Die Feiertage sind nun fast vorüber und die diesjährige besinnliche Zeit verlief mit Blick auf das Wettergeschehen dank des umfangreichen und langlebigen Hochdruckgebietes GÜNTHER insgesamt sehr ruhig.

Heute vor 25 Jahren sah dies ganz anders aus. Damals beendeten die beiden Orkane LOTHAR (26.12.1999) und MARTIN (27.12.1999) in West- und Mitteleuropa die weihnachtliche Ruhe schlagartig. Die Spitzenböen im Binnenland, die durch LOTHAR auftraten, waren wahrlich beeindruckend: In Baden-Württemberg meldeten die Stationen Stuttgart Schnarrenberg 139 km/h, Lahr 144 km/h und Stötten 176 km/h. Im höheren Bergland wurden gar maximale Böen von 197 km/h auf der Zugspitze oder 259 km/h auf dem Wendelstein gemessen. Auf der Wetterkarte (Abbildung 1) erkennt man farbig dargestellt das in 500 hPa sowie in Form der weißen Linien den Bodendruck. LOTHAR wurde entlang der Südseite des tiefen Geopotenzials zügig vom offenen Atlantik nach Mitteleuropa geführt und weiter westlich stand bereits MARTIN in den Startlöchern.

Diese Sturmserie wurde in den folgenden Jahren genau untersucht. Dabei fiel auf, dass sich LOTHAR zunächst nicht klassisch entwickelte, sondern einen bis dahin noch nicht sehr bekannten Entwicklungsweg einschlug. Dieser Werdegang war zwar in den 80-iger und 90-iger Jahren bereits Gegenstand der Forschung, allerdings unter einem anderen Namen und darüber hinaus im Zusammenhang mit der  vor China, Taiwan und Japan.

Im vorliegenden Fall handelte es sich um eine sogenannte „diabatische Rossbywelle“, die sich in der Folge zum Orkan LOTHAR entwickelte. „Diabatische Rossbywellen“ werden manchmal für besonders intensive Tiefdruckentwicklungen verantwortlich gemacht, weshalb wir dieses Phänomen nachfolgend näher betrachten. Aufgrund der Komplexität und der Übersicht halber, tun wir dies jedoch recht oberflächlich:

Die übliche Entwicklung eines außertropischen Tiefdruckgebietes wird meist von der Höhe aus angetrieben. Dies geschieht nicht selten in Form einer Störung (beispielsweise einem kleinräumigen Gebiet mit tieferem Geopotential, umgangssprachlich als „Welle“ oder „Kurzwellentrog“ bezeichnet), die mit einem ausgeprägten Temperaturgradienten interagiert. Dieser vertikale Temperaturunterschied mit der Höhe erstreckt sich über die gesamte Troposphäre. Dort herrscht am meisten Bambule: viel Wind, viel Hebung und Aufsteigen; beste Voraussetzungen für sich entwickelnde Tiefdruckgebiete. Eine „diabatische Rossbywelle“ hingegen entwickelt sich nur in einem vertikal gesehen sehr begrenzten Bereich, beispielsweise in den untersten 1 bis 2 km über Grund, meist innerhalb eines kräftigen Niederschlagsgebietes über dem Meer. Die Definition besagt, dass es sich dabei um eine gut ausgeprägte Störung handelt, die sich in einer feuchten Umgebung (viel Wasserdampf) befindet und in der sehr große horizontale Temperaturgradienten vorherrschen. Der wichtigste Punkt aber ist die Feuchtigkeit. Wenn diese gehoben wird, bilden sich Wolken und dabei wird  freigesetzt. Dies sorgt für rege Wolkenbildung an der Ostflanke der Störung und die Störung baut kontinuierlich nach Osten an – sozusagen ein selbsterhaltender Prozess, bei dem kein externer Antrieb (wie beispielsweise ein Höhentrog) benötigt wird. Durch diesen Prozess gelingt es der Störung schneller zu ziehen, als es die Hintergrundströmung eigentlich erlauben würde (nicht selten 250 km innerhalb von 6h). In solch einer Umgebung herrschen Zustände, die von Wettermodellen häufig nicht gut erfasst werden. Dazu zählen: vertikal stark begrenzte Ausdehnung, viel Freisetzung von latenter Wärme und eine Verlagerungsgeschwindigkeit jenseits dessen, was eigentlich zu erwarten wäre. Kein Wunder, dass es bei dieser Art der Tiefdruckentwicklung nicht selten zu Überraschungen im Bereich der numerischen Vorhersage kommt.

Während der initialen Phase setzt meist kein größerer Druckfall des sich entwickelnden Bodentiefs ein oder anders ausgedrückt: das Tief entwickelt sich vorerst kaum weiter. In der Folge kann sich dann aber die Entwicklung ähnlich der einer „normalen“ Tiefdruckentwicklung vollziehen. Sobald die „diabatische Rossbywelle“ aber mit all ihrer Feuchte als echtes Energiebündel in die Reichweite eines Troges kommt oder den Höhenjet durchquert, erfolgt nicht selten eine rasante Intensivierung des Bodentiefs.

Klimatologisch gesehen entstehen im Nordatlantik jedes Jahr im Schnitt 43 solcher Wellen, von denen sich glücklicherweise nur rund 15 Prozent rasant entwickeln, was in Zahlen ausgedrückt 5 oder 6 Fälle sind . Zwar ist das klimatologische Maximum dieser Wellen zwischen Island und Grönland zu finden, allerdings gelingt es doch immer wieder einzelnen Wellen, das europäische Festland zu erreichen.

Übrigens begann die Entwicklung von LOTHAR bereits am 23. Dezember 1999 nordöstlich von Florida in Form einer solchen Welle, bevor sie sich rund 48 Stunden später über dem Nordatlantik explosionsartig intensivierte und eine Spur der Verwüstung durch West- und Mitteleuropa zog.
Nach so vielen Worten tut es gut, wenn man das Gesagte in Form von Bildern nachvollziehen kann. Dafür verwenden wir einen Fall aus dem Dezember 2005, der sich über dem Nordatlantik zugetragen hat.

Im Verlauf des 17. Dezembers entwickelte sich über dem Golf von Mexiko eine Störung, die nur in den untersten Bereichen der Troposphäre besser ausgeprägt war (hier nicht gezeigt). Diese Störung zog am Folgetag ostwärts weiter, überquerte Florida und lag am 18. Dezember knapp nordöstlich des Blake Plateaus (Abb. 2: unten, gelber Kasten). Im Satellitenbild erkennt man in dem Bereich rege und hochreichende Konvektion, die seit dem Vortag beständig peripher des Bodentiefs zu finden war.

Nur 12 Stunden später zog das Bodentief rasch weiter nach Nordosten und weitete sich immer weiter auf. Dabei kam es zu keiner großartigen Intensitätsänderung. Im oberen Bild ist farblich die Abweichung des niederschlagbaren Wassers zur Klimatologie (1991 bis 2020) dargestellt. Die roten Farben heben eine Schliere mit ungewöhnlich hohen Feuchtewerte hervor, die sich vom Golf von Mexiko nordostwärts ausgedehnt hatte und auch den Bereich betraf, in dem das Bodentief lag. Somit war ein wichtiger Punkt für die Entwicklung einer „diabatischen Rossbywelle“ gegeben, nämlich die Feuchte.

Am 20. Dezember erreichte die Rossbywelle letztendlich einen Bereich, in dem die Höhenwinde dramatisch zunahmen und vor der Ostküste der USA über 130 kt in 200 hPa erreichten (Bild links oben, Legende fehlt). Gleichzeitig näherte sich von den USA ein markanter Höhentrog (blauer Strich im Bild rechts oben, in dem das Geopotenzial in 500 hPa dargestellt ist), der von nun an eine stetige Intensivierung des Bodentiefs unterstützte. Das gelbe Kreuz im Bild rechts oben zeigt grob die Position des Bodentiefs, das in der Folge vom Höhentrog (blauer Strich) eingefangen wurde.

Das Bodentief entwickelte sich fortan rasant weiter, um letztendlich mit einem Kerndruck von rund 975 hPa als veritables Sturmtief über dem offenen Nordatlantik sein Unwesen zu treiben.

Es ist sicherlich verständlich, dass die Entwicklung dieser „diabatischen Rossbywellen“ weiterhin Gegenstand der Forschung ist, denn sie können nicht nur beeindruckend im Satellitenbild aussehen, sondern gehen beim Landgang bei entsprechender Intensivierung auch mit einem hohen Schadenspotenzial einher.

Mag. rer. nat. Helge Tuschy
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 26.12.2024
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Es ist ein Weihnachtsfest, wie wir es in den letzten Jahren häufig erlebt haben, zumindest wettertechnisch. Von Westen strömt milde Luft ein und lässt die letzten Schneehäufchen sowie die Hoffnung auf weiße Weihnachten in den Niederungen schmelzen. Schnee liegt in nennenswerten Mengen aktuell nur in den Lagen oberhalb von 700 Metern sowie am Alpenrand und in Hochfranken. An den Alpen kommt heute im Tagesverlauf auch noch etwas Schnee hinzu. In allen anderen Regionen ist es zu mild, der Schnee schon weg oder gerade im Begriff zu schmelzen.

Für die Weihnachtsfeiertage ist kein neuer Schnee in Sicht. Hochdruckgebiet GÜNTHER trocknet die Luft von oben her ab und die Niederschläge lassen nach. Die Wolkendecke senkt sich. Aus dichten Wolken fallen hier und da ein paar Regenspritzer oder Sprühregen über der Mitte und im Norden. Im Süden sorgt GÜNTHER am ersten und zweiten Weihnachtsfeiertag für teils sonniges Wetter. Nur an den großen Flüssen können sich Nebel- oder Hochnebelfelder länger halten.

Die Temperatur liegt tagsüber teils deutlich im Plus. Im Westen und Nordwesten werden an den Weihnachtsfeiertagen um 10 Grad erwartet, kühler ist es im Süden und Südosten mit Höchstwerten zwischen 1 und 5 Grad. Frost gibt es nur in den Nächten und meist im Süden. Dort sinkt die Temperatur bei klarem Himmel und über Schnee auch schonmal bis gegen -10 Grad. Sonst werden südlich des Mains Tiefstwerte von 0 bis -5 Grad erwartet. Nördlich des Main ist es überwiegend frostfrei. Nur in der kommenden Nacht, die Nacht zum Mittwoch, kann es auch über der Mitte und im Osten noch leichten Frost geben.

Wenn es Ihnen wie mir geht, Sie nördlich des Mains wohnen und an Weihnachten der Kühlschrank aus allen Nähten platzt, dann können Sie in den Folgetagen unkritische Lebensmittel auch draußen lagern. Sonne ist keine zu erwarten, die für Verderbnis sorgen könnte. Getränke lassen sich prima auf dem Balkon oder im Garten kühlen. Auch Obst und Gemüse können bei Höchstwerten zwischen 4 und 10 Grad gut draußen liegen. Schauen Sie am besten auf die Lagerhinweise auf Ihren Lebensmitteln.
Ich wünsche Ihnen eine schöne und genussvolle Weihnachtszeit!

Dipl.-Met. Jacqueline Kernn
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 24.12.2024
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Stand Sonntagmittag (22.12.2024) liegt DIANA als Sturmtief zwischen den Shetlands und Südnorwegen über dem Nordteil der Nordsee. Polare Meeresluft hat weite Deutschlands geflutet. Allerdings hat diese sich auf ihrem Weg nach Mitteleuropa über dem 8 bis 10 Grad „warmen“ Nordseewasser soweit erwärmt, dass heute nur lokal und vorübergehend in kräftigen Schauern oder Gewittern Schnee oder Graupel bis in tiefe Lagen fällt.

Dies ändert sich in der kommenden Nacht zum Montag und Montagvormittag. Die Schauer lassen, wie auch der Wind, über der Mitte nach und die Wolken lockern gebietsweise auf, so dass die Temperaturen im Bergland auf Werte knapp unter den Gefrierpunkt sinken. Knapp frostfrei bleibt es in tiefen Lagen. Zeitgleich nähert sich von der Nordsee und den Niederlanden ein Niederschlagsgebiet. Zwar ist es im Nordwesten Deutschlands so mild, dass der Niederschlag als Regen fällt. Doch je weiter das Regengebiet nach Südosten vorankommt, desto spannender wird die Frage der Niederschlagsphase.

In den tiefen Lagen Nordrhein-Westfalens fällt in der zweiten Nachthälfte Regen, in den Mittelgebirgen Schnee. In Hessen setzt dagegen in den Frühstunden verbreitet für wenige Stunden Schneefall ein, ausgenommen sind davon wahrscheinlich nur die tiefsten Lagen in Südhessen. Die Schneefallgrenze liegt nahe 200 Meter. Gebietsweise wird sich eine dünne Schneedecke ausbilden können, teils reicht es für etwas Matsch auf den Straßen. So oder so verspricht das Wetter Montagfrüh teils schwierige Straßenverhältnisse im Berufsverkehr. Betroffen ist wahrscheinlich vor allem Hessen, aber auch in den umliegenden Bundesländern fällt gebietsweise Schnee.

Im Laufe des Vormittags und mittags entspannt sich die Situation von Nordwesten nach und nach. Denn nach dem Niederschlagsgebiet fließt ein Schwall milderer Meeresluft ein, zudem sorgt auffrischender Wind für eine bessere Durchmischung in der unteren Troposphäre. Das heißt, die kalte Grundschicht in den untersten hundert Metern wird aufgelöst. So steigt die Temperatur bis zum Nachmittag in den mittleren Landesteilen verbreitet auf 2 bis 6 Grad, nur in Lagen oberhalb 500 Meter bleibt es kälter.

In den mittleren Landesteilen frischt der Wind zwar spürbar auf im Laufe des Montags, so stark wie an der Nordsee weht er aber weitem nicht. An der Deutschen Bucht legt der Nordwest- bis Nordwind bereits in der Nacht zum Montag deutlich zu und erreicht bereits im Mittelwind Sturmstärke, in Böen werden sogar schwere Sturmböen erwartet. Dies hat sehr wahrscheinlich eine Sturmflut Montagfrüh zur Folge. Details dazu finden Sie auf der Seite des Bundesamts für Seeschifffahrt und Hydrografie, kurz BSH.

MSc.-Meteorologe Thore Hansen
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 22.12.2024
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Am gestrigen Donnerstag bestimmten die Tiefs ANKA und BIANCA das Wettergeschehen bei uns in Deutschland. Über Skandinavien spielte ANKA die Rolle des steuernden Zentraltiefs, während BIANCA als Randtief das Frontensystem von ANKA modulierte.

Die entsprechende Bodenanalyse von gestern früh um 07:00 MEZ ist in Abbildung 1 dargestellt. BIANCA saß als Trittbrettfahrerin auf der Kaltfront von ANKA, wodurch die Kaltfront eine sogenannte Welle bildete, auf deren Scheitel BIANCA thronte. Somit bestimmte letztendlich BIANCA über die Front und deren Verlagerung nach Südosten.

Dass die Front ein gewisses meteorologisches Potential mitbrachte, war schon beim Blick auf die Höhenwinde klar. Diese zeigt Abbildung 2 so, wie sie vom DWD-Vorhersagemodell ICON-D2 für eine Höhe von ca. 1500 Meter (850 hPa) und für den Zeitpunkt 12:00 UTC (13:00 MEZ) berechnet wurden. Abgesehen vom Nordwesten wehte der Modellwind in genannter Höhe sehr stramm, lokal erreichten die Höhenwinde mehr als 100 km/h (1 kt entspricht 1,852 km/h).

Für die Windentwicklung war (und ist) dabei entscheidend, wie gut der vertikale Austausch in der unteren Troposphäre vonstatten geht. Die Modelldaten deuteten diesbezüglich auf eine gute Durchmischung hin. Dabei sollten die stärksten Böen an der Kaltfront selbst auftreten. Dies war keine schlechte Prognose, wie ein Blick auf die Abbildung 3 verdeutlicht.

Die Kaltfront ist im Radarbild sehr gut anhand der rötlichen Farbpixel zu erkennen. Fast wie mit dem Lineal gezogen, erstreckte sie sich um 17:30 MEZ vom Oderbruch über Nordsachsen und den Oberlauf des Mains bis zum westlichen Bodensee. Die rote Farbe steht dabei für starke Reflektivität – und damit auch für kräftige Hebungsprozesse, starke Durchmischung – und die heftigsten Böen.

Die letztendlich gemessenen Böen liefert Abbildung 4. Im linken Teil sind die Böen zwischen 13:00 und 16:00 MEZ dargestellt, im linken Teil die Böen zwischen 16:00 und 19:00 MEZ. Eine Darstellung, die mehrere Stunden zusammenfasst, verwischt natürlich die scharfe Konzentration der Böen auf eine schmale Linie. Dennoch ist erkennbar, dass immer die Bereiche die höchsten Böen aufweisen, über die die Front im betreffenden Zeitfenster hinweggeschwenkt ist. So brachte es Idar-Oberstein (RLP) zwischen 13:00 und 14:00 MEZ auf 83 km/h, in der darauffolgenden Stunde verzeichnete Alsfeld (HE) 85 km/h, beides Beispiele für Stationen in Tallagen. Noch – teils deutlich – höhere Windgeschwindigkeiten traten auf den Bergen auf, der Brocken konnte mit der vollen Orkanstärke von 122 km/h den höchsten Wert verzeichnen.

Zwischen 16:00 und 19:00 MEZ hatten sich die maximalen Böen dann in den Südosten verlagert. Die Messung in Federhof (BY) verzeichnete 89 km/h, da fehlt nur 1 km/h zu den Schweren Sturmböen.

Sturm, zumindest aber kräftiger Wind ist auch für die kommenden Tage bis einschließlich Montag das Stichwort. Dazu ist es verbreitet nass, und ab Sonntag, insbesondere aber am Montag wird es kälter und die Schneefallgrenze sinkt auf gut 400 m.

Der kurze Blick auf Heiligabend deutet eine Dreiteilung an. Im Südosten Bayerns Schnee, in einem breiten Streifen von Südwesten in den Nordosten wechselnd wolkig und überwiegend trocken, und im Nordwesten kommt nachmittags Regen auf – eine klassische Weihnachtliche Milderung.
Für die Weihnachtstage ist dann sich kräftigender Hochdruckeinfluss eine Idee, die fast alle Vorhersagemodelle aufgreifen. Das könnte aber auch Nebel und Hochnebel bedeuten. Mal schauen, wie sich die Prognosen mit weiterer Annäherung ans Weihnachtsfest entwickeln.

 

Dipl.-Met. Martin Jonas
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 20.12.2024
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Schneeflocken sind etwas sehr Filigranes. Leise fallen sie vom Himmel und tauchen die Landschaft in ein weißes Kleid. Kinder und Junggebliebene freuen sich auf Schneemannbauen, Schneeballschlachten und Schlittenfahren. Dies entspricht gewissen Wunschvorstellungen, wie ein Winter hierzulande sein sollte.

Doch schneebedeckte Felder und Wiesen stellen nicht nur ein romantisches Winterbild dar. Die Pflanzen hierzulande brauchen Frost im Winter, um im Frühling dann wieder wachsen und erblühen zu können. Allerdings benötigen sie gleichzeitig Schnee, der isolierend wirkt und sie so vor dem Erfrieren schützt. Schnee sorgt durch seine geringe Wärmeleitfähigkeit dafür, dass insbesondere tiefer liegende Erdschichten nicht auskühlen können. Dies schützt wiederum Wurzeln oder Blumenzwiebeln vor dem Erfrieren. Gleichzeitig sorgt Schnee bei längerem Sonnenschein dafür, dass das Licht reflektiert wird und sich der Boden somit nicht erwärmen kann. Dies könnte wiederum das Keimen der Pflanzen auslösen und Frostschäden wären die Folge. Ein solches „Phänomen“ ist im Spätwinter und in den ersten Frühlingswochen leider häufiger zu beobachten. Die Vorfrühlingssonne wärmt bereits und die ersten zarten Pflänzchen sprießen aus dem Boden, aber in den Nächten ist es oft noch frostig. Schneereste können hier meist Abhilfe leisten.

Schnee kann sich allerdings auch von seiner weniger romantischen Seite zeigen. Ein Beispiel hierfür sind Verkehrsbeeinträchtigungen, die mit Schneefällen einhergehen können. Um gewappnet zu sein, sind Winterreifen vonnöten und generell gilt, dass die Fahrweise (ob per Auto oder Fahrrad) den örtlichen Gegebenheiten angepasst werden sollte.

Der Begriff „Schnee“ stammt vom indoeuropäischen Wort für „schneien, (sich) zusammenballen, zusammenkleben“ ab. Schneekristalle nehmen aufgrund der zugrundeliegenden Struktur der Wassermoleküle sechseckige Formen an.

Die größte Faszination für Schneekristalle hatte mit Sicherheit Wilson Bentley, denn sein Lebenswerk bestand aus mehr als 5.000 Fotografien natürlicher Schneekristalle, wovon keiner dem anderen glich. Davon wurden ungefähr 2.400 Fotografien in dem Buch „Snow Crystals“ aus dem Jahr 1931 veröffentlicht.

Die wichtigsten Parameter bei der Entstehung von Schneekristallen sind Temperatur und Feuchtigkeit. Ukichiro Nakaya war von der Arbeit Bentleys so fasziniert, dass er sich auch physikalisch mit der Entstehung von Schneekristallen beschäftigte. Demnach lassen sie sich je nach Temperatur in zwei verschiedene Grundformen einteilen: Knapp unter 0 Grad sowie zwischen -10 und -22 Grad liegen sie als Plättchen vor, dazwischen haben sie die Form von Prismen. Bei Temperaturen von weniger als -22 Grad können sowohl Plättchen als auch Prismen auftreten.

Auch in der Kunst wurde das Thema Schnee behandelt. Da wäre in der Literatur das Märchen „Die Schneekönigin“ oder das Gedicht „Wie der Schnee zu seiner Farbe kam“. Auch in Gemälden wie „Die Jäger im Schnee“ von Pieter Bruegel der Ältere ist viel Schnee zu finden. Lieder wie „Leise rieselt der Schnee“ oder „Schneeflöckchen, Weißröckchen“ kennen sicherlich die meisten seit Kindertagen.

Doch wie sieht es eigentlich in den kommenden Tagen mit Schneefall aus?

Zunächst einmal beehrt uns am morgigen Donnerstag das Sturmtief mit dem Namen BIANCA, das vorübergehend für sehr milde Höchsttemperaturen, aber auch für viel Wind, an der See und im Bergland für Sturm sorgt. BIANCA hat zudem einiges an Regen dabei. Nach Durchgang der dazugehörigen Kaltfront sinkt die Schneefallgrenze allmählich ab, d.h. ab dem späten Nachmittag kommt im Bergland dann zunehmend die feste Phase, also Schnee ins Spiel.

 

In der Nacht zum Freitag und am Freitag kommt es bei wechselnder Bewölkung im Bergland zu Schneeschauern, an den Alpen können ein paar Zentimeter Neuschnee auch bis in die Tallagen zusammenkommen. Die Höchsttemperaturen liegen dann „nur“ noch bei 2 bis 8 Grad und damit auf einem niedrigeren Temperaturniveau als an den Vortagen. Im Süden und Südosten nimmt die Nachtfrostgefahr wieder zu und auch Glätte wird wieder Thema werden.

Das Wochenendwetter zeigt sich dann abermals von seiner unbeständigen und sehr windigen Seite. Bezüglich Weihnachtswetter sieht es momentan danach aus, als dass zumindest dem südlichen und südöstlichen Bergland der bis dato gefallene Schnee auch bis Heiligabend erhalten bleiben könnte.

M.Sc. (Meteorologin) Tanja Egerer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 18.12.2024
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