In den ersten beiden Teilen dieser Themenreihe (Themen des Tages vom 5. und 15. Dezember 2024, siehe Links am Ende des Artikels) erläuterten wir den Strahlungs- und den Advektionsnebel, zwei Arten des Abkühlungsnebels. Wie der Name schon sagt, haben beide Nebelarten gemeinsam, dass sie durch Abkühlung einer Luftmasse unter den Taupunkt (d.h. Sättigungstemperatur, relative Luftfeuchtigkeit 100 %) entstehen. Es gibt allerdings noch weitere physikalische Prozesse, die zur Nebelbildung führen können, die wir im heutigen Thema des Tages beschreiben.

Verdunstungsnebel

Verdunstungsnebel entsteht in der Regel, wenn sehr kalte Luft (niedriger Taupunkt) über deutlich wärmeres Wasser strömt. Infolge des starken Taupunkts- bzw. Feuchtigkeitsgefälles zwischen der Wasseroberfläche und der kalten Luft setzt Verdunstung (d.h. Phasenübergang von Flüssigwasser zu Wasserdampf) des vergleichsweise warmen Wassers ein. Dies führt zu einer Wasserdampf-Anreicherung der wassernahen Luftschicht, die wegen ihrer kalten Temperatur wenig Feuchtigkeit speichern kann. Es kommt schnell zu einer Übersättigung, sodass Kondensation (d.h. Phasenübergang von unsichtbarem Wasserdampf zu Flüssigwasser) einsetzt. So bilden sich Nebeltröpfchen, die aber in der sehr trockenen Kaltluft umgehend erneut verdunsten. Es entsteht der Eindruck einer schwadenförmig rauchenden Wasseroberfläche.

Verdunstungsnebel ist häufig nach kalten Winternächten über Flüssen und Seen zu beobachten, wo er dann als „Flussnebel“ oder „Seenebel“ bezeichnet wird (Abbildung 1). Gerade in der Morgensonne kann er für eine mystische Stimmung sorgen. Auch nach einem sommerlichen Gewitter kann man manchmal Verdunstungsnebel beobachten. Durch die mitunter erhebliche Abkühlung der Luft nach einem Gewitter kann es dazu kommen, dass die Feuchtigkeit des gefallenen Regens vom zuvor stark aufgeheizten Asphalt oder Acker verdunstet und in der kühlen Luft zu Verdunstungsnebel führt.

Jeder von Ihnen hat Verdunstungsnebel auch schon tausendfach gesehen, ohne dass es Ihnen bewusst wurde. Der aufsteigende Dampf von einem Kochtopf ist im Kleinen nichts anderes als eine Form des Verdunstungsnebels. Die Luft in der Küche ist relativ zum kochenden Wasser oder der heißen Speise gesehen deutlich kühler, sodass ein Teil der Feuchtigkeit im Kochtopf verdunstet und als Dampf aufsteigt.

Mischungsnebel

Ein weiterer Nebeltyp ist der Mischungsnebel. Dieser entsteht bei gleichzeitiger Abkühlung der Luft und Erhöhung des Wasserdampfgehalts durch turbulente Durchmischung feuchtwarmer und kalter Luft. Dies ist insbesondere im Bereich von Fronten durch Verdunstung des Niederschlags der Fall. Fällt zum Beispiel an Warmfronten warmer Regen in den bodennahen Kaltluftkeil, steigt durch die starke Verdunstung des frontalen Niederschlags der Wassergehalt der kalten Luft an. In Verbindung mit Hebungsvorgängen oder Turbulenzen kann dieser Prozess dann zu Nebel führen (Abbildung 2). Er wird wegen seiner Entstehungsregion als „Frontnebel“ bezeichnet. Umgekehrt kann sich auch Nebel bilden, wenn eine warme, sehr feuchte bodennahe Luftschicht durch kalten Niederschlag unter den Taupunkt abgekühlt wird. Man spricht in diesem Fall vom sogenannten „Niederschlagsnebel“.

Ähnlich wie beim dampfenden Kochtopf können Sie auch Mischungsnebel leicht zuhause mit einem kleinen Experiment nachstellen. Gönnen Sie sich an einem feuchtkalten Tag ein warmes Bad oder eine ausgiebige Dusche. So erzeugen Sie nebenbei in Ihrem Badezimmer eine feuchtwarme Luftmasse. Öffnen Sie anschließend das Badfenster, so vermischt sich die feuchtwarme Badezimmerluft mit der deutlich kälteren Luft von draußen. Die Badezimmerluft wird dabei schlagartig abgekühlt, während die einströmende Außenluft mit Feuchtigkeit angereichert wird. Die erzeugte Mischluft ist rasch gesättigt (d.h. der Taupunkt wird unterschritten). Innerhalb weniger Sekunden ist das gesamte Badezimmer in dichten Nebel gehüllt.

Welche besonderen optischen Erscheinungen bei Nebel auftreten können und welche Prozesse dazu führen, dass sich Nebel wieder auflöst, wird im vierten und letzten Teil dieser Themenreihe erläutert.

Dr. rer. nat. Markus Übel (Meteorologe)
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 19.01.2025
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Das Great Barrier Reef vor der Küste von Queensland/Australien gehört seit über vier Jahrzehnten zum Weltnaturerbe. Seit etlichen Jahren ist es von wiederkehrenden Korallenbleichen bedroht. In den letzten acht Jahren kam es zu fünf massiven Bleichen, bei denen ein Großteil der Korallen zerstört wurde. Solche großflächigen Bleichen treten während mariner Hitzewellen auf, wenn die Wassertemperatur stark steigt. Allein aufgrund des Klimawandels werden Korallenbleichen immer häufiger beobachtet. Darüber hinaus beeinflussen aber auch großskalige synoptische Prozesse die lokal vorherrschende Meteorologie, die sich wiederum auf die Wassertemperatur auswirkt. Forschende aus Australien sind diesen Zusammenhängen auf den Grund gegangen. Anhand von Daten der Station am Davies Reef im Great Barrier Reef (siehe Abbildung 1) untersuchten sie eine marine Hitzewelle mit Korallenbleiche im Jahr 2022 im Hinblick auf die lokalen Wetterbedingungen und die ihr zugrundeliegende Synoptik.

Zugegeben, das Thema „Tornados” ist nun keines, was man direkt in Einklang mit der aktuellen Jahreszeit bringen würde. Brandaktuell sind aber die Tornado-Statistiken für das Jahr 2024 erschienen, und das verdient genauere Betrachtung.

Starten wir zunächst mit dem Blick auf ganz Europa. Das ESSL (European Severe Storm Laboratory) sammelt und dokumentiert alle bekannt gewordenen und bestätigten Tornadofälle in einer Datenbank, der ESWD (European Severe Weather Database). Die Auswertung für 2024 ergab hier, dass es insgesamt 1.034 bestätigte Tornadofälle in Europa gab – das stellt einen neuen Rekord dar. Naheliegenderweise stellt sich natürlich direkt die Frage, ob es hier z.B. einen Einfluss des Klimawandels gibt. Eine solche Schlussfolgerung ist tatsächlich ohne großen weiteren Forschungsaufwand nicht zulässig, da auch zahlreiche weitere Faktoren wie z.B. immer besser werdende Beobachtungsmöglichkeiten und Schadensanalysemethoden ebenfalls eine Rolle spielen und diese Zahl beeinflussen.

Von den 1.034 bestätigten Fällen bildeten sich 297 über Land, also ein gutes Viertel aller Fälle. Die verbliebenen 737 dokumentierten Tornados bildeten sich dagegen initial über einer Wasseroberfläche. Von den 297 Fällen über Land konnten 245 mit einem sogenannten „Rating” versehen werden, d.h. dass die Stärke des Tornados im Nachgang bestimmt werden konnte. Hierfür wird seitens des ESSL mittlerweile die Internationale Fujita-Skala (IF-Skala) verwendet, die eine objektive Klassifizierung anhand aufgetretener Schäden ermöglicht.

Hierbei fällt auf, dass der Großteil dieser Tornados eine Stärke bis IF1.5 aufwies. Immerhin 22 starke Tornados (IF2 oder mehr) konnten dokumentiert werden, also ein knappes Zehntel der eingestuften Fälle. Des Weiteren zeigt die Statistik erneut, dass Tornados ein Phänomen sind, das grundsätzlich das gesamte Jahr über auftreten kann und nicht an Jahreszeiten gebunden ist. Nichtsdestotrotz zeigt sich eine nachvollziehbare Häufung während der Sommermonate zwischen Juni und September.

Nun noch der spezifische Blick nach Deutschland. Hierzulande konnten für 2024 insgesamt 48 Tornados bestätigt werden. Diese traten alle in den Monaten März bis September auf, während im Januar, Februar, und von Oktober bis Dezember kein Tornado nachgewiesen werden konnte. Mit einer Anzahl von 11 war der August der Monat mit der höchsten Anzahl an Tornados. Dies ist einer hohen Anzahl von aufgetretenen Tornados über Wasser geschuldet. Über Land lag das Maximum dagegen im Juni mit 9 nachgewiesenen Fällen.

Bei zwei Dritteln der nachgewiesenen Tornados konnte im Nachgang die Intensität durch eine Schadensanalyse festgestellt werden. Am häufigsten traten demnach Tornados der Stärke IF1 (insgesamt 11) auf, direkt gefolgt von Tornados der Stärke IF1.5 (10 Fälle). Auch ein starker Tornado der Stärke IF2 war darunter. Die restlichen Fälle beschränken sich auf schwächere Intensitäten der Stärke IF0 oder IF0.5 – wobei man sich hier nicht in die Irre führen lassen sollte: Auch vermeintlich „schwache” Tornados sind gefährlich!

M.Sc. Felix Dietzsch
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 15.01.2025
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Am heutigen Montag dominiert im Vorhersagegebiet Hochdruckeinfluss mit häufig geringer Bewölkung, gebietsweise scheint länger die Sonne. Auch in der Nacht zum Dienstag ist es überwiegend gering bewölkt, so dass die Temperaturen bis zum Morgen deutlich zurückgehen. Mit Ausnahme des äußersten Nordens wird daher verbreitet mäßiger, teils auch strenger Frost erwartet. Da sowohl in den vergangenen Nächten häufig Frost auftrat als auch am heutigen Montag tagsüber die 0 Grad-Marke vielerorts nicht überschritten wird, konnten und können die unteren Luftschichten und vor allem auch die oberen Bodenschichten deutlich auskühlen.

Im Zusammenhang mit einer Warmfront zieht im Laufe der Nacht zum Dienstag von Norden zunächst Bewölkung heran. Ganz im Norden gehen die Temperaturen daher auch nicht so weit zurück wie im Rest des Landes. In den Frühstunden kommen dann nachfolgend Niederschläge auf. Diese fallen aufgrund der etwas milderen Luftmasse in höheren Luftschichten als Regen, der auf den kalten, teils gefrorenen Böden sowie an kalten Gegenständen wie Treppen, Treppengeländer oder auch Bäumen und Pflanzen gefriert. Auf Straßen und Wegen kann daher gefährliches Glatteis entstehen. Insbesondere im Bereich vom südlichen Schleswig-Holstein und dem nordöstlichen Niedersachsen ostwärts bis nach Vorpommern und Nordbrandenburg besteht in den Früh- und Vormittagsstunden des morgigen Dienstags ein erhöhtes Unwetterpotenzial aufgrund der dort recht niedrigen Frühtemperaturen und voraussichtlich etwas größeren Regenmengen. Nachfolgend wird aufgrund der sich allmählich durchsetzendenden Milderung von Norden die Glatteisgefahr nachlassen und sich eher auf geschützte Tallagen der zentralen und östlichen Mittelgebirgslagen konzentrieren, in denen die Milderung nur zögerlich vonstattengeht. In der Mitte und im Westen sind die Niederschlagsmengen zudem geringer, teils fällt auch „nur“ Sprühregen und vom zeitlichen Ablauf erreichen die leichten Regenfälle die mittleren Landesteile erst mittags/nachmittags, so dass sich die bodennahen Temperaturen häufig schon über dem Gefrierpunkt bewegen sollten. Lokales Glatteis ist dabei zwar nicht ausgeschlossen, die Unwettergefahr ist aus heutiger Sicht in Verbreitung und Ausmaß aber voraussichtlich geringer.

Am Abend und in der Nacht zum Mittwoch kann aus dichter Bewölkung im Westen, vor allem im Mittelgebirgsraum, weiterhin etwas Sprühregen auftreten. Auch der Süden wird nachts von den leichten, frontalen Niederschlägen erfasst, die ebenfalls häufig als leichter Regen oder Sprühregen fallen. Dabei kann es streckenweise zu gefrierendem Regen und Glatteis kommen, lokale Unwetter sind dabei nicht ausgeschlossen. Lediglich im Osten, etwa vom Erzgebirge über den Bayerischen Wald bis zum Alpenrand können die Niederschläge in leichten Schneefall übergehen, da dort von Osten her eine kältere Luftmasse einsickert und so die Bedingungen für die Entstehung von Schneefall erfüllt sein werden (siehe u.a. : Von „warmen“ Nasen und unterkühlten Tropfen). Bis Mittwochmorgen sind dann wenige Zentimeter Neuschnee möglich.

Am Mittwoch lassen die Niederschläge in Form von Schneefall, später eventuell wieder eher Sprühregen auch vom Erzgebirge bis zum Alpenrand langsam nach. Aus der häufig noch dichten Bewölkung kann auch in den anderen Mittelgebirgen hier und da etwas Sprühregen fallen. Tagsüber kann in der insgesamt eher milden Luftmasse wahrscheinlich nur stellenweise Glätte auftreten, nachts vor allem in der Mitte und im Süden besteht dagegen ein erhöhtes Risiko.

Im weiteren Wochenverlauf nimmt der Hochdruckeinfluss wieder zu und die Sonnenanteile werden von Südwesten her mehr und mehr zunehmen. Im Bergland ist es häufig sonnig und relativ mild. Gebietsweise können sich dann aber auch wieder Nebelfelder länger halten, dann bleibt es bei Werten um oder sogar leicht unter 0 Grad tagsüber recht kalt. Allgemein gestaltet sich die zweite Wochenhälfte aber aller Voraussicht nach deutlich ruhiger.

Dipl. Met. Sabine Krüger
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 13.01.2025
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Hinter dem nach Nordosten abgezogenen Sturmtief CHARLY konnte sich landesweit kalte Meeresluft polaren Ursprungs durchsetzen. Bisher hielt sich der Nachtfrost aber noch in Grenzen, was der oft noch dichten Bewölkung und dem teils auch noch starken Wind geschuldet war. Während die Bewölkung die vom Erdboden nach oben gerichtete Wärmestrahlung wieder reflektiert, sorgt der Wind für Durchmischung und verhindert die Ausbildung von flachen Kaltluftseen. Beide Faktoren dämpfen die nächtliche Abkühlung damit sehr effektiv. Im Laufe des Wochenendes und zu Beginn der nächsten Woche kommt die Polarluft unter dem sich breitmachenden Hoch BEATE aber zur Ruhe. Der Wind wird schwächer und die Bewölkung reißt häufiger mal auf. Nun kann sich die Luft in den Nächten deutlich stärker abkühlen. Am stärksten fällt die Abkühlung aus, wenn zudem eine geschlossene Schneedecke vorhanden ist. Denn der Schnee wirkt wie eine Dämmung: Unter der Schneedecke bleibt es wärmer, darüber kühlt die Luft aber umso stärker ab.

Aus den Berechnungen der Tiefsttemperaturen durch das MOS-MIX-Modell des Deutschen Wetterdienstes (siehe Abbildung 1) lässt sich schließen, dass die nächsten Nächte bis einschließlich der Nacht zum Dienstag immer kälter werden. In der Nacht zum Sonntag beschränkt sich mäßiger Frost unter -5 °C noch auf die Berge und den äußersten Süden. In der Nacht zum Montag und Dienstag muss dann verbreitet mit Tiefsttemperaturen zwischen -5 und -9 °C gerechnet werden. Damit stehen in vielen Regionen des Landes die bisher kältesten Nächte des Winters bevor. Über Schnee und bei länger klarem Himmel ist örtlich strenger Frost unter -10 °C wahrscheinlich, in Alpentälern geht es noch deutlich weiter in den Keller. Tiefsttemperaturen um oder unter -15 °C sind dort durchaus möglich. Erst ab der Nacht zum Mittwoch kommt es wegen des wieder zunehmenden Windes und aufziehender Bewölkung von Norden zu einer Frostentschärfung.

Vor allem der strenge Frost stellt eine ernstzunehmende Gefahr dar. Ist der menschliche Körper dem Frost längere Zeit und ohne adäquaten Schutz ausgesetzt, droht nicht nur Unterkühlung, die extrem niedrigen Temperaturen sind auch eine große Belastung für das Herz-Kreislauf-System. Um den Wärmeverlust über die Haut zu minimieren, ziehen sich die Blutgefäße zusammen. Zudem werden Stresshormone wie Adrenalin ausgeschüttet. Dadurch steigt der Blutdruck an und die Herzfrequenz erhöht sich. Besonders bei geschwächten Menschen steigt somit die Gefahr eines Herzinfarktes. Schon die Absenkung der Körpertemperatur um wenige Zehntel Grad erhöht darüber hinaus das Thromboserisiko, da die Zunahme der Konzentration an roten Blutkörperchen und Cholesterin das Blut dicker werden lassen. Auch für gesunde Menschen können sehr niedrige Temperaturen indirekt gefährlich werden, da sich die Durchblutung verschlechtert und das Immunsystem geschwächt wird. Vor allem bei Temperaturen von deutlich unter -10 °C sollte man längeren Aufenthalt und Anstrengungen im Freien vermeiden. Wenn man sich draußen aufhält, sollte unbedingt für geeignete Kleidung gesorgt werden. Am wichtigsten: Eine Mütze! Denn über den Kopf verliert der Körper besonders viel Wärme.

Dipl.-Met. Adrian Leyser
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 11.01.2025

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst