld von Kaltfronten in einer sehr warme bis heiße und feuchte Luftmassen auf. Bei einer günstigen Überlappung von starker mit der energiereichen Luftmasse können Superzellen entstehen, die teils unwetterartige Begleiterscheinungen wie heftigen Starkregen, großen Hagel und schwere Sturmböen mit im Gepäck haben können.

Im Winter treten dagegen Gewitter häufig hinter der Kaltfront auf. Durch die großen Temperaturunterschiede zwischen dem Erdboden und der mittleren Atmosphäre können sich hochreichende Wolken mit Blitz und Donner entwickeln. Diese Gewitter sind allerdings nur kurzlebig, können aber dennoch Sturmböen und teilweise auch Graupel oder kleinen Hagel produzieren. Außerdem werden im Winterhalbjahr vor allem in Verbindung mit Sturm- und Orkantiefs starke Gewitter an Kaltfronten durch kräftige Hebungsvorgänge beobachtet. Aufgrund der starken Windscherung gehen diese häufig mit Sturm- oder sogar Orkanböen einher. Zudem sind in einigen Fällen auch Tornados möglich. Ein bekanntes Beispiel hierfür war die Kaltfront von Orkantief KYRILL, welche am 18.01.2007 über Deutschland zog. An dessen Kaltfront bildete sich eine markante Gewitterlinie aus. Dabei gab es in Mitteleuropa insgesamt 11 bestätigte Tornadofälle.

Großer Hagel und Starkregen mit hohen Niederschlagssummen ist dagegen zu dieser Jahreszeit sehr selten. Vor allem für heftigen Starkregen benötigt es eine Luftmasse mit sehr hohem Feuchtegehalt, was im Winterhalbjahr aus physikalischen Gründen nicht möglich ist. Dazu kommt bei unwetterartigen Starkregenereignissen auch noch eine langsame Verlagerung hinzu. Da im Winter stärkere Gewitter sehr häufig an dynamische Wetterlagen mit einer kräftigen Höhenströmung gekoppelt sind, ist dies äußerst selten der Fall.

M.Sc. Nico Bauer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 17.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Eine Fahrt ins Ewige Eis: Alles ganz EAS(I)Y!

16. März 2024/in Klima, Thema des Tages/von WINDINFO

EASI-2 ist die Abkürzung des zweiten Teils eines internationalen Forschungsprojektes mit dem Namen „East Antarctic Ice Sheet Instability“. In dem Projekt wird die Veränderungen der Instabilität des Ostantarktischen Eisschildes sowie deren Wechselwirkungen mit der Zirkulation im Südozean untersucht. Auf der Expedition EASI-2 waren mehrere Forschungsteams unter anderem aus Deutschland, den Niederlanden und Australien an Bord von FS Polarstern. Der Schwerpunkt der Forschung lag dabei auf den aktuellen Prozessen der Wassersäule der Südpolarmeere mit Augenmerk auf die Nährstoffverfügbarkeit. Zudem wurden Sedimentproben von bis zu 25 Metern Tiefe aus dem Meeresboden gezogen, um Rückschlüsse auf Veränderungen der letzten 500 Tausend Jahre ziehen zu können. Es war eine sehr arbeitsintensive Forschungsreise mit 140 Forschungsstationen. Dass so viele Stationen erfolgreich stattfinden konnten, lag nicht nur an der guten Zusammenarbeit auf dem Schiff, sondern auch an den günstigen Wetterbedingungen, die uns auf dieser Reise begleiteten.

Ende November stach FS Polarstern von Kapstadt aus in See. Knapp drei Wochen dauerte die Fahrt von Südafrika an den Prinz Edward Inseln vorbei bis zum antarktischen Festland in der Prydz-Bucht. Das Wetter war uns von Beginn an wohl gesonnen. Bei Windstärken um 6 Beaufort und einer signifikanten Wellenhöhe von 3 Metern erreichten wir ohne Probleme nach nur wenigen Tagen die erste Forschungsstation. Während des Transits stoppte FS Polarstern immer wieder für solche Stationen auf. Dann bleibt der Eisbrecher mitten im „Nichts“ für 10 bis 16 Stunden auf offener See stehen und wissenschaftliche Gerätschaften werden ins Wasser gelassen. Nur ein einziges Mal hat uns ein Sturmtief gezwungen, die Forschungsarbeit früher zu beenden. Am Dienstag, den 12. Dezember 2023 fand eine rapide Zyklogenese knapp südöstlich von Südafrika statt. Innerhalb von etwa 40 Stunden fiel der Druck im Zentrum des neu entstandenen Tiefs über 60 hPa. Gleichzeitig verlagerte sich das Sturmtief dabei mit 50 Knoten südostwärts, sodass FS Polarstern am Donnerstag, den 14. Dezember 2023 in dessen Einflussbereich geriet. Da wir aber bereits frühzeitig den Kurs gewechselt hatten, waren wir bereits in einem Bereich, indem die Forschungsarbeiten trotz Sturm weitergeführt werden konnten. Rückseitig des Tiefs weitete sich erneut ein Hochdruckkeil südwärts aus, was vorübergehend für schwachwindige und teils sonnige Wetterbedingungen sorgte.

Am 17. Dezember 2023 erreichten wir dann die Gewässer vor der Australischen Antarktisstation Davis in der Prydz-Bucht. Von dort aus wurde ein Team aus sechs Geologen auf das Festland ausgeflogen. Während die Geologen drei Wochen in ihren Zelten auskommen mussten, erforschte der Rest der Wissenschaft in der behaglichen Behausung des Eisbrechers die Prydz Bucht. Das Wetter zeigte auch innerhalb der nächsten Wochen in der Prydz-Bucht seine schöne Seite. Lokale Tiefs entwickelten sich immer wieder über dem „warmen“ Wasser der Bucht. Dadurch formierte sich wiederkehrend dichte Bewölkung, die von Nordosten in Richtung FS Polarstern strömte. Vor allem durch die sehr trockene Antarktische Festlandsluft mit Taupunkten weit unter -10 Grad wurden die Wolkenfelder jedoch meist abgetrocknet und lösten sich auf. Das Resultat war dann strahlender Sonnenschein. Dank des Polartages hielt dieser teils auch ununterbrochen für 48 Stunden an. Bei der Annäherung an die Schelfeiskante des Amery Eisschildes konnte man zudem andere, für die Region typische Wetterphänomene beobachten. Zum einen die katabatischen Winde, die als kalter, ablandiger Fallwind von den Gletschern der Antarktis in Richtung Meer hin wehten und manchmal als Verwirbelungen vom lockeren Schnee an der Eiskante erkennbar waren.

Durch die guten Sichten in der sehr trockenen Luft, konnte man die faszinierenden Eisstrukturen im vollen Umfang bestaunen. Die Eiswelten zeigten sich, trotz eines Minimums in der Meereisbedeckung, in all seinen Facetten. Besonders beeindruckend war das bläuliche Leuchten, das aus dem Inneren der Eisberge durchschimmert. Am Amery Eisschelf erinnerten Aushöhlungen, die an der Wasserkante ausgewaschen wurden, an italienische Arkaden und luden zu Erkundungen ein. Doch nicht nur die Süßwasser-Eis-Formationen lösten Bewunderungen aus, sondern auch die verschiedenen Stufen der Meereisbildung. Vom ersten Frazil-Eis, über Pfannkucheneis bis hin zu Presseishügeln wurde alles gesichtet und bestaunt. Wir hatten auch Glück, dass wir die gefrorene Landschaft nicht nur beobachten durften. An zwei Tagen hielt FS Polarstern für kurze Zeit an einer Eisscholle. Wer Zeit hatte, durfte dann seinen Fuß auf das gefrorene Wasser setzen.

Anfang Januar wurden die Landgeologen mit dem Hubschrauber zurück auf das Mutterschiff geholt. Wieder vollzählig fuhren wir weiter ostwärts um das Shackleton Schelfeis herum bis hin zum Denman Gletscher. Auf dieser Teilstrecke mussten wir das Wetter aufgrund seiner Windrichtung rügen. Durch beständigen Nordostwind wurde sehr viel Treibeis an das Shackleton Schelfeis hin verdriftet. Aufgrund der hohen Eiskonzentration verlangsamte sich das Vorankommen etwas. Nichtsdestotrotz hielten wir an der geplanten Route fest und wurden nicht nur durch eine Vielzahl an erfolgreichen Forschungsstationen am östlichen Rand des Denman Gletschers, sondern auch durch eine wunderschöne Kulisse belohnt. Bei strahlendem Sonnenschein begrüßte uns eine Orca-Schule die aus einer Eisbucht heraus und weiter am Schiff vorbei schwamm.

Nach diesem bezaubernden Tag verabschiedeten wir uns aus dem Eis und fuhren in Richtung Norden hinaus auf die offene See. Nach vier Wochen im ruhigen Eis, musste man sich erst wieder an die schaukelige See gewöhnen. Und schließlich warteten die berühmt, berüchtigten Furious Fifties und Roaring Forties auf uns. Doch auch hier blieben die Stürme aus und die Arbeiten an Bord konnten ohne meteorologische Störungen weitergehen. Ein kleines Manko beim Transit von der Antarktis bis nach Tasmanien stellte der fehlende Sonnenschein dar. Der typische maritime Stratocumulus begleitete uns fast durchgehend. Größere Wolkenlücken traten meist nur für wenige Stunden auf. Und es wurde auch plötzlich wieder Nacht. Mit der Fahrt in niedrigere Breiten konnten wir wieder Sonnenunter- und aufgänge beobachten. Da wir aber gleichzeitig ostwärts fuhren, waren wir nun gezwungen auch die Uhren an Bord allmählich den Zeitzonen anzupassen. Insgesamt musste neun Mal die Uhr jeweils eine Stunde vorgestellt werden. Das hieß, dass fast jeden zweiten Tag die Nacht um eine Stunde verkürzt wurde.

Ende Januar kam dann endlich wieder Land in Sicht. FS Polarstern lief in Hobart/Tasmanien ein. Zur Begrüßung wartete der australische Forschungseisbrecher RV Nuyina im Hafen auf uns. Aktuell befindet sich FS Polarstern wieder in der Antarktis auf dem dritten Teil des Projektes EASI-3. Die aktuelle Position von FS Polarstern mit Infos zu den Expeditionen findet man hier.

MSc Meteorologin Sonja Stöckle
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 16.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Extremwetter abseits des Scheinwerferlichts

15. März 2024/in Thema des Tages, Wetter/von WINDINFO

Über das Wettergeschehen in unserer unmittelbaren Nachbarschaft sind wir Europäer für gewöhnlich medial sehr gut informiert. Egal ob extreme Niederschläge im Mittelmeerraum, ein Orkan über Nordwesteuropa oder heftige Schneefälle über Skandinavien – man bekommt hierzulande eine Vielzahl an Berichten und Bildern dazu „serviert“ bzw. kann sich diese einfach und rasch besorgen. Selbst die Wettervorgänge in den Vereinigten Staaten sind häufig Bestandteil der hiesigen Berichterstattung. Fixstarter dafür ist fast jeder Hurrikan sowie der eine oder andere stärkere Tornadooutbreak. Nun liegt Washington, D.C. bekanntlich etwa 6700 km Luftlinie von unserer Hauptstadt Berlin in westlicher Richtung entfernt – wissen Sie aber auch so gut Bescheid über die meteorologischen Vorgänge in einem ähnlich weit entfernten Gebiet in Richtung Osten? Die Luftlinie zur Hauptstadt der Mongolei (Ulaanbaatar) ist mit knapp 6200 km sogar kürzer als nach Washington, aber das dortige meteorologische Geschehen ist für uns Mitteleuropäer doch eine ganz „andere Welt“.

Die Mongolei liegt im Bereich des zentralasiatischen Hochlandes und bildet zwischen der Russischen Föderation und der Volkrepublik China einen sehr dünn besiedelten Binnenstaat, wobei 40 % der Gesamtbevölkerung (etwa drei Millionen) in der Hauptstadt wohnen. Die geographische Lage bringt mit sich, dass das Klima sehr kontinental geprägt ist. Prägend sind dabei eine große Schwankungsbreite der monatlichen Durchschnittstemperaturen (heiße Sommer, sehr kalte Winter) und der meist geringe Niederschlag (im Jahresverlauf ungleich verteilt). Die Folge davon sind ausgedehnte Steppengebiete, die im Süden in die Wüste Gobi übergehen.

Die oft nomadisch lebende Landbevölkerung muss damit sowohl mit den landschaftlichen, als auch den klimatologischen Randbedingungen ihr Leben bestreiten. Dazu gesellen sich aber immer häufiger Extremwetterereignisse, die meist zu viel Not und Leid führen. Ein solches wiederkehrendes Ereignis ist für die Region so prägend, dass es einen eigenen Namen bekommen hat: Dsud (andere Schreibweise: Dzud, engl: zud). Dieser Begriff beschreibt außergewöhnlich harte Winterbedingungen, die zwischen Oktober und Mai auftreten und zu fehlenden Weidemöglichkeiten führen können. Die Tiere der Nomaden werden dabei von Tag zu Tag schwächer und sterben zwangsläufig an Erschöpfung, Verhungern oder durch Erfrieren. Nicht selten kommt es dabei zu einem Massensterben.

Allerdings gibt es mehrere Ausprägungen des Dsud. Beim sogenannten „Weißen Dsud“ fällt so viel Schnee, dass die Tiere nicht mehr an das Steppengras herankommen können. Besonders erschwerend kann dabei der Windeinfluss sein, der die Schneeoberfläche verdichtet. Betrifft dieses Ereignis nur eine kleine Region, können die Hirtenfamilien mit den Tieren noch in ein anderes Gebiet ziehen. Ein großflächiges Auftreten von großen Schneemengen kann demgegenüber aber zu sehr schwerwiegenden Folgen führen. Ebenfalls gefürchtet ist der „Eis-Dsud“, bei dem die (Schnee-) Oberfläche von einer Eisschicht überzogen wird. Dies passiert einerseits durch einen Kaltlufteinbruch nach einer Schmelzperiode oder durch gefrierenden Regen. Doch auch der Mangel an Schnee kann zu Problemen führen: Beim schwarzen Dsud führt die fehlende Isolation des Schnees zu einem Gefrieren der Wasserläufe. Durch damit nicht mehr gewährleistete Wasserversorgung können Mensch und Tier rasch in Not geraten. Der kalte Dsud ist dagegen klassisch durch sehr tiefe Temperaturen charakterisiert. Extrem niedrige Temperaturen und starker eisiger Wind hindern Tiere am Grasen. Zudem verbrauchen diese einen Großteil ihrer Energie um ihre Körperwärme aufrecht zu erhalten.

Besonders nachteilig wirken sich aber auch vorangehende, sehr trockene Sommer aus. Langanhaltende Dürre führt schon vor dem Winter zu einer schlechten Nährstoffversorgung der Schafe und Ziegen, damit gehen diese mit einem nicht ausreichenden Gesundheitszustand in die kalte Jahreszeit. Außerdem hindert Dürre die Hirten bei der Anlegung von Futterreserven als Wintervorsorge. Zudem können auch Überweidung (zu viele Tiere auf engem Raum) und nachfolgende Versteppung der Landschaft zu Problemen bei der Futterbeschaffung führen.

Während historisch gesehen etwa alle 10 Jahre ein Dsud auftrat, sanken die Abstände in der letzten Zeit auf wenige Jahre, teils gab es mehrere solcher Extremwinter hintereinander. Wenn man bedenkt, dass Mensch und Tier etwa 5 bis 10 Jahre benötigen sich davon zu erholen, kann diese Entwicklung zu einer substantiellen Bedrohung der nomadischen Lebensweise führen. Beispielsweise waren nach Angaben des UN-Kinderhilfswerks (UNICEF) im Winter 2023/24 über 258.000 Menschen – darunter über 100.000 Kinder – von den Auswirkungen des Dsud betroffen, da neben den landwirtschaftlichen Einschränkungen auch die Straßen durch starken Schneefall blockiert wurden und Kinder keinen Zugang zu lebenswichtigen Gesundheits-, Ernährungs-, Bildungs- und Sozialdiensten hatten. Die Anzahl der ums Leben gekommenen Tiere wird mit etwa 1,5 Millionen geschätzt (staatlichen Notstandskommission). Zudem explodierten die Futterpreise mit gravierenden finanziellen Folgen für die Hirten.

Mag.rer.nat. Florian Bilgeri
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 15.03.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Im März weiterhin zu nass?

14. März 2024/in Thema des Tages, Wetter/von WINDINFO

Mehr als 150 % des im klimatologischen Mittel zu erwartenden Niederschlags sind im Februar gefallen. In einigen Staulagen der Mittelgebirge kamen über 200 Liter pro Quadratmeter (kurz l/m²) zusammen. Im brandenburgischen Manschnow fielen dagegen nur rund 72 l/m², im thüringischen Ellrich-Werna 108 l/m². Diese Niederschlagsmengen machten jedoch an den jeweiligen Stationen mehr als 370 % des Niederschlagssolls im Monat Februar aus! Kurzum: Es war ein nasses Ende eines nassen Winters. Aber wie geht es denn im März weiter? Startet der Frühling genauso nass, wie der Winter aufgehört hat?

Im Gegensatz zu den Messungen der Wetterstationen, bei denen es sich lediglich um sogenannte Punktmessungen handelt, lassen sich die bislang im März gefallenen Niederschlagsmengen mithilfe von Radardaten recht gut abschätzen. Diese bieten den Vorteil, dass sie auch in der Fläche verfügbar sind. So werden auch lokal eng begrenzte Unterschiede sichtbar. Zusätzlich kann man die Radardaten mit den Messwerten der Stationen aus dem DWD-Messnetz kombinieren, sodass die Abschätzung noch etwas genauer wird.

Betrachtet man sich die Niederschlagsmenge, die seit Monatsbeginn (01. März) in Deutschland gefallen ist, so fällt ein starkes Südwest-Nordost-Gefälle auf („absolute Gesamtniederschlagsmenge“; siehe Abbildung 1). Während der Südwesten vorwiegend in den Farben Grün bis Gelb und Rot eingefärbt ist, weist der Nordosten teils gar keine Signale auf. Am regenreichsten war es bisher im März somit im Südwesten Deutschlands. Insbesondere im Schwarzwald kamen bis heute rund 90 l/m² zusammen. Im Norden und Osten gibt es hingegen kaum Signale für Niederschlag. Dort fiel der Frühlingsanfang also weitgehend trocken aus.

Um die Niederschlagsmengen nun besser interpretieren zu können („Welche Niederschlagssummen sind viel für die Region und Jahreszeit, welche wenig?“), setzt man sie in einen klimatologischen Kontext. Dabei werden die aktuell gemessenen Daten mit den bis zum Analysetag (Donnerstag, 14.03.2024) mittleren langjährigen Niederschlagsmengen von 1991 bis 2020 verglichen. Entsprechend erhält man bei der relativen Betrachtung eine Prozentzahl, wobei Werte unter 100 % ein Niederschlagsdefizit (rote bis türkise Flächen) beschreiben, Werte über 100 % (dunkelblaue bis violette und weiße Flächen) stellen eine zu nasse Witterung dar. Die blauen Flächen repräsentieren hingegen Regionen, in denen die Niederschläge ungefähr der im Mittel zu erwartenden Menge entsprechen („relative Gesamtniederschlagsmenge“; siehe Abbildung 2).

Auch in dieser Grafik bestätigt sich das Südwest-Nordost-Gefälle. Wenig verwunderlich sind die dargestellten Werte im Norden gebietsweise bei 0 % (rot). Im Westen und Südwesten wurden meist 30 bis 70 % des Niederschlagssolls erreicht. Regional liegt die relative Gesamtniederschlagsmenge allerdings auch bereits um bzw. über 100 %, wie zum Beispiel in einigen Weststaulagen des Schwarzwalds sowie in Oberschwaben.

Nachdem der heutige Donnerstag frühlingshaft mild und weitgehend trocken ausfällt, gestaltet sich das Wetter in den kommenden Tagen wieder wechselhafter. In vielen Regionen fällt zeitweise etwas Regen, der von kurzen Phasen mit Zwischenhocheinfluss unterbrochen wird. Abbildung 3 zeigt die Vorhersage der akkumulierten Niederschlagsmengen bis nächsten Donnerstag, den 21.03.2024 der Wettermodelle ICON (deutsches Modell), IFS (europäisches Modell) und GFS (amerikanisches Modell). Insbesondere der äußerste Süden steht dabei im Fokus. Am Stau der Alpen sowie im Südschwarzwald sind – je nach Wettermodell – 40 bis 60 l/m² möglich. Unschwer zu erkennen gibt es zum aktuellen Zeitpunkt aber noch einige Unsicherheiten in den Modellprognosen. Im Allgäu beispielsweise sind ICON zufolge auch bis zu 80 l/m² möglich. Sonst werden im Nordwesten sowie im Stau der Mittelgebirge meist 10 bis 30 l/m² simuliert. Im Osten und Nordosten liegen die vorhergesagten Niederschlagsmengen meist unter 10 l/m². Dies könnte das Südwest-Nordost-Gefälle somit noch etwas verschärfen.

MSc.-Meteorologe Sebastian Schappert
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 14.03.2024
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Saharastaub und Wolken – eine optisch sehr ansprechende Kombination

13. März 2024/in Thema des Tages, Wetter, Wetterlexikon/von WINDINFO

Beim Blick auf das Satellitenbild am heutigen Mittwochmorgen stieß einem eine Wolkenformation über Osteuropa förmlich ins Auge. Eine Wolkenspirale mit einer Art Rippenmuster – jetzt schon Anwärter auf das optische Highlight des Tages! Oder was meinen Sie beim Anblick von Abbildung 1? Dahinter steckt die Einbindung von Saharastaub in die Luftzirkulation.

Bei bestimmten Strömungsverhältnissen können große Mengen Staub in der Sahara aufgewirbelt werden und in der Troposphäre bis etwa 10 Kilometern Höhe quer über den Globus verteilt werden. Es handelt sich dabei um Mineralstaub, also winzig kleine Schwebeteilchen, sogenannte „Aerosole“. Diese Teilchen sind hygroskopisch. Das bedeutet, dass sie als Kondensationskeime dienen. Wasserdampf aus der Luft kann an den Teilchen also zu kleinen Tröpfchen kondensieren. Wenn durch den zusätzlichen Eintrag von Saharastaub nun mehr hygroskopische Aerosole in die Luft gelangen, kann dadurch die Wolkenbildung angeregt werden.

Nicht selten führen Saharastaubereignisse zu Bildung dichter Schleierwolken, die den Himmel stark eintrüben können. Was für uns also statt eitel Sonnenschein Tristesse bedeuten kann, ist aus Sicht der Meteorologen durchaus problematisch. Denn bis heute haben die Wettermodelle so ihre Schwierigkeiten mit der Vorhersage dieser „staubgeschwängerten“ Bewölkung. Daher gab und gibt es auch beim Deutschen Wetterdienst intensive Forschungsarbeiten in dieser Thematik. In Zusammenarbeit mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat der DWD in der Folge ein Modellsystem entwickelt, das den Mineralstaub als prognostische Größe behandelt und auch aktuelle Staubausbrüche in der Vorhersage berücksichtigt, das sogenannte ICON-ART. In Abbildung 2 sieht man eine Berechnung der sogenannten optischen Dicke für heute früh 6 UTC. Die optische Dicke beschreibt grob gesagt die Trübung der Atmosphäre durch Mineralstaub. In der Abbildung lässt sich dadurch schön der Transport von Mineralstaub aus Nordafrika in einem Bogen über die Türkei, das Schwarze Meer und die Ukraine bis nach Polen und tatsächlich auch in die Osthälfte Deutschlands nachvollziehen. Zudem findet sich ein Maximum der Optischen Dicke genau in dem Bereich, wo sich im Satellitenbild das Rippenmuster präsentierte.

Apropos Rippenmuster: Tatsächlich gibt es für seine Entstehung mehrere Theorien, wobei wir uns hier auf die verbreitetste beschränken wollen. Dafür muss man wissen, dass Aerosole nicht nur die Wolkenbildung fördern, sondern auch einen direkten Einfluss auf den Strahlungshaushalt der Atmosphäre haben. Offenkundig ist, dass in der Troposphäre befindlicher Mineralstaub weniger kurzwellige Sonnenstrahlung zum Erdboden durchlässt und dafür sorgt, dass es dort kühler ist. Doch was passiert mit der Sonnenstrahlung, die nicht bis zum Erdboden durchkommt? Nun, ein Teil wird direkt zurück in Richtung Weltraum reflektiert. Der andere Teil wird absorbiert und in langwellige Wärmestrahlung umgewandelt. Diese führt zu einer Erwärmung im Bereich des Staubes beziehungsweise der damit in Verbindung stehenden Wolkendecke. Die Temperatur nimmt also mit der Höhe weniger stark ab. Die Veränderung des Strahlungshaushaltes durch den Staub führt tagsüber daher zu stabileren Verhältnissen im Bereich der Wolkendecke (siehe Abbildung 3 links).

Wenn die Sonne abends untergeht, wird die Wärme nach oben in Richtung Weltraum abgegeben. Die Wolkendecke kühlt insbesondere an ihrer Oberseite demnach stärker ab. Das wiederum führt zu einer langsamen Labilisierung, also einer zunehmend starken Temperaturabnahme mit der Höhe. Bei labilen Verhältnissen ist ein Luftpaket, das aus der Wolkendecke nach oben steigt, stets wärmer und damit leichter als seine Umgebung. Es bekommt damit wie ein heliumgefüllter Luftballon Auftrieb und steigt ungehindert weiter nach oben. An seinen Flanken kommt es zu einer ausgleichenden Abwärtsbewegung von Luft (siehe Abbildung 3 rechts). Das Resultat ist eine mehr oder weniger gleichmäßige Wellenform an der Oberseite der Wolkendecke, die vom Satelliten aus gesehen wie ein Rippenmuster erscheinen kann. Wenn die Sonne nun wieder aufgeht und sich die Luftschichtung stabilisiert, geht das zumindest vom Weltraum aus schön anzusehende Rippenmuster allmählich wieder verloren.

Dipl.-Met. Adrian Leyser und Tobias Reinartz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 13.03.2024
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