In den vergangenen Tagen hat der Komet C/2023 A (Tsuchinshan-ATLAS) die Aufmerksamkeit von Amateurastronomen, Weltraumbegeisterten und Medien auf sich gezogen. Mit seiner vielversprechenden Sichtbarkeit am Nachthimmel bietet dieser „Schweifstern“ sogar die Möglichkeit, ihn mit bloßem Auge zu beobachten. Er ist somit der hellste Komet seit 25 Jahren. Der Komet wurde Anfang 2023, unabhängig voneinander, mit einem Teleskop des Purple Mountain Observatory in China und dem Asteroid Terrestrial Impact Last Alert System (ATLAS) entdeckt. Der Name Tsuchinshan ist eine andere chinesische Schreibweise für „Purpurberg“.

Kometen sind wenige Kilometer große kosmische Objekte, die meist aus Eis, Staub und Gestein bestehen und Überreste der Entstehung unseres Sonnensystems sind. Sie stammen entweder aus der Oortschen Wolke oder aus dem Kuipergürtel, einer Region jenseits der Neptunbahn. Wenn sich Kometen der Sonne nähern, beginnt das Eis zu sublimieren und es bildet sich eine schalenförmige Koma (neblige Hülle) um den Kern, die vom Sonnenwind zu einem Schweif geformt wird.

Auch der Tsuchinshan-Atlas hat einen Schweif. Wirklich spektakulär konnte dieser aber fast nur auf der Südhalbkugel beobachtet werden. Auf der Nordhalbkugel ist der Komet erst seit etwa einer Woche tief im Westen sichtbar und stand eigentlich zu tief, um ihn in der Dämmerung gut beobachten zu können. Seitdem gewinnt er zwar weiter an Höhe, was für die Beobachtung prinzipiell gut ist, gleichzeitig wird er aber auch schnell schwächer, da er den sonnennächsten Punkt (Perhil) bereits passiert hat und sich wieder von der Erde entfernt. Gegenwärtig hat er sich auf die 4. Größenklasse abgeschwächt und ist bei dunklem Himmel gerade noch mit bloßem Auge zu erkennen. Ein Fernglas ist für die Beobachtung jedoch besser geeignet. Derzeit steht der Komet in den Abendstunden im Westsüdwesten und verschwindet gegen 22:00 Uhr unter dem Horizont. In den nächsten Tagen sollte man sich mit der Beobachtung beeilen, da der Komet zum Ende Ende der Woche nur noch mit dem Fernglas zu sehen sein wird. Tsuchinshan-ATLAS ist auf der Nordhalbkugel jedoch grundsätzlich nicht so spektakulär, wie er in den Medien teilweise als Jahrhundertkomet angekündigt wurde.

Dennoch lohnt sich der Blick in den westlichen Abendhimmel. Gute Beobachtungsbedingungen herrschen heute nur im Südosten, wo Hochnebel den Blick zum Himmel freigibt. Im Nordosten ziehen ab dem späten Nachmittag dichte Cirruswolken auf, die den Blick in den Nachthimmel trüben. Im Westen bleibt es stark bewölkt.

Am Montagabend gibt es in Teilen der nördlichen Mitte größere Wolkenlücken. Im Süden ist es gebietsweise noch hochnebelartig bewölkt. Im Nordwesten besteht keine Chance (vgl. Abb. 2).

Auch am Dienstag gibt es nur wenige Wolkenlücken. Allenfalls in der Nordwesthälfte könnte es größere Auflockerungen geben.
Ab Mittwoch setzt sich zwar Hochdruckeinfluss durch, allerdings bedeutet dies zu dieser Jahreszeit häufig Nebel- und Hochnebel.

Dipl.-Met. Christian Herold
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 20.10.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Die Grundlage jeder Vorhersage bildet das numerische Wettermodell. Dafür braucht es ein möglichst genaues Abbild des Ist-Zustandes, das anhand von Beobachtungsdaten von Wetterstationen, Satelliten oder den Wetterradaren entsteht. Basierend auf diesen Eingangsdaten wird vom Modell die mögliche Wetterentwicklung in den nächsten Stunden und Tagen simuliert. Da die Erstellung solcher Prognosen aufgrund der riesigen Datenmengen allerdings einiges an Zeit benötigt, laufen die Modelle nicht ununterbrochen, sondern folgen festgelegten Uhrzeiten. Um diese Zeiten jedoch einhalten zu können, müssen die physikalischen Gleichungen, auf denen die Wettermodelle basieren, vereinfacht werden. Auch kleine Änderungen im Anfangszustand einer Wetterlage können aufgrund der hohen Variabilität allerdings große Änderungen in der Prognose bewirken, sodass das „Endprodukt“ ständig variiert. Diese Modellläufe werden von Meteorologen analysiert und daraus entsteht die Vorhersage.

Da Hagel als Begleiterscheinung von Gewittern auftritt, benötigt man für seine Vorhersage zunächst einmal eine Gewittervorhersage. Dafür wird auf die sogenannte „Zutatenmethode“ zurückgegriffen. Wie bei einem Kochrezept sind „Grundzutaten“ notwendig, damit Gewitter entstehen können. Die drei „Hauptzutaten“ für Gewitter sind Labilität, Feuchtigkeit und Hebung.
Entscheidend für die „Zutat“ Labilität, also die Instabilität der Luftmasse, ist die Abnahme der Temperatur mit der Höhe. Je schneller sich die Umgebungsluft mit der Höhe abkühlt, desto größer ist der Temperaturunterschied zu einem aufsteigenden vergleichsweise warmen Luftpaket. Nimmt die Temperatur der Umgebungsluft also mit der Höhe sehr stark ab, spricht man von einer labilen Schichtung. Um möglichst große Eiskörner in der Luft zu halten, ist viel Labilität notwendig. Denn je wärmer ein Luftpaket im Vergleich zu seiner Umgebung ist, desto schneller steigt es in die Höhe. Dies ist der Tatsache geschuldet, dass kalte Luft schwerer ist als warme Luft.

Die zweite Zutat ist die Feuchtigkeit. Diese ist nötig, damit sich Wolken, Niederschlag und Gewitter überhaupt erst bilden können. Das liegt auf der Hand. Allerdings ist nicht nur die Feuchte der Luft in Bodennähe, also dem Ursprung eines aufsteigenden Luftpakets, wichtig. Auch weiter oben in der Atmosphäre muss ausreichend Feuchte vorhanden sein, da die Wolken sonst beginnen zu verdunsten.

Ein Maß, dessen Stärke die ersten beiden Zutaten berücksichtigt, ist die sogenannte Labilitätsenergie – CAPE (Convective Available Potential Energy). Je größer die CAPE-Werte sind, desto höher ist der Auftrieb und damit die Kraft, um Eiskörner in der Luft zu halten.

Die dritte Zutat „Hebung“ kann verschiedene Ursachen haben. Neben der Orografie können Fronten oder (Wind-)Konvergenzen dafür sorgen, dass die Luftpakete vom Boden aus zum Aufsteigen gezwungen werden.

Diese drei Gewitterzutaten alleine reichen aber noch nicht aus, um große Hagelkörner zu bilden und in der Luft zu halten. Dafür ist eine weitere Komponente ausschlaggebend – die Windscherung. Unter Windscherung versteht man die Änderung des Windes mit der Höhe in Stärke und Richtung. Bei größerer Windscherung können sich sogenannte Superzellen ausbilden, rotierende Gewitterwolken. Solche rotierenden Superzellen erzeugen viel stärkere Aufwinde als nicht-rotierende Gewitter. Im Kernbereich können die Windgeschwindigkeiten über 100 km/h betragen. Diese sind notwendig, um Hagelkörner so lange in der Luft zu halten, dass sie auf eine Größe von mehreren Zentimetern anwachsen können.

Neben Labilitätsenergie, Hebung und Windscherung spielen noch andere Faktoren eine Rolle. Zusätzlich zu einer möglichst niedrigen Nullgradgrenze ist dies auch möglichst viel Feuchtigkeit in der Schicht, wo der Hagel anwächst.

Diese notwendigen Vorhersageparameter können aus den Simulationen der Vorhersagemodelle abgeleitet werden. Der Meteorologe bewertet deren Ausprägung, um daraus eine Aussage für die zu erwartende Wahrscheinlichkeiten für Hagel bzw. großen Hagel abzuleiten. Auf Basis dieser Wahrscheinlichkeiten werden dann auch die entsprechenden Warnungen angepasst.

Die Vorhersage des Gewitter- und Hagelpotenzials ist das eine, sind die Gewitter einmal entstanden, folgt die Beobachtung und Bewertung von aktiven Gewitterzellen – das sogenannte Nowcasting.

Für das Nowcasting ist der Blick auf das Wetterradar unerlässlich. Zum einen lassen sich dabei bestimmte Strukturen und Muster in den Radarsignalen erkennen, zum anderen geht es darum, die Stärke und Entwicklung der Gewitteraktivität anhand der sogenannten Reflektivität, also der Stärke des Radarsignals abzuschätzen. So lässt sich aus dem Wetterradar zum Beispiel ableiten, ob es sich bei bestimmten Gewitterzellen um sogenannte Superzellen handelt. Je höher die Reflektivität der Zelle ausfällt, desto mehr oder desto größere Niederschlagspartikel sind in ihr enthalten. Allerdings weiß man allein durch Betrachtung der Reflektivität noch nicht, ob es sich bei dem Signal eher um viel großtropfigen Regen oder eben um Hagel handelt.

BSc.-Meteorologin Lea Wilbert
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 18.10.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Die erste Hälfte des Oktobers ist bereits schon wieder vorbei. Das Wetter präsentierte sich meist wechselhaft. Für einen goldenen Oktober sind hingegen längere Phasen mit stimmungsvollem Sonnenschein notwendig. Vergleichsweise häufig zeigte sich die Sonne bislang allenfalls im Nordwesten Deutschlands. Ansonsten suchte man die Sonne und damit den goldenen Oktober meist vergeblich.

Die Verfärbung des Laubs in prächtiges Gelb, Orange und Rot wird durch die kürzer werdenden Tage bzw. länger werdenden Nächte ausgelöst. Aufgrund des mangelnden Lichts und weil die Nährstoffversorgung der Blätter im Winter nicht gewährleistet werden kann, stellen die Laubbäume die Photosynthese ein und „entledigen“ sich der Blätter. Dabei werden zunächst einmal das Chlorophyll, das die Blätter grün erscheinen lässt, und andere wichtige Nährstoffe abgebaut und im Stamm, in den Ästen oder in den Wurzeln eingelagert. Anschließend überwiegen die Gelb- und Rottöne. Braun werden die Blätter erst beim Absterben.

Neben kürzer werdenden Tageslängen sind auch kalte Nächte für die Blattverfärbung notwendig. Sinken die Temperaturen in mehreren, aufeinander folgenden Nächten unter den Gefrierpunkt, so ist dies für einen schnelleren und großflächigen Verfärbungsprozess vorteilhaft. Daneben spielen auch die gefallenen Niederschlagsmengen eine wichtige Rolle. Doch wie viel Niederschlag kam in den vergangenen zwei Wochen zusammen?

Wetterstationen können hierbei Aufschluss geben, wie viel Niederschlag genau an einem bestimmten Punkt in einer gewissen Zeit gefallen ist. Allerdings kann man durch Wetterstationen nur ein unzureichendes Bild davon bekommen, wie viel Niederschlag in der Fläche gefallen ist. Auch können teilweise kräftige Niederschläge nicht erfasst werden, wenn sie nicht gerade über eine Wetterstation hinwegziehen. Die Lösung für dieses Problem sind die aus Radardaten abgeleiteten Niederschlagsmengen.
Die nachfolgende Abbildung zeigt die aus Radardaten abgeleiteten Niederschlagsmengen seit dem 01. Oktober.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass gebietsweise bereits sehr viel Nass von oben kam. Mancherorts regnete es teils langanhaltend und kräftig. Schauer und einzelne Gewitter lieferten zwar nicht flächig, mancherorts aber in Summe durchaus nennenswerte Niederschlagsmengen.
Dass sich die Niederschläge nicht gleichmäßig über Deutschland verteilen, liegt in der Natur der Sache. Bei den Maxima stechen vor allem der Westen, der Südwesten, das Alpenvorland sowie Teile der Mitte hervor. In der östlichen Mitte heben sich interessanterweise die Umrisse des Harzes und des Thüringer Waldes von ihrem Umland ab. Auch im Norden gibt es Regionen mit beachtlichen Niederschlagsmengen.

Im Gegensatz dazu erkennt man im Osten, im äußersten Nordwesten sowie in Teilen Bayerns grüne Flächen, die zeigen, dass dort im Oktober bislang nur Mengen von 10 bis 30 Liter pro Quadratmeter zusammengekommen sind.

Im Durchschnitt fallen im Monat Oktober 40 bis 80 Liter pro Quadratmeter. Die nachfolgende Abbildung zeigt die bisherigen Niederschlagsmengen relativ zum vieljährigen Mittel.

Besonders die pinkfarbenen Flächen von der Pfalz über das nördliche Baden-Württemberg bis nach Unterfranken springen hierbei direkt ins Auge. Diese Farbgebung ist gleichbedeutend mit 250 Prozent und mehr der im Oktober in diesen Regionen sonst üblichen Niederschlagsmengen. Auch sonst ist das Monatssoll oftmals bereits erreicht oder gar weit überschritten. Selbst den oben genannten, vermeintlich trockenen Regionen fehlt teilweise nicht mehr viel bis zur 100-Prozent-Marke.

Nur im äußersten Nordwesten sind gelbliche Farbtöne erkennbar, die darauf schließen lassen, dass hier bislang zwischen 30 und 50 Prozent des Monatssolls zusammengekommen ist. Im Oktober ist die Nordsee hinsichtlich ihrer Oberflächentemperatur noch vergleichsweise warm. Bei entsprechenden Wetterlagen mit höhenkalter Luft wird die Schauertätigkeit in Gang gesetzt. Diese Schauer ziehen dann in das Küstenumfeld und sorgen somit normalerweise für die Erfüllung des Monatssolls.

Doch sieht es nun wenigstens in den kommenden Tagen nach goldenem Oktober aus? Hoch WERNER beschert vor allem dem Osten Deutschlands sonniges und trockenes Wetter. Im Westen ist es hingegen nichts mit eitel Sonnenschein. Das Vorhersagegebiet wird hier zeit- und gebietsweise von schwachen Tiefausläufern gestreift. Zwar liegt die Höchsttemperatur bei Werten um 20 Grad, aber zeitweise ziehen teils dichte Wolkenfelder durch. Am heutigen Mittwoch reicht es nur ganz lokal für ein paar Tropfen, am morgigen Donnerstag und am Freitag ist dann gebietsweise mit etwas Regen oder kurzen Schauern zu rechnen.

In den Nächten ist es meist schwachwindig und in der feuchten Herbstluft begünstigt dies vor allem im Süden die Bildung teils dichter Nebel- und Hochnebelfelder. Diese halten sich teilweise recht zäh und lösen sich im Tagesverlauf in ungünstigen Lagen eventuell auch gar nicht auf. Zudem ist auch von für einen beschleunigten Verfärbungsprozess notwendigen Frost keine Spur.

M.Sc. (Meteorologin) Tanja Egerer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 16.10.2024
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Am heutigen Montag ist Weltnormentag, ein Tag zu Ehren der Arbeit derjenigen, die sich tagtäglich mit der Entwicklung von Normen und Standards beschäftigen. Er wurde von der Internationalen Organisation für Normung (ISO), der International Electrotechnical Commission (IEC) und der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) initiiert. Der 14. Oktober wurde dabei nicht zufällig gewählt. Am 14. Oktober 1946 wurde nämlich auf einer Konferenz in London von Delegierten aus 25 Ländern beschlossen, eine internationale Organisation zur Erleichterung der Standardisierung zu schaffen. Aus diesem Beschluss ging ein Jahr später die ISO hervor.

Auch in der Meteorologie gibt es Normen und Standards, die sich beispielsweise in der sogenannten Standardatmosphäre wiederfinden. Sie wurde von der International Civil Aviation Organization (ICAO), zu Deutsch Internationale Organisation für zivile Luftfahrt, ins Leben gerufen und weltweit verbindlich festgelegt. Sie beschreibt den mittleren Zustand unserer Erdatmosphäre in den mittleren Breiten. Genau genommen geht es um die durchschnittliche Druck-, Temperatur- und Dichteverteilung. Diese betragen 1013,25 hPa, 15 Grad (Celsius), und 1,2250 kg pro Kubikmeter. Tages- und jahreszeitliche Schwankungen werden dabei außer Acht gelassen. Dazu wird die Luft als absolut trockenes Gas betrachtet, die relative Luftfeuchtigkeit beträgt also 0 %.

Vielleicht fragen Sie sich, wofür man denn bitte standardisierte Werte für atmosphärische Eigenschaften braucht, die in dieser Form über ein ganzes Jahr betrachtet wohl nur sehr selten gemeinsam auftreten. Nun, ihren Einsatz findet die Standardatmosphäre zum Beispiel – wie der Name ihrer Gründungsorganisation schon verrät – in der Luftfahrt. Dort werden diese Mittelwerte unter anderem zur Eichung von Messgeräten, wie den Höhenmessern in Flugzeugen, herangezogen.

Und da es in der Luftfahrt auch immer hoch hinaus geht und die Atmosphäre natürlich nicht zwei-, sondern dreidimensional ist, gibt es nicht nur für das Bodenniveau, sondern auch für höhere Luftschichten Standardwerte. Beim Luftdruck zählen dabei zum Beispiel 850 hPa in 1,5 km Höhe, 500 hPa in 5,6 km Höhe und 300 hPa in 9,2 km Höhe. Am Oberrand der Troposphäre, der auf 11 km Höhe genormt wurde und das Ende der untersten Schicht unserer Atmosphäre beschreibt, liegt der Luftdruck nur noch bei 226,32 hPa. Die Luftdichte nimmt ebenfalls Stück für Stück ab und wurde in 11 km Höhe auf 0,3692 kg pro Kubikmeter festgesetzt.

Die standardisierte Temperaturabnahme mit der Höhe beträgt 0,65 K pro 100 m (entspricht 0,65 Grad Celsius pro 100 m). In der „Realität“ entspricht dieser Wert der Temperaturabnahme von gesättigter, also feuchter Luft. Trockene Luft kühlt dagegen mit der Höhe um 1 K pro 100 m, also stärker ab. Aber zurück zum Standard. Im Druckniveau 850 hPa liegt die Temperatur damit bei 5,5 Grad, in 500 hPa bei -21,3 Grad und in 300 hPa bei -44,5 Grad. Für den Oberrand der Troposphäre ergeben sich schließlich -56,5 Grad.

Da sich in der Troposphäre unser tägliches Wettergeschehen abspielt, wollen wir unseren Höhenflug an dieser Stelle beenden. Weitere Informationen zur Standardatmosphäre finden Sie zum Beispiel im DWD-Wetterlexikon (siehe „Weitere Informationen zum Thema“).

Dipl.-Met. Tobias Reinartz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 14.10.2024
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