Verhaltensregeln bei Gewittern

Gewitter mit Blitz

Ein Blitz kündigt sich nicht an und kann manchmal auch mehrere Kilometer abseits eines Gewitterkerns einschlagen. Blitze schlagen zudem nicht immer an den höchsten Objekten ein und können durchaus auch mehr als einmal den selben Punkt treffen (beispielsweise exponierte Gipfelkreuze).

Gefahrenquelle Blitz

Bei  einem Gewitter besteht nicht nur die Gefahr, dass man direkt von einem Blitz getroffen wird, sondern auch das Risiko, in unmittelbarer Nähe eines Einschlags zu stehen. Dabei springt der Blitz aufgrund der extrem hohen Spannung auf alle Stromleiter im unmittelbaren Umfeld über – schwere Verletzungen sind die Folge. Weiters gibt es auch die Gefahr der Schrittspannung: Wenn ein starker Blitz in unmittelbarer Nähe am Boden einschlägt, kann der Strom durch den menschlichen Körper fließen, wenn man im Zuge eines Schrittes den Boden an zwei unterschiedlichen Punkten mit unterschiedlichem elektrischen Potential berührt. Alleine in Deutschland und Österreich sterben jedes Jahr etwa 10 Menschen an den Folgen eines direkten oder indirekten Blitzschlages! Besonders gefährdet sind meist Landwirte und Sportler (besonders Wanderer, Bergsteiger, Golfspieler, aber auch Fußballer und Wassersportler)

10.000 Grad bei Blitzschlag

Bei einem Blitzschlag werden durchschnittliche Stromstärken von 5.000 bis 20.000 Ampere gemessen, vereinzelt werden aber sogar mehr als 250.000 Ampere erreicht. Die Temperatur kann direkt im Blitzkanal kurzzeitig auf mehrere 10.000 Grad steigen. Das explosionsartige Verdampfen des Wassers löst eine Schockwelle aus, die man in weiterer Folge als Donner wahrnimmt.

Wo findet man Schutz?

Wenn man sich im Freien befindet sollte man hohe sowie generell stromleitende Gegenstände meiden sowie fern vom Wasser bleiben. Am besten ist der Unterschlupf in einem Haus mit verschlossenen Fenstern und Türen oder im Auto. Ist man im Freien, sollte man folgende Notmaßnahmen beachten:

  • Auf den Boden kauern, am besten in einer Mulde oder Senke. Die Beine müssen dabei eng beieinander stehen um die Schrittspannung gering zu halten. Im Notfall ist es jedenfalls besser zu hüpfen, als zu laufen.
  • Niemals unter einzelstehenden Bäumen (ganz egal welche Baumart) oder Stromleitungen Schutz suchen!
  • Im Gebirge: Von Graten und Gipfeln fernhalten und Stahlseile und Skilifte meiden. Nahe einer Felswand gibt es ein relativ sicheres Dreieck, dessen Seitenlänge am Boden der Höhe der Wand entspricht.
  • Wenn man keinen Donner mehr hört, bedeutet das nicht, dass das Gewitter vorbei ist. Blitze können auch im Umfeld der Gewitterwolke in den Boden einschlagen. Deshalb ist es auch wichtig, dass man nach dem vermeintlich letzten Donner noch für längere Zeit in Sicherheit bleibt.
  • Stets lokale Wetterberichte lesen und die Tour entsprechend planen (nicht auf Apps verlassen). Bei einer erhöhten Gewitterneigung sollte man nur kurze Touren mit Ausstiegs- oder Schutzmöglichkeiten durchführen.
  • Stets den Himmel beobachten: So erkennt man, ob sich in der Nähe mächtige Quellwolken bzw. Gewitter entwickeln.

 

Flash Floods und Vermurungen

Überschwemmung Hochwasser Gewitter

Unter einer Sturzflut (flash flood) versteht man eine plötzliche Überschwemmung. Diese treten auf, wenn mehr Wasser vom Himmel fällt, als im Boden versickern oder von einem Fluss abgeleitet werden kann. Im Berg- und Hügelland bahnen sich dann große Wassermassen mit hoher Geschwindigkeit ihren Weg hangabwärts – oft in Zusammenspiel mit Vermurungen – und im Flachland kommt es zu Überflutungen.

Sturzfluten

Ursachen einer Sturzflut sind in erster Linie große Regenmengen innerhalb kürzester Zeit. Das geschieht speziell im Sommer bei nur langsam ziehenden Gewitterzellen, die sich dann an Ort und Stelle ausregnen. Kommt es nach einem solchen Gewitterguss innerhalb von wenigen Stunden zu einer verheerenden Überschwemmung, spricht man von einer Sturzflut.

Sturzfluten treten vor allem bei Gewittern auf, manchmal können aber auch Gletscherabbrüche oder plötzlich kollabierende Dämme an einem Fluss eine Sturzflut weiter stromabwärts auslösen.

Flash Floods in den USA

Besonders anfällig für eine Sturzflut sind trockene und tief gelegene Gebiete. Durch häufige Trockenheit ist der Boden nämlich meist stark versiegelt, dass praktisch das gesamte Regenwasser oberflächlich abläuft. Auf der Erde trifft diese gefährliche Kombination aus Trockenheit und schweren Gewittern im Sommer speziell im Südwesten der USA auf: Die Canyons in Arizona, Utah und Nevada sind berüchtigt für ihre zerstörerischen flash floods. Oft kreuzen Wanderwege sowie spärlich befahrene Straßen die ausgetrockneten Flussbetten, immer wieder werden hier Menschen von Sturzfluten überrascht. Dabei kann auch ein kilometerweit entferntes – und womöglich gar nicht sichtbares – Gewitter eine tückische Sturzflut auslösen. Auch in Europa ist dieses Phänomen nicht unbekannt, ganz besonders im Mittelmeerraum.

Gefahren

Aufgrund ihrer Plötzlichkeit sind Sturzfluten extrem gefährlich. Das Potential dafür kann man zwar oft schon Tage im Voraus erkennen, wo es aber tatsächlich zu einer Sturzflut kommt, zeigt sich oft erst während des Ereignisses: Tatsächlich spielt dafür nämlich nicht nur die Intensität eines Gewitters eine Rolle, sondern auch dessen Verlagerungsrichtung und -geschwindigkeit, die Bodenversiegelung sowie auch die Form des Einzugsgebiet eines darunterliegenden Gewässers.

Das Auto bietet keinen Schutz, da schon eine 50 cm hohe Flutwelle locker ausreicht, um ganze Fahrzeuge samt Insassen wegzuspülen. Erschwerend kommt hinzu, dass eine Sturzflut oft nicht nur aus Wasser besteht: Die Flutwelle reißt größere Gegenstände wie Baumstämme und Steine mit – diese gefährden Menschen zusätzlich. Alleine in den USA sterben pro Jahr durchschnittlich mehr als 100 Menschen bei einer Sturzflut, also mehr als durch Blitzschlag, Tornados oder Hurrikans! Auch in Europa kommt es jährlich zu Todesopfern, ganz besonders in den Herbstmonaten im Mittelmeerraum.



Gewitter: Von der Einzelzelle bis zur Superzelle

Allgemein spricht man von einem Gewitter, sobald ein Donner hörbar ist, während Niederschlag keine Grundvoraussetzung darstellt. Gewitterzellen können unterschiedliche Strukturen aufweisen, zudem fallen sie je nach Windscherung und vertikaler Schichtung der Atmosphäre auch unterschiedlich stark und langlebig aus.

Einzelzelle

Für die Entstehung von Gewittern sind grundsätzlich drei Zutaten notwendig:

  • ausreichend Feuchtigkeit v.a. in der Grundschicht der Atmosphäre (damit Wolken entstehen können)
  • eine potentiell labile Luftschichtung (Konvektion setzt erst ein, wenn ausreichend latente Wärme durch Kondensation freigesetzt wird)
  • einen Auslöser bzw. Hebungsmechanismum, damit die Luft in tiefen Schichten überhaupt zum Aufsteigen gebracht wird (wie beispielsweise eine Kaltfront oder eine bodennahe Windkonvergenz).

Wenn diese Voraussetzungen gegeben sind und Luft aufsteigt, dann beginnt der enthaltene Wasserdampf zu kondensieren. Die dadurch freigesetzte Energie sorgt für weiteren Auftrieb, wodurch sich die allzubekannte Gewitterwolke – auch Cumulonimbus genannt – bilden kann. Durch das Auf- und Abwirbeln kollidieren Wasser-, Eis- und Graupelpartikel miteinander, was zu einer Ladungstrennung führt. Dadurch in manchen Wolkenbereichen eine positive Ladung und in anderen eine negative Ladung. Durch Blitzentladungen kann dieser Ladungsunterschied ausgeglichen werden.

Ein Einzelzellengewitter. © NOAA10kn

Der einsetzende Niederschlag wird von Verdunstungsprozessen begleitet, wodurch Abwinde entstehen. Da Auf- und Abwind jedoch räumlich nicht genügend voneinander getrennt sind, behindern die Abwinde die Aufwinde und kappen die Zufuhr weiterer „Gewitternahrung“ ab. Das Gewitter schwächt sich ab und zerfällt. In der Regel weisen solche Gewitter eine Lebensdauer von etwa 30 bis 45 Minuten auf und werden von Platzregen sowie manchmal auch von kräftigen Böen und kleinem Hagel begleitet.

Gewitter
Eine alleinstehendes Gewitter mit der typischen Amboss-Struktur. © AdobeStock

Multizellen

Gewitter weisen oft eine mehrzellige Struktur auf, damit werden sie per Definition zu einer Multizelle. Diese Gewitter sind insgesamt langlebiger als ordinäre Gewitter und können bei passenden Bedingungen zu großen Gewitterkomplexen heranwachsen: Wenn die Winde in der Höhe eine stärkere Windgeschwindigkeit aufweisen als die Winde in Bodennähe (also wenn es vertikale Windscherung gibt), können bei einem Gewitter die Aufwindzone von der Abwindzone getrennt werden. Dadurch wird die Zufuhr an feuchtwarmer Luft nicht unterbrochen. Bei solchen Gewitterkomplexen kann man in der Regel mehrere Gewitterzellen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien beobachten: Vollständig ausgebildete Gewitter, sich neu entwickelnde Zellen sowie auch bereits zerfallende Zellen.

Vereinfachte Dartstellung der Konvektion innerhalb einer Gewitterwolke. © Nikolas Zimmermann
Diese Einzelzelle hat das Potential zur Multizelle heranzuwachsen, da der verwehte Eisschirm  auf etwas Windscherung hindeutet. © N. Zimmermann
Ein Multizellengewitter. © NOAA

Je nach Windscherung, Luftschichtung sowie auch topographischem Einfluss können Multizellen sehr unterschiedliche Strukturen und Verlagerungsrichtungen aufweisen, beispielsweise können sie sich manchmal sogar entgegen der vorherrschenden Windströmung in mittleren Höhen verlagern. Bei starker Windscherung entwickeln sich manchmal sogar mehrere hundert Kilometer lange Gewitterlinien. Multizellen können zu Starkregen, Sturmböen und Hagel führen.

Quellwolken eines Gewitters - pixabay.com
Eine Multizelle. © pixabay.com
Gewitterlinie am IR-Satellitenbild (inkl. Blitze) am 29. Juni 2021.

Superzellen

Superzellen sind deutlich seltener als ordinäre Gewitter bzw. Multizellen, sie sorgen aber oft für erhöhte Unwettergefahr. Es handelt sich dabei um meist langlebige, kräftige und alleinstehende Gewitter, welche einen beständigen rotierenden Aufwind aufweisen („Mesozyklone“). Superzellen entstehen bei ausgeprägter Windscherung: Bei einer starken vertikalen Windzunahme bilden sich nämlich quer zur Strömung horizontal liegende Luftwalzen. Der Aufwind eines entstehenden Gewitters saugt diese Luftwalze ein und kippt ihre Achse in die Senkrechte, wobei sich der Drehimpuls nach und nach auf den gesamten Aufwindbereich überträgt. Auf Zeitraffern lässt sich diese dadurch erkennen, dass die Gewitterwolke um eine vertikale Achse rotiert.


Die Zufuhr feuchtwarmer Luft wird dabei durch den räumlich getrennten Abwindbereich, in dem der Niederschlag ausfällt, nicht gestört. Superzellen können für schwere Sturmböen, Starkregen, großen Hagel und in manchen Fällen auch für Tornados sorgen.  Superzellen präsentieren sich aber je nach Feuchtigkeitsangebot unterschiedlich, so gibt es LP-Superzellen (low precipitation, siehe auch Zeitraffer oben), klassische Superzellen und HP-Superzellen (high precipitation, siehe Zeitraffer unten).


 

 

Titelbild: Superzelle über Wien am 12. August 2019 © M. Spatzierer

Gewitter in Österreich: wo es am häufigsten blitzt

Blitz und Gewitter

Grundsätzlich treten Gewitter in Mitteleuropa im gesamten Jahr auf, im Winter sind sie aber relativ selten: Meist handelt es sich um Graupelgewitter oder um schnell ziehende Gewitter an der Kaltfront eines Sturmtiefs. Die eigentliche Gewittersaison im Alpenraum beginnt meist im April und endet im September. Dies hängt in erster Linie mit dem Sonnenstand zusammen, so beginnt die Saison bei passender Großwetterlage ein paar Wochen nach dem Frühlingsäquinoktium und endet ein paar Wochen vor dem Herbstäquinoktium, wenn die Tage länger als etwa 13 Stunden dauern.

Mit durchschnittlich weniger als 200 Entladungen sind November und Dezember die blitzärmsten Monat des Jahres in Österreich, der Juli dagegen der blitzreichste. © www.uwz.at

April heuer unterdurchschnittlich

Im April kommt es in Österreich durchschnittlich zu knapp 10.000 Blitzentladungen über 5 kA, wobei es von Jahr zu Jahr je nach Großwetterlage große Unterschiede gibt. Besonders blitzreich war etwa der April 2014 mit knapp 40.000 Entladungen, während der April 2019 keine 1.000 Entladungen brachte. Heuer war der April unterdurchschnittlich mit nur 3250 Entladungen >5 kA, wobei die meisten davon im Zuge einer markanten Wetterumstellung innerhalb weniger Stunden am 15. April verzeichnet wurden.

Hochsaison

Der Höhepunkt der Gewittersaison mit zahlreichen und mitunter heftigen Gewitterlagen geht von etwa Ende Mai bis Mitte August. Der blitzreichste Monat überhaupt in Österreich ist meist der Juli.

Die meisten Gewittertage gibt es im Bergland
Tage mit Gewitter anhand von Flughafenbeobachtungen (Gewitter = hörbarer Donner). © Kaltenböck (2000) via Dorau (2006)

In Österreich beginnt die Hochsaison zunächst im südöstlichen Berg- und Hügelland, wo es aufgrund der geographisch speziellen Lage am Alpenostrand häufig zu zusammenströmenden Tal- bzw. Hangwinden kommt. Am Alpenhauptkamm sorgen die noch schneebedeckten Berge dagegen für einen verzögerten Saisonbeginn, so startet die Saison in Innsbruck meist erst im Juni durch. Neben den inneralpinen Lagen ist auch der Nordosten vergleichsweise blitzarm, hier spielen u.a. Föhneffekte bzw. trockene Luft eine entscheidende Rolle.

Die mittlere Blitzdichte pro Jahr von 2010 bis 2019 (alle Stromstärken).

Heftige Gewitterlagen können allerdings auch abseits der Hochsaison auftreten, so war etwa im Jahr 2018  in Wien bereits der 2. Mai der blitzreichste Tag der Saison. Selbst im Winter sind manchmal starke Gewitter möglich, wie zuletzt etwa am 21. Dezember 2023, als es an der Kaltfront von Sturmtief Zoltan zu Gewittern mit Orkanböen in Oberösterreich kam. Tatsächlich ist die Luft im Hochsommer zwar energiereicher, allerdings ist der Wind in der Höhe meist deutlich schwächer ausgeprägt als im Winterhalbjahr, und dieser spielt für heftige Gewitter ebenfalls eine wichtige Rolle.

Hotspots

Im 10-jährigen Mittel stechen bei der Blitzdichte in Österreich zwei Regionen ganz besonders hervor:

  • Das südöstliche Berg- und Hügelland (von den Niederen Tauern über das Grazer Bergland bis ins Südburgenland)
  • Der Alpennordrand (vom Kaiserwinkl über den Flachgau bis ins Gesäuse)

Die Bezirke mit der höchsten Blitzdichte sind Weiz, Graz-Umgebung und Hartberg-Fürstenfeld, gefolgt von Graz, Jennersdorf und Salzburg Stadt. Am wenigsten Blitze gibt es dagegen am Alpenhauptkamm vom Montafon bis zu den Ötztaler Alpen. Mehr Infos dazu gibt es hier: Die blitzreichsten Regionen des Landes. Der österreichische Hagelrekord stammt allerdings aus dem Weinviertel, mehr Infos dazu gibt es hier: Hagelrekorde.

Typische Gewitterzugbahnen in Österreich. Bei Südwest- bis Westlagen ist vor allem die Alpennordseite betroffen, bei West- oder Nordwestlagen dagegen eher der Süden bzw. Südosten.

Auf mitteleuropäischer Ebene befinden sich die blitzreichsten Regionen dagegen in Norditalien, ganz besonders am Alpensüdrand nördlich von Mailand, im Nordosten Italiens von Venetien bis Friaul bzw. zur nördlichen Adria sowie auch an der Südwestflanke der Apenninen von Ligurien bis in die Toskana.

Mittlere Blitzdichte (>5 kA). © UBIMET

Gewitterneigung nimmt zu

Am Rande eines umfangreichen Tiefs über dem Ostatlantik stellt sich in Österreich derzeit eine Südlage ein. Damit sind in den kommenden Tagen u.a. im südlichen Bergland sowie in den westlichen Nordalpen von Vorarlberg bis in den Flachgau lokale Gewitter zu erwarten. In der zweiten Wochenhälfte sind dann v.a. im Südosten auch einzelne kräftige Gewitter möglich und im Süden zeichnet sich regional gewittrig durchsetzter Starkregen ab. Mehr Infos dazu folgen in den kommenden Tagen.

 

 

Die Eisheiligen: Frost im Mai immer seltener

Morgenfrost im Frühling - pixabay.com

Mamertus, Pankratius, Servatius, Bonifatius und Sophie – diese Namen sind vielen bekannt, schließlich machen sie praktisch in jedem Jahr auf die eine oder andere Art von sich reden. Diese fünf Menschen lebten im vierten und fünften Jahrhundert. Zwei waren katholische Bischöfe, drei von ihnen gingen als christliche Märtyrer in die Geschichte ein. Sie wurden allerdings erst Jahrhunderte später vom Papst heilig gesprochen, zudem erhielten sie jeweils einen Ehrentag zugewiesen. Im Mittelalter war die Landwirtschaft und der Ertrag der Ernte essentiell für das Leben und Überleben der bäuerlichen Bevölkerung, mehr oder weniger regelmäßig auftretende Wettereignisse wurden mit Lostagen verknüpft. Späte Kaltlufteinbrüche konnten die ausgesäten Pflanzen schädigen und so im weiteren Verlauf des Jahres für Hunger sorgen.

Eine Zeit der Kontraste

Beim Wort Frühling stellt sich bei vielen Menschen ein Bild von Sonnenschein, blühenden Blumen und zwitschernden Vögeln ein. Doch tatsächlich ist das Frühjahr eine Zeit des Wechsels und großer Veränderungen. Aus dem Winter heraus sind die Gewässer noch kalt und in den höheren Breiten gibt es noch viel Kaltluft. Mit dem allmählich höheren Sonnenstand steigt auch der Energieeintrag mehr und mehr an. Dabei erwärmen sich die Landmassen deutlich schneller, als die Meere und Seen. Diese differentielle Erwärmung ist sowohl auf regionaler als auch wie globaler Ebene der Motor für jegliches Wettergeschehen: Temperaturunterschiede führen unmittelbar zu unterschiedlichen Druckverhältnissen, es bilden sich Hoch- und Tiefdruckgebiete. Kaltlufteinbrüche sind dadurch auch im späten Frühjahr nichts Ungewöhnliches. Und das war eben auch schon im Mittelalter so, zusätzlich überlagert von klimatischen Schwankungen wie etwa der kleinen Eiszeit (v.a. 16. und 17. Jahrhundert). Glaube und Kirche spielten für die Menschen eine maßgebliche Rolle und prägte das Leben in allen Belangen, sie orientierten sich an Lostagen und baten bei Problemen und Nöten unterschiedliche Heilige um Hilfe. Auch sonst nahmen diverse Bauernregeln damals ihren Ursprung.

Nun kam es allerdings zur Gregorianischen Kalenderreform. Sie ist benannt nach Papst Gregor XIII., der 1582 die Umstellung vom Julianischen Kalender mit einer päpstlichen Bulle verordnete. Die Reform hatte den Zweck, ein weiteres Auseinanderdriften von Kalender- und Sonnenjahr und die zunehmen falsche Datierung der Osterfeiertage zu verhindern. Wenn man diese Verschiebung mit in Betracht zieht, liegen die Eisheiligen eigentlich zwischen dem 19. Mai und dem 23. Mai. Wer als Eisheiliger gilt, ist aber ohnehin regional unterschiedlich!

Regionale Unterschiede

Den Start macht in jedem Jahr am 11. Mai Mamertus. Streng genommen muss allerdings gesagt werden, dass Mamertus nur in Norddeutschland zu den Eisheiligen gehört. In Süddeutschland, Österreich und der Schweiz wird oft der Tag des Pankratius als Start der Eisheiligen bezeichnet. Dafür folgt bei uns am Ende die Kalte Sophie, welche dagegen weiter im Norden nicht mehr dazu gezählt wird. Eine mögliche Erklärung für die Verschiebung zwischen Norddeutschland und dem Alpenraum ist, dass ein allfälliger Kaltluftausbruch meist von Norden her kommt, und somit die Schweiz und Österreich später erreicht.

Meteorologische Singularität?

Die Eisheiligen werden als eine sogenannte meteorologische Singularität wie etwa auch das Weihnachtstauwetter bezeichnet, darüber herrscht aber selbst unter Meteorologen keine Einigkeit. Wie oben beschrieben sind Kaltlufteinbrüche im Mai nichts Ungewöhnliches, allerdings treten sie auch nicht in jedem Jahr auf. Laut einer Statistik der MeteoSchweiz gibt es in der Schweiz keine Häufung von Tagen mit Bodenfrost (oder sogar Luftfrost) während der Eisheiligen, sondern die Wahrscheinlichkeit und Häufigkeit nimmt im Verlauf des Monats stetig ab. Demnach wäre ein Kaltlufteinbruch zur Zeit der Eisheiligen reiner Zufall.

Häufigkeit von Bodenfrost im April und Mai zwischen 1965 und 2021 im Mittelland der Schweiz. © MeteoSchweiz

Laut eine Auswertung der ZAMG gibt es im 50-jährigen Mittel aber einen Rückgang der mittleren Tagesmitteltemperatur nach dem 20. Mai. Das Datum passt zu den Eisheiligen: Im Zuge der Gregorianischen Kalenderreform wurden ja zehn Tage ausgelassen, damit haben sich die Namenstage im Kalender um etwa zehn Tage von ihrem meteorologischen Eintreffen entfernt. Demnach bringen die Eisheiligen zwar meist keinen Frost, aber einen Temperaturrückgang. Man könnte die Eisheiligen also als den letzten nennenswerten Kaltlufteinbruch im Mai vor dem Frühsommer bezeichnen, auch wenn Frost meist kein Thema mehr ist.

Im 50-jährigen Mittel zeigt sich bei der durchschnittlichen Tagesmitteltemperatur ein Rückgang ungefähr zwischen dem 20. und 24. Mai. Quelle: ZAMG.

Spätfrostgefahr und Klimawandel

In den vergangenen Jahren sind die Eisheiligen oft ganz ausgeblieben und allgemein treten Fröste in tiefen Lagen im Mai kaum noch auf. Mitunter wurden die Eisheiligen bei sommerlichen Temperaturen auch schon zu „Schweißheiligen“ umgetauft. Deshalb ist die Frage berechtigt, ob man eigentlich noch von einer echten Singularität sprechen kann. Manche Meteorologen führen die Veränderungen auch auf den Klimawandel zurück, denn mit der stetigen Erwärmung der globalen Atmosphäre fallen auch Kaltlufteinbrüche im Mai immer weniger frostig aus. Tatsächlich findet der durchschnittliche letzte Termin mit nennenswertem Frost immer früher statt.

Tag des Vegetationsbeginns (Methode der Wärmesumme) und des letzten Tiefstwerts unter -2 Grad im Frühjahr für Graz - UBIMET mit Daten GSA
Vegetationsbeginn (nach Wärmesumme) und letzter Frost unter -2 Grad im langjährigen Mittel in Graz: Im aktuellen Mittel gibt es keinen Unterschied mehr.

In der vorindustriellen Zeit haben Kaltlufteinbrüche noch bis etwa Mitte Mai im Flachland manchmal für Frost gesorgt. Dafür waren damals Kaltlufteinbrüche im April weniger problematisch, weil es damals meist einen späteren Vegetationsbeginn gab und die Pflanzen dadurch im April im Vergleich zum heutigen Klima weniger frostgefährdet waren. Für die Landwirtschaft ist heutzutage dagegen vor allem der April kritisch, so kam es auch heuer in der zweiten Aprilhälfte in weiten Teilen Mitteleuropas zu erheblichen Frostschäden. Mehr Infos zum Thema Wärmesumme, Vegetationsbeginn und Spätfrostgefahr findet man hier sowie hier.

Feuchtes Wetter im Frühjahr: Vorsicht Zecken!

Vorsicht Zecken

Entscheidend für das Erscheinen der ersten Zecken ist in erster Linie die Temperatur. Spätestens wenn kein Schnee mehr liegt und die Temperaturen an mehreren aufeinanderfolgenden Tagen 7 bis 10 Grad erreichen, erwachen die ersten Zecken aus der Winterstarre. Dies passiert immer häufiger bereits im Februar.

Feuchtwarm

Kälteeinbrüche im März und im April sorgen zwar für abrupte Einbrüche der Zeckenaktivität, den Zecken schadet das aber in der Regel nicht. Neben der Temperatur spielt vor allem die Feuchtigkeit eine wichtige Rolle: Wenn es nach längeren Schönwetterperioden sehr trocken ist, ziehen sich die Zecken vorübergehend in schattige Plätze zurück. Regnet es dann wieder, verlassen sie schnell die schützende Laubstreu und suchen verstärkt nach Wirten. Besonders bei feuchtwarmen Wetter kann die Zeckenaktivität dann regelrecht explodieren!

Vorsicht Zecken, hohes Gras und Unterholz meiden
Zecken halten sich nahe zum Boden auf. © Adobe Stock

Jährlich viele FSME-Fälle

Entgegen der landläufigen Meinung warten Zecken nicht auf Bäumen und lassen sich auf ihre Opfer fallen, sondern mögen es bodennah und feucht. Die Parasiten krabbeln auf Grashalme in Wiesen und Büschen und warten geduldig auf den Moment in dem ein potentieller Wirt sie streift und mitnimmt. Schützen kann man sich mit geschlossener Kleidung und Sprays, wobei auch diese keine Sicherheit garantieren.

Zecken
Eine Zecke auf der Lauer. © AdobeStock

Viele Zeckenbisse verlaufen harmlos, da nicht alle Zecken FSME-Viren oder Borreliose-Bakterien in sich tragen und der Biss eines infizierten Exemplars nicht immer zu einer Infektion führt. Das Risiko ist aber groß, weshalb eine FSME-Impfung dringend zu empfehlen ist. Nach einem Wald- oder Wiesenspaziergang sollte man den Körper jedenfalls gründlich nach den Blutsaugern absuchen und etwaige Zecken möglichst bald mit einer Zeckenpinzette, -zange oder -karte zu entfernen, da Bakterien und Viren meist erst nach einer bestimmten Zeit übertragen werden. Wenn sich die Zecke nur schwer entfernen lässt, ist dies ein Indiz dafür, dass sie sich schon länger angesaugt hat. Die Bissstelle sollte desinfiziert und auf jeden Fall noch länger beobachtet werden und bei einer Rötung oder grippeähnlichen Symptomen wie Fieber, Kopf- und Gliederschmerzen ein Arzt konsultiert werden.

 

FSME-Fälle Österreich

(Daten: MedUni Wien)

Deutschland

(Daten: NaLI)

2016 89 352
2017 116 485
2018 154 582
2019 108 443
2020 216 717
2021 128 420
2022 179 559
2023 104 381

Die Anzahl an FSME-Erkrankungen hat in den letzten Jahren tendenziell zugenommen. Im Jahr 2019 hat wohl die Trockenheit für einen vorübergehenden Rückgang gesorgt, allerdings folgte im ersten „Corona-Sommer“ im Jahr 2020 ein neuer Negativrekord. Etwa bei der Hälfte der Erkrankungen gibt es einen schweren Krankheitsverlauf mit einer Gehirnentzündung. Nur mit einer Impfung kann man dieses Risiko minimieren.

Titelbild © AdobeStock

Tau: Der unsichtbare Niederschlag

Morgentau auf eine Wiese

Als Tau bezeichnet  man einen beschlagenden Niederschlag aus flüssigem Wasser. Er entsteht durch Kondensation von in der Atmosphäre unsichtbar enthaltenem Wasserdampf an unterkühlten Oberflächen. Förderlich für dieses Phänomen sind folgende Faktoren:

  • Kühle, aber frostfreie Nächte im Frühjahr und Herbst
  • Windschwache Verhältnisse
  • Wolkenloser Himmel

Die Luft kann je nach Temperatur nur eine bestimmte Menge an Wasserdampf aufnehmen. Dabei gilt: Je höher die Temperatur, desto mehr Wasserdampf kann sie fassen.

Je höher die Temperatur, umso höher ist die maximale Luftfeuchtigkeit. Das Diagramm wird auch als Taupunktkurve bezeichnet.

Kommt etwas wärmere und feuchte Luft jedoch in Kontakt mit kühleren Oberflächen wie etwa Grashalme oder Autos, kühlt sie sich ab und kann den gespeicherten Wasserdampf nicht mehr halten. Dieser fällt aus und lagert sich dann in Form von Tautropfen ab. Dies passiert auch, wenn man bei feuchtwarmen Wetter beispielsweise eine kalte Flasche aus dem Kühlschrank holt: An seiner Oberfläche wird die angrenzende Luft abgekühlt und es bilden sich Wassertröpfchen auf der Flasche.

In unseren Breiten ist die Bedeutung von Tau vergleichsweise gering, in trockenen Regionen wie etwa in der Namib-Wüste ist Tau aber sehr wichtig für die Pflanzen und Tiere, die dort leben, da es oft keine anderen Wasserquellen gibt. Bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt entsteht übrigens weißlicher Reif.

Der Taupunkt

Der Tau hat in der Meteorologie sogar zur Namensgebung einer physikalischen Größe beigetragen: Unter der „Taupunkttemperatur“ versteht man nämlich jene Temperatur, auf die sich die Luft abkühlen müsste, um vollständig mit Wasserdampf gesättigt zu sein. Ab dieser Temperatur beträgt die relative Feuchte der Luft bereits 100 %. Kühlt sich die Luft nur um wenige Zehntel weiter ab, beginnt Wasser an Oberflächen oder Kondensationskernen in der Umgebung zu kondensieren und es entsteht Nebel bzw. Tau.

Abschätzung der Tiefsttemperatur

Da beim Phasenübergang vom gasförmigen Wasserdampf zu flüssigem Wasser Wärme freigesetzt wird, wird die nächtliche Abkühlung bei einsetzender Taubildung gebremst oder sogar gestoppt. Daher gibt es in der Wettervorhersage auch eine Faustregel, welche die Taupunktstemperatur am Nachmittag als grobe Abschätzung für die nächtlichen Tiefstwerte heranzieht. Dies funktioniert natürlich nur dann, wenn die Luftmasse über einem Ort in den Stunden zwischen Nachmittag und dem folgenden Morgen nicht durch eine Wetterfront ausgetauscht wird. Auch bei bewölktem Himmel oder Wind ist diese Abschätzung nicht möglich, beides führt zu milderen Nächten.

Advektionstau

Der Morgentau, der nach ruhigen und windschwachen Nächten entsteht nennt man Strahlungstau. Es gibt aber noch einen weiteren Prozess, der zu Tau führen kann: Wenn nach einer kühlen Wetterphase plötzlich warme, feuchte Luft zugeführt wird, deren Taupunkt oberhalb der Bodentemperatur liegt, kommt es zur Kondensation des Wasserdampfes. Dieses Phänomen kann auch sämtliche Straßen nass machen und man nennt es Advektionstau.

Titelbild: Robert Körner on VisualHunt / CC BY-NC-SA

Schnee, Hagel und Graupel

Graupelkörner auf dem Boden©Jne Valokuvaus

Fälschlicherweise wird Graupel oftmals als kleiner Hagel abgetan, eigentlich ist Graupel aber noch eine Schneeart. Durch anfrieren unterkühlter Wassertröpfchen werden Schneekristalle zu kleinen bis 5 mm großen Kügelchen verklumpt. Dazu ist die Dichte von Graupel geringer als von Hagel und die Oberfläche eher rau. Dadurch fallen sie langsamer und können keinen direkten Schaden anrichten, sie können allerdings in kürzester Zeit für rutschige Fahrbahnen sorgen.

Höhenkaltluft

Graupelschauer entstehen vor allem dann, wenn die Luft in einigen Kilometern Höhe sehr kalt ist. Im Winterhalbjahr sind Temperaturen von unter -30 Grad in rund 5 Kilometern Höhe keine Seltenheit. Wenn es dann am Boden gleichzeitig leichte Plusgrade gibt, dann ist der Temperaturunterschied von etwa 35 oder 40 Grad groß genug, dass sich kräftige Schauer oder Gewitter bilden können. In diesen Schauerwolken vermischen kräftige Auf- und Abwinde Schneeflocken mit unterkühlten Wassertröpfchen, die beim Zusammenwachsen schließlich zu Graupel werden und Richtung Erdoberfläche fallen.

Glätte und Böen

Da der Wechsel von Sonne hin zu kräftigen Schauern und umgekehrt oftmals sehr rasch vonstatten geht und daher für viele überraschend erfolgt, sind besonders Autofahrer nicht zu unterschätzenden Gefahren ausgesetzt. Innerhalb nur weniger Augenblicke können die Straßen nämlich von Schnee oder Graupel bedeckt sein und entsprechend für eine erhöhte Glättegefahr sorgen. Weiters kommt es meist auch zu einer Einschränkung der Sichtweite und zu teils stürmischen Böen.

Was ist ein Höhentief?

höhentief

Höhentiefs liegen in mehren Kilometern Höhe und zeichnen sich durch niedrige Temperaturen im Vergleich zur Umgebung aus. Deren Entstehung wird oft durch Verwirbelungen des polarumlaufenden Jetstreams begünstigt, Meteorologen sprechen auch von einem Abschnürungsprozess bzw. einem „Cut-Off“. Solche Höhentiefs verlagern sich nicht mit der Höhenströmung, sondern werden durch die umgebende Luftdruckverteilung beeinflusst. Oft verharren sie wie ein Kreisel an Ort und Stelle.

Kaltlufttropfen

Ehemalige Tiefdruckgebiete bzw. Höhentiefs können sich zu sog. Kaltlufttropfen umwandeln, wenn das Bodentief durch Reibung oder Warmluftzufuhr aufgelöst wird und das Höhentief stattdessen erhalten bleibt. Tatsächlich befinden sich Kaltlufttropfen sogar oft im Randbereich eines Bodenhochs. In einem begrenzten Gebiet von etwa 100 bis 1000 Kilometern befindet sich dabei deutlich kältere Luft als in der Umgebung. Da diese kalte Anomalie aber nur in der oberen Hälfte der Troposphäre ausgeprägt ist, scheinen diese Gebiete nicht auf den Bodenwetterkarten auf. Kaltlufttropfen werden durch die bodennahe Strömung „gesteuert“, d.h. sie verlagern sich immer mit dieser zumeist relativ schwachen Strömung.

Höhentief im IR-Satbild mit IFS-Modelldaten und Blitzen am 29.5.21, 13 Uhr MESZ. © EUMETSAT / UBIMET

Labile Schichtung der Luft

Ein Höhentief wirkt sich merklich auf das tägliche Wettergeschehen aus, denn Höhenkaltluft sorgt für eine verstärkte vertikale Temperaturabnahme und somit für eine Destabilisierung der Atmosphäre. Besonders im Frühjahr und Sommer entstehen unter dem Einfluss der Höhenkaltluft Quellwolken, welche im Tagesverlauf zu Schauern und Gewittern heranwachsen. Die Lebensdauer von Kaltlufttropfen ist allerdings meist auf ein paar Tage bis etwa eine Woche begrenzt, da sich die Temperaturunterschiede in der Höhe allmählich ausgleichen.

Vorhersagegenauigkeit

Wenn Höhenkaltluft im Spiel ist, nimmt die Vorhersagbarkeit des Wetters ab: Einerseits werden Kaltlufttropfen durch die bodennahe Strömung gesteuert, was sich negativ auf die Qualität von Modellprognosen auswirkt, andererseits sorgt die konvektive Wetterlage für große Unterschiede auf engem Raum. Vor allem räumlich detaillierte Prognosen, wie etwa jene von Wetter-Apps, sind bei solchen Wetterlagen also mit Vorsicht zu genießen.

Komet 12P/Pons-Brooks am Nachthimmel

Die meisten dürften sich nicht mehr an den 29. Juni 1954 erinnern – damals nämlich passierte der Komet „12P/Pons-Brooks“ die Erde zum letzten Mal mit einem minimalen Abstand von rund 240 Millionen Kilometern. Nun bietet sich in diesem Jahr die nächste Gelegenheit, den periodischen und mitunter hellsten bekannten Kometen zu sichten. Mit dem Discovery Channel Telescope wurde der Komet im Juni 2020 wiederentdeckt, seit einiger Zeit ist er auch mit handelsüblichen Teleskopen sichtbar. In den nächsten Tagen und Wochen nähert sich der Komet der Erde weiter an, am 2. Juni beträgt seine größte Erdannäherung 1.55 AE (astronomische Einheit) oder rund 230 Millionen Kilometer. Aufgrund seiner praktisch senkrecht stehenden Umlaufbahn relativ zur Erde ist er dann aber nur noch auf der Südhalbkugel zu sehen. Eine Simulation der Umlaufbahn findet sich .

Sichtbarkeit in Mitteleuropa

Die besten Beobachtungschancen auf der Nordhalbkugel hat man bis etwa Anfang April. Obwohl sich der Komet in den nächsten Wochen weiter zur Erde hinbewegt und dabei noch etwas heller wird, dürften die nächsten Tage aber mindestens genauso gut für eine Beobachtung sein. Grund: Die Position am Himmel ist derzeit viel günstiger als Anfang April, dann nämlich steht er relativ tief am Horizont und ist lediglich in der Dämmerung wahrnehmbar. Mit einem guten Objektiv kann der Komet derzeit ab etwa 8 Uhr Abends rund 10° über dem Horizont und mit Blick Richtung Westen beobachtet werden. Der Komet bewegt sich dabei durch die Sternbilder Andromeda, Fische und Widder. Als Orientierungshilfe dient dabei auch der Jupiter. Dieser leuchtet ebenfalls recht hell und liegt nur rund drei Handbreiten links davon. Um etwa 22:30 verschwindet der Komet hinter dem Horizont.

Komet, Koma, Schweif

Der Komet „12P/Pons-Brooks“ wurde erstmals am 12. Juli 1812 von Jean-Louis Pons, einem französischen Astronomen, entdeckt. Rund 70 Jahre später wurde er von William Robert Brooks zufällig wiederentdeckt. Die beiden Astronomen sind daher auch die Namensgeber des Kometen.
Bei einem Kometen oder auch Schweifstern handelt es sich um einen kleinen Himmelskörper mit einem Durchmesser von wenigen Kilometern. Im Falle von „12P/Pons-Brooks“ wird dieser auf rund 30 Kilometer geschätzt. Kometen setzen sich aus Eis, Staub und lockerem Gestein zusammen und werden umgangssprachlich auch als „schmutzige Schneebälle“ bezeichnet. Kommt ein Komet in die Nähe der Sonne, dann verdampft Eis und löst dadurch Partikel aus dem Kometenkern, eine schalenförmige Koma bildet sich. Je näher der Komet der Sonne kommt, desto mehr Partikel werden weggeschleudert und desto heller wird die leuchtende Gashülle. Die Bestandteile der Koma werden durch Strahlungsdruck und Sonnenwind vom Kometen getrennt und bilden den Schweif (in der Astronomie wird dabei zwischen Plasma- und Staubschweif unterschieden). Diese Faktoren erklären auch, weshalb der Schweif der Sonne immer abgewandt ist.

Titelbild: Komet Atlas (AdobeStock)

Wetterextreme zu Ostern in Österreich

Hase im Schnee

Das Osterfest findet jährlich zwischen dem 22. März und dem 25. April statt. Genauso variabel wie das Datum gestaltet sich auch das Wetter, wobei das Datum nicht der einzige Grund dafür ist. Im Frühjahr befinden sich im hohen Norden nämlich noch kalte Luftmassen (die arktische Meereisfläche erreicht im März ihre maximale Ausdehnung), somit kann sich das Wetter bei einer ausgeprägten Nord- oder Nordostlage auch im Alpenraum nochmals spätwinterlich gestalten. Andererseits gelangen bei einer Südwestlage, so wie es heuer der Fall ist, schon sehr milde Luftmassen aus Nordafrika zu uns, welche durch Föhneffekte zusätzlich erwärmt werden.

Prognose der Höchstwerte zu Ostern 2024: In Nordskandinavien herrscht Dauerfrost, in Südosteuropa wird es sommerlich bzw. in Tunesien sogar hochsommerlich.

Schnee im Jahr 2013

Schaut man sich die Osterfeste der vergangenen 30 Jahre an, so sticht einem sofort 2013 ins Auge. Ein massiver Kaltlufteinbruch hat damals am 31. März für winterliche Verhältnisse mit Schneefall bis in tiefe Lagen gesorgt. In den östlichen Nordalpen gab es 20 bis 30 cm Schnee, aber selbst im Flachland fiel im Norden und Osten etwas Nassschnee. Die Höchstwerte am Ostersonntag lagen zwischen -1 Grad im östlichen Berg- und Hügelland und +7 Grad in Lienz. In Wien kam die Temperatur bei zeitweiligem Schneefall und lebhaftem Nordwestwind nicht über 2 Grad hinaus und in der folgenden Nacht gab es verbreitet Frost.

Schnee am Erlaufsee
Schnee am Erlaufsee im 2013. © Fred Lindmoser; www.mariazellerland-blog.at
Höchstwerte zu Ostern im Jahr 2013.

Sommer im Jahr 2000

Dass Ostern wettertechnisch auch ganz anders ausfallen kann, zeigt ein Blick auf das Jahr 2000: Bei Temperaturen bis zu 29 Grad in Salzburg gab es teils sogar hochsommerliches Wetter im April. Auch in den Jahren 2009, 2011, 2019 und 2020 konnte man Mitte bzw. Ende April bei Temperaturen über 20 Grad die Osterneste getrost im T-Shirt suchen.

Sommerliches Wetter in Wien. © https://www.foto-webcam.eu
Höchstwerte zu Ostern im Jahr 2000.

Anbei die Höchstwerte am Ostersonntag seit 1990:

Höchstwert Wien Innsbruck Kranebitten
15.4.1990 17 12
31.3.1991 11 14
19.4.1992 17 10
11.4.1993 5 10
3.4.1994 11 8
16.4.1995 14 11
7.4.1996 16 18
30.3.1997 9 5
12.4.1998 11 10
4.4.1999 21 13
23.4.2000 27 (max)
26 (max)
15.4.2001 8 4
31.3.2002 19 16
20.4.2003 19 18
11.4.2004 11 11
27.3.2005 14 20
16.4.2006 19 17
8.4.2007 18 17
23.3.2008 6 3 (min)
12.4.2009 23 23
4.4.2010 18 14
24.4.2011 22 21
8.4.2012 5 4
31.3.2013 2 (min)
5
20.4.2014 18 18
5.4.2015 8 6
27.3.2016 15 18
16.4.2017 14 10
1.4.2018 13 12
21.4.2019 22 24
12.4.2020 23 24
4.4.2021 10 13
17.4.2022 13 15
9.4.2023 10 13
31.3.2024 23* 19*

* Prognose für 2024 (Stand: 27.3.24)

Der mittlere Höchstwert zu Ostern von 1991 bis 2020 liegt in Wien bei 14,6 und in Innsbruck bei 13,7 Grad, wobei dafür vor allem das variable Datum des Osterfests eine entscheidende Rolle spielt (der mittlere Höchstwert am 22. März liegt in Wien bei 12 Grad und am 25. April bereits bei 19 Grad). Temperaturen oberhalb der 20-Grad-Marke wurden seit dem Jahre 1990 in Innsbruck an fünf bzw. in Wien an sechs Ostersonntagen verzeichnet (im Jahr 2005 hat es in Innsbruck mit 19,9 Grad knapp nicht gereicht).

Osterföhn und Saharastaub

Heuer steht das Wetter in der Karwoche bzw. zu Osten im Zeichen des Föhns und des Saharastaubs. Ein erster markanter Föhnsturm hat die Nordalpen am Dienstag und Mittwoch beeinflusst, der nächste, noch etwas stärkere Föhnsturm startet am Karfreitag. Am Samstag sind im Norden und Osten 21 bis 24 Grad bzw. in Niederösterreich lokal sogar frühsommerliche 25 Grad in Reichweite. Am Samstag gelangen zudem größere Mengen an Saharastaub ins Land, welche durch den Föhn auch in tiefere Luftschichten verfrachtet werden. Damit kann man sich zwar vor allem im Norden und Osten auf oft sonnige, aber auch äußert diesige Verhältnisse einstellen.

Am Samstag gelangt viel Saharastaub nach Mitteleuropa.

 

Titelbild © Adobe Stock

Die Sommerzeit beginnt!

Somerzeit

Mit der Umstellung von Winter- auf Sommerzeit fühlen sich viele Menschen um eine Stunde Schlaf beraubt und so beklagen sich manche zu Beginn der neuen Arbeitswoche auch über Müdigkeit. Doch schon mit den nächsten sonnigen Frühlingstagen kommen die Vorteile der Zeitumstellung ans Tageslicht, denn gegen die eine oder andere Sonnenstunde nach der Arbeit oder dem Homeoffice haben nur wenige etwas einzuwenden. Aber was ist denn eigentlich der Grund für die alljährlichen Zeitumstellungen?

Eine lange Geschichte

Die Idee, die Uhrzeit im Sommer und Winter an den Sonnenstand anzupassen, gibt es schon lange, doch erstmals wurde sie am 30. April 1916 im Deutschen Reich sowie in Österreich-Ungarn eingeführt. 1919 wurde sie wieder abgeschafft, kam im Laufe des 20. Jahrhunderts in unregelmäßigen Abschnitten aber zeitweise wieder zum Einsatz. U.a. im Jahre 1947 wurde in Deutschland vorübergehend sogar eine doppelte Sommerzeit eingeführt, also eine Abweichung von zwei Stunden, um das Tageslicht maximal auszunutzen (Mitteleuropäische Hochsommerzeit). Nach der Ölkrise im Jahre 1973 wurden Energiesparmaßnahmen wieder zum Thema und 1980 kam es schließlich zu einem Konsens: Die Zeitänderungen im mitteleuropäischen Raum wurde nachhaltig festgelegt. Das Resultat: Seit dem 6. April 1980 wird zwischen 2:00 Uhr und 3:00 Uhr morgens zweimal jährlich an Europas Uhren gedreht. Als Stichtage wurden vorerst die letzten Sonntage im März und September gewählt, im Jahr 1996 hat man dann jedoch den Beginn der Winterzeit auf das letzte Oktoberwochenende verschoben. Derzeit wird wieder diskutiert, ob die Zeitumstellung neuerlich abgeschafft werden soll.

Straße in der Nacht ©picjumbo.com - https://picjumbo.com/night-car-lights-on-the-road/
Die Uhr wird in der Nacht umgestellt, da das Verkehrsaufkommen gering ist und es kaum wirtschaftliche Aktivität gibt. ©picjumbo.com

70 Länder drehen an der Uhr

In insgesamt etwa 70 Ländern wird nach wie vor an der Zeitumstellung festgehalten. Auf diese Weise lassen sich in den Sommermonaten die langen und warmen Tage bis in den späten Abend hinein genießen. Im Gegenzug kommt mit der Umstellung auf die Winterzeit, die im übrigen die tatsächliche Tageszeit darstellt, wieder langsam die Vorfreude auf die anstehende Weihnachtszeit auf.

Titelbild © AdobeStock 

Neue Woche bringt im Osten Frost, Wärmesumme regional auf Rekordniveau

Am Rande eines umfangreichen Tiefs über dem Nordatlantik namens „Hildegard“ setzt sich das unbeständige Wetter im Alpenraum zu Wochenbeginn fort: Der Montag zeigt sich in weiten Teilen des Landes von seiner trüben Seite und von Vorarlberg bis in die Obersteiermark fällt bereits am Morgen stellenweise Regen. Tagsüber regnet es im Westen zeitweise kräftig, im Donauraum und im Südosten bleibt es dagegen meist trocken und vor allem im Osten zeigt sich zeitweise die Sonne. Die Höchstwerte liegen zwischen 8 und 15 Grad.
Am Dienstag lässt der Tiefdruckeinfluss nach, anfangs fällt vom Tiroler Unterland bis in die Obersteiermark aber gelegentlich noch etwas Regen. Abseits davon bleibt es meist trocken und immer häufiger kommt die Sonne zum Vorschein. Die Temperaturen erreichen 8 bis 17 Grad mit den höchsten Werten im Tiroler Oberland und im Walgau.

Die Marillenbäume in der Wachau stehen in Vollblüte. Bilder: wachauermarille.at

Frostgefahr zum Frühlingsbeginn

Im Laufe des Dienstags gelangt das Land allmählich unter Zwischenhocheinfluss und im Osten sickert vorübergehend trockene Luft kontinentalen Ursprungs ein. Damit lockern die Wolken auf und in den Nächten wird es kühl: In Teilen Niederösterreichs wird es bereits am Montagmorgen frostig, am Dienstag sowie am Mittwoch, dem kalendarischen Frühlingsbeginn, zeichnet sich in der Osthälfte dann vielerorts leichter Frost zwischen 0 und -2 Grad bzw. im Oberen Waldviertel lokal auch unter -5 Grad ab. Tagsüber überwiegt bei nur harmlosen Wolken aber verbreitet der Sonnenschein und die Luft erwärmt sich auf 12 bis 20 Grad mit den höchsten Werten im Westen.

Prognose der Tiefstwerte in der Nacht auf Dienstag.

Wärmesumme regional auf Rekordniveau

Als Parameter für den Start in den Frühling wird vor allem in der Landwirtschaft oft die sog. Wärmesumme seit Jahresbeginn verwendet. Es handelt sich dabei um die Summe der täglichen Mitteltemperaturen über 0 Grad, wobei die Monate Januar und Februar etwas geringer als die Monate ab März gewichtet werden. Beim Grünland wird eine Wärmesumme von 200 herangezogen, um den Vegetationsbeginn und somit den Termin von Düngungsmaßnahmen zu bestimmen. In der ersten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts wurde eine Wärmesumme von 200 in den Niederungen meist erst Ende März oder Anfang April erreicht. Im neuen Klimamittel von 1991 bis 2020 erwacht die Vegetation im Schnitt ein paar Wochen früher. Heuer wurde die Wärmesumme von 200 regional wie etwa im Wiener Becken sogar schon im Februar erreicht. Derzeit liegen wir vielerorts auf Rekordniveau, wie etwa in Wien, Innsbruck oder Klagenfurt.

Die Wärmesumme in Innsbruck, Klagenfurt und Wien liegt auf Rekordniveau.

Spätfrostgefahr nimmt zu

Im Zuge der Klimaerwärmung wird die Wärmesumme von 200 immer früher erreicht. Auch der letzte Tag mit nennenswertem Frost unter -2 Grad tritt zwar früher im Jahr auf, allerdings findet diese Veränderung mit einer geringeren Geschwindigkeit statt. Damit wird der Unterschied zwischen dem letzten Tag mit nennenswertem Frost und dem Vegetationsbeginn immer kleiner. Auf diese Art kommt die paradox anmutende Situation zustande, dass die Gefahr für Frostschäden im Zuge der Klimaerwärmung zunimmt. Die Rekorde liegen in allen Landeshauptstädten zwischen Ende April und Mitte Mai. Nennenswerter Frost Anfang April ist also keine Seltenheit in Österreich.

Entwicklung des Vegetationsbeginns (Wärmesumme von 200) und des spätesten Frosts unter -2 Grad in Graz. Da sich der mittlere Termin vom letzten Frost weniger schnell verändert, nimmt die Spätfrostgefahr zu.

An der Alpennordseite neuerlich unbeständig

Im Laufe der zweiten Wochenhälfte nimmt der Tiefdruckeinfluss zunächst an der Alpennordseite bzw. am Wochenende dann im gesamten Land zu. Am Donnerstag steigt die Schauerneigung entlang der Nordalpen an, sonst bleibt es meist noch trocken und bei Temperaturen bis zu 19 Grad im Süden bleibt es noch frühlingshaft mild. Am kommenden Wochenende zeichnet sich dann aber verbreitet eine leichte Abkühlung ab.

Wochenausblick für Wien (zum Vergrößern auf das Bild klicken). © ECMWF/UBIMET

Ausnahmen werden zur Norm

Das Wetter und damit die Blühtermine unterliegen früher wie heute großen Schwankungen von Jahr zu Jahr, so gab es Frühlingsblumen auch früher manchmal mitten im Winter. Wenn allerdings die frühere Ausnahme – wie beispielsweise die blühende Marillen in der ersten Märzhälfte – immer wieder und wieder vorkommt und dadurch zum Normalfall wird, müssen „durchschnittliche“ Daten angepasst werden. Und das ist eben genau das, was ein verändertes Klima bedeutet: Verschiebung der Durchschnittswerte!

Der erste Tage mit 20 Grad tritt tendenziell immer früher auf (zum Vergrößern auf das Bild klicken).

Hanami – Das japanische Kirschblütenfest

Kirschblüte

Mit dem Beginn der Kirschblüte („Sakura“) wird in Japan alljährlich der Frühling begrüßt. Je nach Region und Witterung ist dies dort zwischen Mitte März und Anfang Mai der Fall. Während dieser Zeit treffen sich Einheimische wie auch Touristen unter den weiß und rosa blühenden Bäumen, um gemeinsam das Kirschblütenfest zu feiern. Genau genommen wird dabei Hanami betrieben: Es handelt sich um die über 1000 Jahre alte Tradition, bei einem Picknick die Blüten anzuschauen und deren Schönheit zu bewundern. Heuer hat das Fest früh begonnen, mittlerweile gibt es aufgrund des Coronavirus aber auch in Japan immer mehr Einschränkungen, so wurden etwa erste Parkanlagen geschlossen.

Kirschblüte in Tokio

Der zeitliche und regionale Verlauf der im Schnitt etwa zehn Tage andauernden Kirschblüte lässt sich dabei nicht nur vor Ort, sondern auch im japanischen Fernsehen verfolgen. Heuer wird der Beginn der Kirschblüte in Tokio am 19. März erwartet, die Vollblüte (wenn sich 80 % der Blüten geöffnet haben) steht dann etwa eine Woche später an.

Prognose vom Beginn der Blüte im Jahr 2024 (zum Vergrößern auf das Bild klicken).
Der in Japan allgegenwärtige Begriff „Hanami“ bedeutet in erster Linie ,,Blumen bzw. Blüten betrachten“, bezieht sich dabei aber immer auf die Blüten der japanischen Zierkirsche. Da diese nur sehr kurz blüht und die Blütenreste bald zu Boden rieseln, sind sie ein passendes Symbol für die japanische Ästhetik und für die Vergänglichkeit des Schönen.

Klimawandel

In den vergangenen Jahrzehnten fand die Vollblüte im Mittel immer früher statt. Dies war zwar gelegentlich auch schon in der Vergangenheit der Fall, allerdings gibt es mittlerweile keine Ausreißer mehr nach Mitte April. Durch den Klimawandel findet die Blüte immer früher statt (im Jahre 1850 fand die durchschnittliche Vollblüte etwa am 17. April statt).

Hanami in Mitteleuropa

Auch bei uns wird in vielen Gemeinden und Städten die Blüte der japanischen Zierkirsche und mit ihr der Frühlingsanfang gefeiert. Eines der ältesten und größten europäischen Hanami-Feste findet seit 1968 meist im Mai in Hamburg statt. Bekannt sind aber auch die Kirschblüte in der Bonner Altstadt, wo verschiedene Sorten der Japanischen Blütenkirsche wachsen.


Titelbild: Adobe Stock

Italientiefs: Regen und Schnee in Österreich

Regen

Wenn kalte Luftmassen westlich der Alpen in den Mittelmeerraum vordringen, sind die Bedingungen für die Entstehung von Tiefdruckgebieten rund um dem Golf von Genua aufgrund der Lage und Ausrichtung des Alpenbogens besonders günstig („Lee-Zyklogenese“). Mit dem Druckfall über Norditalien wird feuchte Luft aus dem Mittelmeerraum zu den Alpen geführt, wo es zu Staueffekten und damit zu teils großen Niederschlagsmengen kommt. Italientief ist aber nicht gleich Italientief, so können die Auswirkungen auf unser Wetter je nach Zugbahn und Großwetterlage sehr unterschiedlich ausfallen.

Besondere Wetterlagen

Viele Italientiefs ziehen vergleichsweise schnell nach Osten oder Südosten ab und sorgen nur vorübergehend für kräftige Niederschläge im Süden Österreichs. Italientiefs stehen allerdings auch im Zusammenhang mit markanten Wetterlagen, welche gebietsweise mit großen Niederschlagsmengen verbunden sind:

  • Ergiebiger Südstau (v.a. in Osttirol und Oberkärnten)
  • Gegenstromlagen (im gesamten Alpenraum)
  • Vb-Tiefs bzw. „Fünf-b-Tiefs“ (v.a. im Osten und Südosten)

Südstau

Nahezu ortsfeste Tiefdruckgebiete über dem westlichen Mittelmeerraum sorgen in Österreich für eine anhaltende Südströmung. Bevor die Luft auf die Alpen prallt, nimmt sie über dem Mittelmeer viel Feuchtigkeit auf und wird in weiterer Folge in den Südalpen wie ein Schwamm ausgepresst. In Österreich sind davon Osttirol und Oberkärnten besonders stark betroffen.  Je nach Ausrichtung und Stärke der Höhenströmung gibt es dabei die größten Niederschlagsmengen meist im Gail- und Lesachtal oder am Loibl in den Karawanken. In den Nordalpen und im Osten Österreichs weht dagegen meist föhniger Südwind.

Solange keine kühle Luft aus NW eintrifft, weht in den Nordalpen Föhn.

Im Winterhalbjahr kann die Schneefallgrenze bei solchen Lagen selbst bei einer relativ hohen Nullgradgrenze um 2000 m Höhe bis in manche Tallagen absinken: Die Schmelzwärme des Schnees, die der Umgebung entzogen wird, sorgt nämlich in engen Tälern für eine Abkühlung der Luft bis auf 0 Grad.

Eine Südstaulage im Dezember 2020. Karten via wetter3.com

Niederschlagsabkühlung

Bei diesem Prozess wird die Luft vor Ort durch das Schmelzen der Schneeflocken nach und nach auf 0 Grad abgekühlt. Entscheidend dafür sind folgende Faktoren:

    • Anhaltende und starke Niederschläge (als Faustregel mind. 2-3 mm pro Stunde) bei einer Nullgradgrenze um oder unterhalb des Kammniveaus der Alpen
    • Windschwache Verhältnisse, damit der Wind die gekühlte Luft nicht verdrängt
    • Enge Tallagen, da hier wesentlich weniger Luft abgekühlt werden muss als beispielsweise über der gleichen Grundfläche im Flachland. Je enger das Tal, desto effektiver die Niederschlagsabkühlung.
Niederschlagsabkühlung in einem Tal.

Wenn der Niederschlag lange genug anhält, sinkt die Temperatur in den Tälern je nach Niederschlagsintensität mehr oder weniger rasch gegen 0 Grad ab, somit geht der Regen auch am Talboden in Schneefall über. Ab diesem Moment ist keine weitere Abkühlung mehr möglich und die Temperatur bleibt konstant bei 0 Grad, bis der Niederschlag wieder nachlässt. Meteorologen sprechen bei solchen Lagen auch von isothermen Schneefall, da die Temperatur vom Talniveau manchmal sogar bis in Höhenlagen um 2000 m konstant bei 0 Grad liegt (was oft einem Höhenunterschied von mehr als 1000 Metern entspricht!). Aus diesem Grund sind für Schneefall in den Alpen auch nicht zwingend markante Kaltlufteinbrüche erforderlich, welche ja in Zeiten des Klimawandels seltener werde.

Eine verwellte Kaltfront sorgt für Föhnende und eine beginnende Gegenstromlage mit Niederschlagsabkühlung im Februar 2024. Karten via wetter3.com
Ein Beispiel für die Niederschlagsabkühlung. Sobald die Schneefallgrenze bis zum Talboden absinkt, stabilisiert sich die Temperatur auf 0 Grad.

Gegenstromlagen

Bei vielen Südstaulagen weht in den Nordalpen Föhn. Wenn das dazugehörige Höhentief allerdings nahezu ortsfest über dem nördlichen Mittelmeerraum zu liegen kommt bzw. ein weiteres Randtief nördlich der Alpen ostwärts zieht, dann sickert an der Alpennordseite unterhalb des Kammniveaus aus Nordwesten allmählich kühle Luft ein, die den Föhn beendet. Die südliche Strömung im Kammniveau sinkt dann an der Alpennordseite nicht mehr ab, sondern gleitet über die eingeflossenen, kühle Luft in tiefen Schichten auf. Der Niederschlag kann aus Süden also auch auf die Alpennordseite übergreifen. Meteorologen sprechen dann von einer Gegenstromlage, da in den Tälern der Nordalpen eine schwache nördliche Strömung aufkommt, während in der Höhe starker Südwind weht.

Eine Gegenstromlage sorgt auch in den Nordalpen für Regen bzw. Schneefall.

Bei diesen Wetterlagen kann die Schneefallgrenze auch in den Nordalpen je nach Niederschlagsintensität dank der Niederschlagsabkühlung bis in manche Täler der Nordalpen absinken, so ist diese Wetterlage meist auch für den ersten Schnee der Saison etwa am Brenner oder im Pinz- und Pongau verantwortlich.

Eine Gegenstromlage im Mai 2019. Karten via wetter3.com

Vb-Tief

Wenn Italientiefs sich ost- bis nordostwärts über die Adria in Richtung Ungarn und schließlich Polen verlagern, bestehen auch im Osten Österreichs die größten Chancen auf kräftigen Regen bzw. Schneefall. Bei solch einer Zugbahn des Tiefkerns sprechen Meteorologen auch von einem Vb-Tief („Fünf-b-Tief“).

Die häufigsten Zugbahnen von Tiefdruckgebieten nach van Bebber und Köppen (1891).

Auch bei dieser Wetterlage gleiten feuchte Luftmassen auf der kühlen Luft in tiefen Schichten auf, aufgrund der Zugbahn des Tiefs sind die größten Niederschlagsmengen aber im Osten und Südosten Österreichs zu erwarten. Diese Wetterlage ist relativ selten, im Winter kann sie aber zu markanten Wintereinbrüchen führen. In seltenen Fällen sind selbst im Frühjahr noch Wintereinbrüche möglich, wie etwa im April 2017.

Ein Vb-Tief im April 2017. Karten via wetter3.com

Spezialfall VAIA

Ein folgenschweres Italientief mit einer ungewöhnlichen Zugbahn war Sturm VAIA im Oktober 2018. Zunächst stellte sich eine Südstaulage ein, in weiterer Folge zog das Mittelmeertief aber unter Verstärkung direkt über die Schweiz hinweg nach Deutschland. Die Kaltfront von VAIA erfasste die Südalpen aus Südwesten. In Oberkärnten führten extreme Regenmengen zu einer Hochwasserlage, auf den Bergen gab es einen Föhnorkan. Kurz vor bzw. mit Durchzug der Kaltfront kam dann auch in den Südalpen stürmischer Wind mit Böen teils um 200 km/h auf, in den Wäldern gab es schwere Schäden.

Sturm VAIA im Oktober 2018. Karten via wetter3.com

Titelbild © AdobeStock

Zunehmende UV-Strahlung ab dem Spätwinter

Sonne, Berge und Schnee sorgen besonders im Frühling für erhöhte Sonnenbrandgefahr - pixabay.com

Die UV-Strahlung ist eine für den Menschen unsichtbare, elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge, welche kürzer ist als diejenige des für den Menschen sichtbaren Lichts. Diese Strahlung trifft als kurzwelliger Anteil der Sonnenstrahlung auf die Ozonschicht der Erde auf und wird nur teilweise von dieser absorbiert. Während der UV-A Anteil (Wellenlänge 380 bis 315 Nanometer) zu großen Teilen von der Ozonschicht nicht absorbiert wird und somit bis zur Erdoberfläche durchkommt, nehmen die Ozonmoleküle zu 90 % den UV-B Anteil (Wellenlänge 315 bis 280 Nanometer) und gar zu 100 % den UV-C Anteil (Wellenlänge 280 bis 200 Nanometer) auf.

Vor allem UV-A-Strahlung dringt bis zum Erdboden durch.
Vor allem UV-A-Strahlung dringt bis zum Erdboden durch.

Gefahren

Bereits als kleines Kind lernt so gut wie jeder, dass zu viel Sonnenstrahlung schädlich für die Haut ist. Dabei sorgt insbesondere die zuvor erwähnte UV-A Strahlung bei einer zu hohen Dosis für lichtbedingte Hautausschläge und Sonnenallergien. Im fortgeschrittenen Alter führt dies vermehrt zu Hautalterung und Faltenbildung, zudem hinterlässt die Strahlung Schäden im Erbgut und erhöht deutlich die Hautkrebsgefahr . Für den Sonnenbrand ist allerdings die UV-B Strahlung verantwortlich, das heißt selbst wenn jemand keinen Sonnenbrand erlitten hat, sind andere Schäden, insbesondere Spätschäden, in der Haut nicht ausgeschlossen!

UV-Index

Gemessen wird die UV-Belastung mit dem sog. UV-Index. Er hängt vor allem vom Sonnenstand ab und ändert sich daher am stärksten mit der Jahreszeit, der Tageszeit und der geografischen Breite. Die Bewölkung und die Höhenlage eines Ortes spielen ebenfalls eine Rolle, sowie weiters auch die Gesamtozonkonzentration in der Atmosphäre, welche im Frühjahr je nach Wetterlage etwas variieren kann! In Mitteleuropa werden im Sommer Werte von 8 bis 9, in den Hochlagen der Alpen sogar bis 11 erreicht. Am Äquator können Werte von 12 und höher auftreten.

UV-Index und Schutzmaßnahmen - bfs.de
UV-Index und Schutzmaßnahmen – bfs.de
Maximal erreichbarer UV-Index in den Alpen im Laufe des Jahres (angenommen perfekt sonniges Wetter und Schnee auf den Bergen) - UBIMET
Maximal erreichbarer UV-Index in den Alpen im Laufe des Jahres (angenommen perfekt sonniges Wetter und Schnee auf den Bergen) – UBIMET

Schutz

Den besten Schutz erhält man durch die Bedeckung der Haut durch Textilien und das Tragen einer Kopfbedeckung. Zudem sollte besonders die Mittagssonne gemieden werden bzw. man sollte sich soviel wie möglich im Schatten von Sonnenschirmen oder natürlichen Schattengebern aufhalten. Besonders sehr helle Hauttypen besitzen eine Eigenschutzzeit von lediglich 5 bis 10 Minuten. Eine ergänzende, aber durchaus notwendige Maßnahme, stellt das Sonnenschutzmittel dar. Je höher der Lichtschutzfaktor, umso länger kann man sich, abhängig vom jeweiligen Hauttyp in der Sonne aufhalten. Nachcremen bzw. nach einer gewissen Dauer die Sonne meiden ist jedoch unumgänglich. Ab einem UV-Index 3 ist stets an Sonnenschutz zu denken!

Klimatologie und Messwerte für 2024 des UV-Indexes am Hohen Sonnblick. Ab etwa Mitte Februar kann der Wert 3 wieder erreicht oder überschritten werden. Im Fkachland ist dies meist erst im März der Fall. Graphik: https://www.uv-index.at/

Aktuelle Messwerte zum UV-Index gibt es hier: http://www.uv-index.at/

Titelbild © pixabay.com

Die Sonne und ihr Einfluss auf unser Gemüt

Die Sonne ist gut für unser Gemüt und unsere Stimmung. @shutterstock

Tagtäglich wird es den meisten bewusst: Scheint die Sonne, ist die Laune automatisch besser; verdunkeln Wolken dagegen den Himmel und ist es dazu gar noch feucht-kalt, sind die Mundwinkel doch häufiger nach unten gezogen. Zahlreiche Studien gibt es zu diesem Thema. Und sie zeigen nicht nur, in welche Richtung sich unsere Mundwinkel bewegen: So ist bei Sonnenschein das Ausgabeverhalten größer, das Gedächtnis funktioniert besser und gar Flirtversuche sind erfolgreicher. Doch auf welchem Weg genau beeinflusst Sonnenlicht unsere Stimmung?

Melatonin, Serotonin und Vitamin D

Drei biologische Komponenten sind die Hauptakteure:

  • Melatonin
  • Serotonin
  • Vitamin D

Das Hormon Melatonin wird auch als ‚Schlafhormon‘ bezeichnet. Die Zirbeldrüse produziert es automatisch über Nacht bei Dunkelheit und erst am Morgen mit zunehmender Helligkeit wird die Bildung gehemmt und die Müdigkeit nimmt ab. Sind die Nächte im Winter also länger, bleibt auch der Melatoninspiegel tagsüber erhöht. Das Hormon Serotonin ist auch als ‚Glückshormon‘ bekannt und gehört zur Gruppe der Endorphine. Es steigert das allgemeine Wohlbefinden, reguliert den Zuckerstoffwechsel und vertreibt Ängste und Depressionen. Sonnenlicht fördert dessen Produktion. Vitamin D wird vom Körper gebildet, wenn Sonnenlicht mit ausreichender Intensität auf unsere Haut trifft. Je höher das Vitamin-D-Level ist, desto besser fühlen wir uns. Es ist möglich im Sommer einen Vorrat im Körperfett anzulegen, um den Mangel dann im dunklen Winterhalbjahr gering zu halten. Von Mitte Oktober bis Mitte März ist der Sonnenstand nämlich zu flach, um den Vitamin-D-Spiegel anzuheben. Als Fausregel gilt, dass dies erst ab einem UV-Index der Stufe 3 möglich ist.

Golfstrom schwächer als je zuvor in den vergangenen 1000 Jahren

Wetterboje

Update 2024: Kipppunkt näher als gedacht?

Seit einigen Jahren gerät die Atlantische Umwälzströmung (AMOC) aufgrund potentieller Veränderungen im Zuge des Klimawandels wiederholt in die Schlagzeilen. Zunehmend aufwändige Studien und Simulationen geben nämlich Anzeichen, dass sich die AMOC nicht einfach nur kontinuierlich abschwächt, sondern dass sie nach dem Erreichen eines Kipppunkts rasch kollabieren kann. In den vergangenen Tagen sorgte eine neue Studie für  Aufsehen: Ein niederländisches Forschungsteam definierte mit Hilfe der bislang aufwändigsten Simulation mehrere Signale, die sich vor dem Erreichen eines solchen Kipppunkts zeigen. Entscheiden dabei ist das Salzgehalt des Wassers, das den südlichen Atlantik passiert, in etwa auf Höhe der Südspitze von Afrika: Frischwasserzufuhr durch Eisschmelze und erhöhten Niederschlägen lässt das Salzgehalt nämlich weiter sinken. Es wird zwar keine dezidierte Jahreszahl genannt, möglicherweise ist ein überschreiten dieses Kippunkts aber noch in diesem Jahrhundert möglich, wir bewegen uns also rasch darauf zu.

Ab einer bestimmten Zufuhr an Süßwasser im Nordatlantik könnte sich die AMOC abrupt abschwächen. Wie weit entfernt dieser Kipppunkt liegt, ist unsicher. © René M. van Westen

Über die möglichen Auswirkungen war zuletzt schon viel zu lesen. Kommt die Heizung Europas zum Erliegen, hätte dies vor allem für den Norden Europas fatale Folgen: Die Temperaturen würde deutlich sinken und sich jenen von Kanada auf gleichem Breitengrad annähern. Dabei würde es aber nicht nur kälter, sondern auch deutlich trockener. Durch den schlechteren Wärmeabtransport würde sich die Erwärmung in den niederen Breiten dagegen verstärken, besonders stark in der südlichen Hemisphäre. Trotz der regional deutlichen Abkühlung in Europa, was extremste Auswirkungen u.a. auf die Landwirtschaft hätte, würde es global gesehen aber weiterhin wärmer werden. Die Folgen wären jedenfalls verheerend und weltweit spürbar, so müsste man u.a. auch mit einer Verlagerung der tropischen Regengebiete rechnen. Wann bzw. ob überhaupt dieser unumkehrbare Kipppunkt erreicht wird, kann man aufgrund der Datenlage derzeit noch nicht sagen, es liegt aber an uns, dieses Risiko gar nicht erst einzugehen. Diese Studie verdeutlicht auch, wie komplex Klimaprognosen in Zeiten des Klimawandels sind und welche Gefahren zukünftigen Generationen bevorstehen können.

Modellierung der Veränderungen der Jahresmitteltemperaturen nach einem AMOC-Zusammenbruch. Nordeuropa wäre besonders extrem betroffen. © René M. van Westen

 

Überblick: Das Globale Förderband

Der Golfstrom und die atlantische Umwälzzirkulation sind ein Teil des globalen Förderbands, einem weltumspannenden Strömungssystem, welches von den Dichteunterschieden des Wassers innerhalb der Weltmeere angetrieben wird. Die Salzkonzentration des Wassers spielt dabei eine wichtige Rolle, da sie in Zusammenspiel mit der Temperatur die Dichte des Oberflächenwassers bestimmt. Allgemein ist kaltes und salzreiches Wasser schwerer als warmes und salzarmes Wasser, und neigt daher zum Absinken. Der Salzgehalt des Wassers wird durch die Bildung von Meereis erhöht, somit ist das Wasser in der Labrador- und Grönlandsee besonders salzig. Dies ist ein entscheidender Faktor um die atlantische Umwälzzirkulation und somit auch den Golfstrom anzutreiben.

Golfstrom im Nordatlantik. © shutterstock.us
Die AMOC im Nordatlantik. © shutterstock.us

Salzgehalt nimmt ab

Durch die globale Erwärmung kommt es im subpolaren Nordatlantik zu einer ansteigenden Zufuhr von Süßwasser, einerseits durch zunehmende Niederschlagsmengen, andererseits durch das Schmelzen des Grönland- und Polareises. Der abnehmende Salzgehalt erschwert in diesen Regionen das Absinken des Wassers und beeinträchtigt somit die gesamte atlantische Umwälzzirkulation. Um diese Abschwächung nachzuweisen, wurden in einer Studie vom Potsdamer-Institut für Klimafolgenforschung im Jahre 2018 die verfügbaren Messdatensätze der Meerestemperaturen seit dem 19. Jahrhundert mit einer Simulationsrechnung eines hochaufgelösten Klimamodells verglichen.

Golfstrom und beobachtete Änderung der Temperatur. © Caesar; Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung
Golfstrom und beobachtete Änderung der Temperatur. © L. Caesar; Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Die Ergebnisse zeigen eine Abkühlung des subpolaren Atlantiks südlich von Grönland und eine Erwärmung entlang der amerikanischen Ostküste, was laut den Forschern auf eine Abschwächung sowie Verschiebung des Golfstrom in Richtung Küste zurückzuführen ist. Die Änderung der Wassertemperaturen zeigt zudem, dass sich der Golfstrom seit Mitte des 20. Jahrhunderts um etwa 15% abgeschwächt hat. In einer weiteren neuen Studie wurden Bohrkerne von Sedimenten am Meeresgrund analysiert (paläoklimatischen Proxydaten) . Die Messgenauigkeit ist zwar geringer, dafür ermöglicht dies aber Rückschlüsse über einen wesentlich größeren Zeitraum von etwa 1.600 Jahren zu ziehen. Die analysierten Daten dieser Studie ergeben, dass der Golfstrom in den letzten 150 Jahren wesentlich schwächer geworden ist im Vergleich zu den vorherigen 1.500 Jahren.

Kurzfristige Folgen für Europa

Die Auswirkungen des sich abschwächenden Golfstroms betreffen derzeit in erster Linie die Wassertemperaturen im Nordatlantik. Diese spielen allerdings eine wesentliche Rolle für die großräumige Luftdruckverteilung und somit auch für die allgemeine atmosphärische Zirkulation über Europa. So deuten die Ergebnisse einer weiteren Studie darauf hin, dass die veränderte Luftdruckverteilung derzeit im Sommer Hitzewellen in Europa begünstigt, wie es etwa auch im Jahr 2015 der Fall war. Damals war der subpolare Atlantik so kalt wie noch nie zuvor seit Messbeginn und in Mitteleuropa gab es einen der bislang heißesten Sommer der Messgeschichte. Andere Forscher vermuten zudem, dass Winterstürme in Europa häufiger werden könnten.

Update 2021: Stabilitätsverlust

Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Atlantische Umwälzströmung in der Erdgeschichte neben dem aktuellen starken Zustand auch einen wesentlich schwächeren Zustand eingenommen hat. Der Übergang zwischen diesen beiden Zuständen dürfte allerdings abrupt verlaufen, man spricht auch von einem Kipppunkt. Das Szenario einer bevorstehenden, abrupten Abschwächung der AMOC galt bislang als eher unwahrscheinlich, eine neue Studie kommt allerdings zu dem Ergebnis, dass die Abschwächung der AMOC während des letzten Jahrhunderts wahrscheinlich mit einem Stabilitätsverlust verbunden sei. Das würde bedeuten, dass wir uns bereits einer kritischen Schwelle annähern, hinter der das Zirkulationssystem zusammenbricht. Eine Änderung in den schwachen Zirkulationsmodus würde langfristig weltweit schwerwiegende Folgen haben, das Klima in manchen Regionen würde regelrecht auf den Kopf gestellt werden.

Weiterführende Links:

Anmerkung: Dieser Artikel wurde im April 2018 veröffentlicht und im August 2021 sowie im Februar 2024 erweitert.

Mikroplastik in Wolken

Konfetti zu Fasching

Die Quellen für Mikroplastik sind vielfältig: In Kosmetika und Hygieneartikeln wird es oft absichtlich verwendet, sonst entsteht es im Rahmen des Alterungsprozesses von Kunststoffen – egal ob Plastikverpackung, Funktionsbekleidung oder auch schlichter Reifenabrieb von Millionen von Fahrzeugen (tatsächlich einer der grössten Verursacher). Durch mechanische, thermische und UV-Belastung zerfällt das primäre Mikroplastik (noch etwas gröbere Stücke) in immer feinere Partikel – bis es schliesslich zu Nanoplastik wird.

Mikroplastik ist überall

Mit Regen, Wind und Abwasser wurde Mikroplastik in den vergangenen Jahrzehnten nahezu überall hin verteilt. Es findet sich Meerwasser und daher auch im daraus gewonnenen Meersalz, in Fischen und anderen Organismen, selbst im Schnee der Arktis. Wir nehmen es mit der Nahrung und über Getränke auf. Durch den Wind wird es aufgewirbelt, wir atmen es ein. Es verteilt sich aber wohl noch wesentlich weiter in der Atmosphäre, als gedacht. Vor allem scheint es hier auch als Kondensationskeim zu fungieren.

Ein Plastikpartikel alle fünf Kubikmeter Wolken

Dieser Aspekt ist noch relativ neu und wurde zuletzt von Forschenden der Shandong University in Qindao untersucht. Diese Studie wurde im veröffentlicht. Die Arbeitsgruppe wählte dafür den Tài Shān, einen 1545 Meter hohen Berg im Osten Chinas. Sie fingen mit Hilfe von Teflonfäden das Wasser von Wolkentröpfchen auf und analysierten es. In 24 von 28 Proben fand sich Mikroplastik in verschiedenen Größen, im Mittel enthielt ein Liter 463 Partikel. Sie bestanden aus vielen unterschiedlichen Kunststoffarten (darunter Polystyrol und Polyamid), die meisten Teile waren zudem kleiner als 100 Mikrometer (Größen zwischen 8 und 1542 μm, 60 % kleiner als 100 μm).

Der Berg Tài Shan in China.

Im Labor wurde die Alterung der Partikel unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Unter atmosphärischen Bedingungen (Sauerstoff, UV-Strahlung, Wasser und größere Temperaturschwankungen) war sie anders als beispielsweise im Meer oder Boden. Die Partikel wiesen im ersten Fall eine rauhere Oberfläche auf, was auf die photochemische Alterung zurückzuführen ist. Dadurch verbesserte sich die Adsorptionsfähigkeit für potentiell giftige Metalle wie Quecksilber und Blei. In Kombination scheinen diese feinen Partikel als Kondensationskeime zu fungieren, was wiederum die Wolkenbildung modifiziert. Und diese wiederum hat in weiterer Folge Einfluss auf Wetter und Klima (via Strahlungshaushalt und Niederschlag). Dieses Verhalten muss nun genauer untersucht werden.

Föhnwolken – Altocumulus Lenticularis

Föhnwolken. © Adobe Stock

Föhnwolken, im Fachjargon Altocumulus lenticularis, also “linsenförmige hohe Haufenwolken” genannt, entstehen, wenn ein in der Luftströmung stehender Berg von mäßig feuchter Luft überströmt wird und somit die Luft in eine Wellenbewegung (auch Leewelle genannt) gerät. Die zunächst nicht gesättigte Luft kühlt beim Aufsteigen bis zur Wolkenbildung ab, an der Rückseite des Berges sinkt sie hingegen wieder ab und die Wolke löst sich auf. Die Luft weht also durch diese ortsfeste Wolke hindurch und während sich die Wolke am windzugewandten Ende dauernd neu bildet, löst sie sich am windabgewandten Ende ständig auf. Im Alpenraum werden diese Wolken meist als Föhnfische bezeichnet, da ihre Form oft an den Körper eines Fisches ohne Flossen erinnert.

Diese Wolken entstehen speziell bei einer stabil geschichteten Atmosphäre, also vorwiegend zwischen Herbst und Spätwinter, und können bei ausreichender Feuchte auch mehrere Stockwerke aufweisen. Immer wieder kursieren dabei spektakuläre Aufnahmen im Internet, wie hier aus dem kanadischen Alberta:

Halos: Faszinierende optische Erscheinungen

Halos: Faszinierende optische Erscheinungen

Das Wort ‚Halo‘ kommt aus dem Griechischen und bedeutet soviel wie Rundung, grob übersetzt auch Ring. Diese optische Erscheinung entsteht durch die mehrfache Brechung und Reflexion des einfallenden Lichts  an Eiskristallen.

Sonne und Mond

In Mitteleuropa zeigen sich Halos vor allem in Zusammenspiel mit Cirruswolken in größeren Höhen von etwa 10 km, im Winter treten sie bei Polarschnee, Eisnebel oder in der Nähe von Schneekanonen aber manchmal auch auf Augenhöhe auf: Wenn Lichtstrahlen winzige Eiskristalle durchqueren, wird das Licht mehrfach gespiegelt und gebrochen. Die Sonne ist aber nicht die einzige Lichtquelle: Auch bei hellem Mondschein kann es zu Haloerscheinungen kommen.

Halo rund um den Mond
Ein Mondhalo. © www.foto-webcam.eu

Schlechtwetterbote?

Wenn sich ein Halo in einem milchigen, dünnen Schleier aus hochliegenden Wolken zeigt, dann droht etwa einen Tag später schlechtes Wetter: Ausgedehnte Cirruswolken kündigen nämlich häufig den Durchzug einer Warmfront an. Dies ist aber nur bei zunehmend dichten und verbreitet auftretenden Schleierwolken der Fall, da Cirruswolken durchaus auch während einer stabilen Wetterlage durchziehen können.

Halo als Schlechtwetterbot
Ein Halo als Schlechtwetterbote.

Halo ist nicht gleich Halo

Aufgrund der vielfältigen Formen der Eiskristalle gibt es mehr als 50 Haloarten. Je nach Form und Größe sowie Ausrichtung der Kristalle kann man sowohl Ringe, Säulen, Kreise oder Flecken beobachten. Eine Übersicht findet man hier: Haloarten.

Nebensonnen und Zirkumzenitalbogen

Besonders häufig treten Nebensonnen auf, auch Parhelia genannt. Man erkennt sie an hellen, oft auch farbigen länglichen Aufhellungen rechts und/oder links von der Sonne, die an der Innenseite rötlich sind. Auch der Zirkumzenitalbogen gehört zu den häufiger auftretenden Haloerscheinungen. Er tritt als farbenprächtiger Halbkreis in Erscheinung und ist nach unten hin gebogen. Man findet ihn oberhalb der Sonne. Ein Zirkumzenitalbogen kann nur bis zu einer Sonnenhöhe von ungefähr 32° entstehen, am besten ist er bei Sonnenhöhen zwischen 15° und 25° sichtbar.

Nebensonnen am Strand
Nebensonnen bzw. Parhelia.

Lawinen – die weiße Gefahr

Lawinen die weiße Gefahr

Derzeit herrscht im Bergland vom Karwendel bis in die nördliche Obersteiermark recht verbreitet Lawinenwarnstufe 4 und eine Entspannung der Lage ist aufgrund von weiterem Neuschnee und Sturm noch nicht in Sicht. Es ist also größte Vorsicht abseits der Pisten geboten!

Eine Schneebrettlawine. © Nikolas Zimmermann
Schneebrettlawinen auf einer Schwachschicht im Schnee. Bild © N. Zimmermann

Verschiedene Typen von Lawinen

Bei den meisten Lawinen handelt es sich um sog. Schneebrett- oder Lockerschneelawinen. Schneebretter kennzeichnen sich durch einen linienförmigen Abriss quer zum Hang aus, dabei rutscht eine ganze Schneeschicht auf einer anderer oder auf dem Grund ab. Wenn die gesamte Schneedecke am Boden abgleitet, spricht man auch von Gleitschneelawinen. Lockerschneelawinen haben ihren Ursprung in einem einzelnen Punkt, sie nehmen beim Abgang immer mehr Schnee auf und wachsen daher rasch an. Vor allem bei mildem Wetter im Winter sowie generell im Frühjahr auf Südhängen kommt es vermehrt zu Nassschneelawinen: Hauptauslöser ist dabei flüssiges Wasser, welches die Bindung innerhalb der Schneedecke schwächt. Staublawinen sind dagegen vergleichsweise selten und treten meist nur bei markanten Lagen mit sehr viel Neuschnee auf.

Eine kleine Lockerschneelawine. © Nikolas Zimmermann
Eine kleine Lockerschneelawine. Bild © N. Zimmermann

Hangneigung und Schneemenge

Grundsätzlich ist für eine Lawine eine gewisse Masse an Schnee notwendig, die sich an einem Hang mit einer Neigung von etwa 30° oder mehr ansammelt. Je größer die Neigung, desto öfter ist mit Lawinenabgängen zu rechnen. Andererseits können sich gerade auf mäßig steilen Hängen besonders große Schneemengen ansammeln, weshalb hier besonders viele Unfälle passieren. Ist der Hang zudem nach Norden ausgerichtet und damit weniger der Sonneneinstrahlung ausgesetzt, kann sich eine Schneedecke schlechter stabilisieren und eine mögliche Gefahrenstelle bleibt länger bestehen. Bei Lawinenwarnstufe 3 sind in den meisten Fällen besonders schattige Nordhänge oberhalb der Waldgrenze zu meiden!

Beispielbild eines Schneebretts @ https://pixabay.com/de/users/hans-2/
Eine Gleitschneelawine in steilem Gelände.

Schwachschichten

Fällt viel Neuschnee in kurzer Zeit, ist dieser mit einer vorhandenen, bereits gesetzten Schneedecke vorübergehend schlecht verbunden. Erst nach ein paar Tagen – je nach Höhe und Exposition – kann sich der Neuschnee setzen und mit dem Altschnee verbinden. Auch ohne Neuschnee können die verschiedenen Schneeschichten allerdings große Unterschiede in der Beschaffenheit aufweisen, beispielsweise kann es zu einem Festigkeitsverlust in einer Schneeschicht durch die sogenannte aufbauende Schneeumwandlung kommen. Zudem kann es auch eingelagerte Schwachschichten geben wie eingeschneiter Oberflächenreif. Manchmal reicht dann bereits ein geringes Zusatzgewicht wie beispielsweise ein Skifahrer aus, um eine Schneeschicht ins Rutschen zu bringen.

Staublawinen treten nur bei markanten Lagen mit viel Neuschnee auf.

Faktor Wind

Der Wind spielt für Lawinen eine ganz entscheidende Rolle: Verfrachteter Schnee lagert sich auf windabgewandten Seiten von Hängen ab und es bilden sich Treibschnee und Schneewächten. Diese sind in der Regel für ein paar Tage nur schlecht verbunden zur unteren Schneeschicht und sind somit besonders leicht zu stören. Wenn Triebschnee von frischem Neuschnee überlagert wird und somit schlecht zu erkennen ist, dann ist die Lage besonders brenzlig.

Wind und Schnee © Nikolas Zimmermann
Wind und Schnee stellen eine gefährliche Kombination dar. Bild © N. Zimmermann

Triebschnee

Triebschnee präsentiert sich im Vergleich zu Neuschnee eher matt (kein Glitzern der Schneekristalle) und weist eine gespannte Oberflächenstruktur auf. Wenn man eine Spur durch Treibschnee legt, entstehen scharfe Kanten. Risse in der Schneedecke, oft neben der Spur, sowie ein stumpfer Widerstand beim Skifahren sind ebenfalls ein Indiz für Triebschnee.

Foto: Kecko on Visual Hunt / CC BY

Beginn der Pollensaison durch Hasel und Erle

Die Blühbereitschaft der Frühblüher Erle und Hasel ist weder von Schnee noch Frost abhängig sondern orientiert sich allein an der Tagestemperatur. Erreichen die Temperaturen 8 bis 10 Grad und scheint dazu noch die Sonne, beginnen die Sträucher zu blühen. Nach einer eher kurzen Belastungsspitze von 1 bis 2 Wochen lässt die Pollenkonzentration aber bald wieder nach.

Wo ist die Belastung am größten?

Besonders im Westen und Südwesten der Bundesrepublik wird die Belastung aktuell auf Mittel eingestuft. Aller Voraussicht nach steigt die Belastung sogar bis zur Mitte der Woche regional durch die milden Temperaturen weiter an.

ICON-Pollenrprognose für den 30.1.24. © DWD

Im Südosten ist die Pollenkonzentration in der Luft dagegen noch etwas geringer. Schuld daran sind die dort etwas niedrigen Temperaturen in den letzten Tagen. Aber auch hier werden in den kommenden Tagen teils Höchstwerte im zweistelligen Bereich erwartet und somit nimmt auch hier der Pollenflug von Hasel und Erle Fahrt auf.

2m Temperature für die kommenden Tage in München. © ECMWF
2m Temperature für die kommenden Tage in Düsseldorf. © ECMWF

Zwischenzeitliche Verschnaufpause

In der Nacht auf Donnerstag und am Donnerstag selbst zieht die okkludierte Front eines Tiefdruckgebiets über Nordskandinavien über Deutschland. Somit werden die derzeitigen Pollen in der Luft vorübergehend etwas ausgewaschen.

Durchzug der Okklusion am Donnerstag des Modells ECMWF mit den 3-stündigen Niederschlagssummen

 

Inversionswetterlagen und Industrieschnee

Emissions und Industrieschnee. @shutterstock.com/Anatoliy Berislavskiy

Industrieschnee entsteht bei Hochdrucklagen mit tief liegendem Hochnebel oder Nebel durch Emissionen von Wasserdampf und/oder feinen Ruß- und Staubpartikeln vor allem aus größeren Industrieanlagen wie Kraft- oder Heizwerke. Voraussetzung ist eine ausgeprägte Temperaturinversion mit sehr kalter, frostiger Luft in den Niederungen und milder und trockener Luft in mittleren Höhenlagen. Häufig ist Industrieschnee nur auf wenige hundert Meter beschränkt, kann aber im Extremfall in kurzer Zeit eine mehrere Zentimeter dicke Schneeschicht verursachen.

Menschengemacht

Aufgrund des generell höheren Schadstoffausstoßes durch das größere Verkehrsaufkommen und die ausgeprägte Industrie hält sich über Städten oftmals eine drei- bis fünfmal höhere Konzentration an Kondensationskernen, was die Entstehung von Nebel und mitunter auch von Niederschlag begünstigt. Allerdings betrifft dies oft nur kleine Teile oder das nähere Umland der Städte, da sich der Niederschlag auf die windabgewandten Seiten der Industrieanlagen beschränkt. Dieser Schnee ist oft feinkörniger als normaler Schnee, da er aus deutlich geringeren Höhen stammt.

Ab welcher Eisdicke kann man Eislaufen?

Zugefrorener See @ b_hanakam on VisualHunt / CC BY-NC-SA

Üblicherweise nimmt die Dichte von Stoffen mit abnehmender Temperatur zu, weshalb sich beispielsweise die kühlste Luft bei einer ruhigen Hochdrucklage im Winter immer am Boden eines Tals ansammelt. Es gibt jedoch ein paar Stoffe, darunter Wasser, die ein gegenteiliges, anomales Verhalten zeigen. So rücken die Moleküle des Wassers bei einer Temperatur von +4 Grad besonders nah zusammen und erreichen die maximale Dichte. Bei Temperaturen unter 4 Grad nimmt die Dichte des Wassers wieder etwas ab.

Der Weissensee in Kärnten. © https://weissensee4.it-wms.com/

Die 4-Grad-Marke

Durch die Dichteanomalie des Wassers kühlt ein stehendes Gewässer im Laufe des Herbstes gänzlich auf 4 Grad ab, bevor sich das Wasser an der Oberfläche weiter in Richtung Gefrierpunkt abkühlen kann. Im Winter kommt es somit immer an der Oberfläche eines Gewässers zur Eisbildung, während am Seeboden eine 4 Grad „warme“ Schicht erhalten bleibt. Diese Eigenschaft des Wassers ist überlebenswichtig für die dortige Tier- und Pflanzenwelt.

Der Reifinger See im Chiemgau. © https://www.terra-hd.de/grassau4/

Freigabe

Die Freigabe einer Eisfläche erfolgt meist durch lokale Vereine. In der Regel wird aber nicht ein ganzer See freigegeben, sondern immer nur bestimmte, gekennzeichnete Bereiche, da die Eisdicke besonders im Uferbereich oder in der Nähe von Zuflüssen meist ungleichmäßig ist. Wer sich auf das glatte Parkett bewegt, sollte sich der damit verbundenen Gefahren aber bewusst sein! In der Regel soll das Eis eines stehendes Gewässers mindestens 8 cm dick sein, um es gefahrlos betreten zu können:

  • 5 cm: einzelne Personen
  • 8 cm: mehrere Personen
  • 12 cm: Schlittengespanne
  • 18 cm: Autos

Gefrorene Flüsse bzw. Fließgewässer sind viel gefährlicher als stehende Gewässer, diese sollte man also generell nicht betreten.

Der Ritzensee in Saalfelden. https://www.foto-webcam.eu/webcam/saalfelden/

Bisher wenige zugefrorene Seen

Der Winter 2023/24 war bislang recht mild, somit was es vielerorts nicht kalt genug für zugefrorene Seen. Lediglich in windgeschützten Tal- und Beckenlagen, wo es häufig zu starken Temperaturinversionen kam, sind ein paar wenige Seen tragfähig. In Österreich betrifft dies den Weissensee in Oberkärnten, sonst sind nur vereinzelt sehr kleine Seen tragfähig. Die meisten Seen sind aber noch nicht freigegeben, anbei eine Übersicht für Unterkärnten: www.evw.at

Der Frauenwieserteich im Waldviertel. © http://wetter-hausruckviertel.at/
Kaum Eis am Hintersee im Berchtesgadener Land. © https://www.terra-hd.de/hintersee/

Reif, Raureif und Raueis

Frost

Ein häufiges Phänomen bei stabilen Hochdruckwetterlagen mit klaren Nächten im Winterhalbjahr ist der Reif. Während er im Flachland meist tagsüber wieder sublimiert, kann er sich in schattigen Tallagen über mehrere Tage hinweg halten: Der Reifansatz wird nämlich Nacht für Nacht etwas mächtiger. In extrem feuchten und schattigen Lagen, etwa entlang von Bächen und Flüssen, können die Reifkristalle mehrere Zentimeter groß werden. Besonders in West-Ost ausgerichteten Tälern kann man den starken Kontrast zwischen grünen, sonnigen Südhängen und reifig-weißen, schattigen Nordhängen bzw. Talböden beobachten.

Raureif
Raureif und Nebel in der Buckligen Welt. © www.foto-webcam.eu

Entstehung von Reif

Die Luft kann je nach Temperatur nur eine bestimmte Menge an Wasserdampf aufnehmen. Dabei gilt: Je höher die Temperatur, desto mehr Wasserdampf kann sie fassen. Kommt die Luft jedoch in Kontakt mit kalten Oberflächen, dessen Temperatur kälter als der eigene Taupunkt ist, kühlt sie sich ab und kann den gespeicherten Wasserdampf nicht mehr halten (siehe auch Taupunkt). Der Wasserdampf wächst bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts in Form von Eiskristallen typischerweise an Grashalmen oder Autos an. Dabei handelt es sich um Eisablagerungen in Form von Schuppen, Nadeln oder Federn. Dieser Prozess, bei dem der Wasserdampf der Luft in den festen Zustand übergeht, nennt man Resublimation.

Raureif

Raureif ist ein fester Niederschlag, der bei hoher Luftfeuchtigkeit, wenig Wind und kalten Temperaturen unter etwa -8 Grad an freistehenden Gegenständen wie etwa Bäume oder Zäune durch Resublimation entsteht (oft innerhalb einer Wolke bzw. bei Nebel). Er besteht meist aus dünnen, an Gegenständen nur locker haftenden und zerbrechlichen Eisnadeln oder -schuppen.

Raureif
Raureif im Wienerwald am 2.12.2020. © N. Zimmermann

Raueis

Raueis bzw. Raufrost entsteht meist bei Temperaturen knapp unter dem Gefrierpunkt und erhöhten Windgeschwindigkeiten, wenn unterkühlte Nebel- oder Wolkentropfen auf freistehende Gegenstände treffen. Raueis wächst entgegen der Windrichtung und ist relativ fest. Durch Lufteinschlüsse erscheint es milchig weiß.


Klareis

Eine weiter Form der Frostablagerung ist das Klareis. Es handelt sich um eine glatte, kompakte und durchsichtige Eisablagerung mit einer unregelmäßigen Oberfläche. Klareis entsteht bei Temperaturwerten zwischen 0 und -3 Grad durch langsames Anfrieren von unterkühlten Nebeltröpfchen an Gegenständen und kann zu schweren Eislasten anwachsen.

Klareis im Wienerwald am 19.12.2020. ©: M. Beisenherz

Titelbild © AdobeStock

Wie Vulkane das Klima beeinflussen können

Der Sommer 1816 fiel einem Vulkanausbruch zum Opfer.

Allgemein können Vulkanausbrüche klimawirksam sein und einen kühlenden oder auch wärmenden Effekt auf unser Klima haben. Entscheidend dabei ist einerseits die Stärke der Eruption bzw. die Höhe der Eruptionssäule, andererseits aber auch die Zusammensetzung der vulkanischen Gase.

Damit es zu einer messbaren Wirkung auf das globale Klima kommen kann, müssen die Auswurfmaterialien lange in der Atmosphäre bleiben. Das ist nicht der Fall, wenn der Ausbruch unterhalb der atmosphärischen Sperrschicht der Tropopause in etwa 10 bis 15 km Höhe bleibt. Bei sehr starken Eruptionen gelangen die Gase aber in höhere Stockwerke der Atmosphäre, wo sie dann deutlich länger verweilen können.

Sulfataerosole entscheidend

Manche gasförmige Materialien eines Vulkanausbruchs wie CO2 und Wasserdampf vermindern die langwellige Wärmeausstrahlung der Erde und erwärmen damit die Atmosphäre. Dagegen reagiert Schwefeldioxid in der Atmosphäre mit Wasserdampf zu Schwefelsäure, aus der dann kleine Schwefelsalz-Partikel entstehen (Sulfataerosole). Diese vermindern die einfallende kurzwellige Sonnenstrahlung und kühlen die Atmosphäre. Entscheidend ist also die anteilige Zusammensetzung der Gase bei einem starken Ausbruch.

Aktuell eher wärmender Effekt

Der Ausbruch des Hunga Tonga-Hunga Haʻapai im Jahre 2022 erreichte eine außergewöhnliche Höhe von teils mehr als 50 km, was der höchsten Eruptionswolke entspricht, die je vom Weltraum aus beobachtet wurde. Diese Ausbruch sorgte auch für den größten Eintrag von Wasserdampf in die Stratosphäre seit Beginn der Satellitenbeobachtungen. Aktuelle Studien zeigen, dass in diesem Fall der erwärmende Effekt des Wasserdampfs den kühlenden Effekt der Schwefelaerosole übertrifft und die globale Erwärmung vorübergehend leicht beschleunigt. Dieser Vulkanausbruch produzierte einfach zu wenig Sulfataerosole, um eine kühlende Wirkung zu erreichen, wie es etwa beim Ausbruch des Pinatubos im Jahr 1991 der Fall war (die globale Durchschnittstemperatur wurde damals für ein paar Jahre um etwa 0,5 Grad gesenkt).

Der hochreichende Ausbruch vom Hunga Tonga-Hunga Ha’apai im Januar 2022. © NASA

Aktuelle Lage in Island

Der aktuelle Vulkanausbruch in Island bei weitem nicht stark genug, um messbare Auswirkungen auf das globale Klima zu haben. Bei solchen Spalteneruptionen kommt es nämlich meist nicht zu großen Explosionen bzw. hochreichenden Aschewolken. Im Gegensatz zum Ausbruch des Eyjafjallajokull im Jahre 2010 handelt es sich diesmal auch nicht um einen Schildvulkan, der von einem Gletscher überlagert wird. Damals war es die Interaktion des Magmas mit dem Eis bzw. Schmelzwasser, die den Ausbruch so explosiv und gefährlich für die Luftfahrt machte.

Der Vulkanausbruch in Island am 19.12.2023.

Weiße Weihnachten: Wo gibt es die besten Chancen auf Schnee in Österreich?

Weihnachten im Schnee

Wenig Schnee in Mitteleuropa

Allgemein gibt es die größte Wahrscheinlichkeit für weiße Weihnachten in Europa im Norden Skandinaviens, etwa in Lappland kann man sich jedes Jahr über eine geschlossene Schneedecke zu Heiligabend freuen. Derzeit werden beispielsweise in Rovaniemi 35 cm gemeldet, weiter nördlich in Inari sogar knapp 60 cm. In der finnischen Hauptstadt Helsinki werden aktuell rund 15 cm Schnee gemeldet, in der norwegischen Hauptstadt Oslo liegen immerhin 10 bis 20 cm. Die Niederungen in Mitteleuropa sind derzeit weitgehend schneefrei und die Wahrscheinlichkeit für weiße Weihnachten im langjährigen Mittel liegt meist nur noch bei etwa 20 Prozent.

Die Schneelage 8 Tage vor Weihnachten. © ECMWF
Die Schneelage 8 Tage vor Weihnachten. © ECMWF

Abwärtstrend

Die Schneewahrscheinlichkeit in Mitteleuropa ist sowohl von der geographischen Lage als auch von der Höhenlage abhängig: Sie steigt mit abnehmendem atlantischen Einfluss nach Osten/Nordosten sowie auch mit zunehmender Seehöhe an. Im äußersten Westen und Süden Europas hat es dagegen noch nie weiße Weihnachten gegeben.

Die Wahrscheinlichkeit für eine Schneedecke zu Heiligabend (1951-1980 sowie 1991-2020). © ERA5-Auswertung von Daan van den Broek

Die Wahrscheinlichkeit für weiße Weihnachten nimmt im Zuge der globalen Erwärmung immer weiter ab, etwa in Südfinnland und im Osten von Lettland ist sie von >99 Prozent bereits auf etwa 70 Prozent gesunken. Im östlichen Flachland in Österreich ist sie von etwa 60 Prozent in den 50er und 60er Jahren auf mittlerweile 20 Prozent gesunken. Schnee bleibt zwar Teil unseres Klimas (mehr dazu hier), er schmilzt aber tendenziell schneller als damals, weshalb er auch zum richtigen Zeitpunkt fallen muss (nicht zu früh vor Weihnachten).

Die Wahrscheinlichkeit für weiße Weihnachten in Mitteleuropa hat seit Mitte des letzten Jahrhunderts stark abgenommen. © ERA5-Auswertung von Daan van den Broek

Alpenraum stark höhenabhängig

In den Alpen liegt die Wahrscheinlichkeit ab einer Höhe von etwa 1200 m über 90 Prozent. In Höhenlagen um 800 m liegt die Wahrscheinlichkeit immerhin noch bei 70 Prozent, in Lagen um 600 m dann nur noch bei 40 Prozent. In den Niederungen treten weiße Weihnachten nur noch selten auf, im 30-jährigen Mittel liegt die Wahrscheinlichkeit etwa in Wien nur noch bei 20 Prozent und der Trend geht weiter abwärts. In den vergangenen 10 Jahren gab es nur noch in Innsbruck und Klagenfurt jeweils einmal weiße Weihnachten, zuletzt in Klagenfurt im Jahre 2021. Am längsten ohne Schnee zu Weihnachten auskommen muss man in St. Pölten, wo zuletzt im Jahre 2007 am 24. Dezember Schnee lag.

Weiße Weihnachten in Österreich (zum Vergrößern auf das Bild klicken).
Klimatologische Wahrscheinlichkeit für Weiße Weihnachten. © UBIMET

2023: Zyklonale Westlage zu Weihnachten?

In der kommenden Woche liegt der Alpenraum zunächst unter Hochdruckeinfluss und die Temperaturen liegen deutlich über dem jahreszeitlichen Mittel. Ab der Wochenmitte nimmt der Tiefdruckeinfluss über Nordeuropa aber deutlich zu und am letzten Adventwochenende deuten die Modelle auf eine Abkühlung hin. Besonders vom 21. bis zum 23.12. ist nach derzeitigem Stand in den Nordalpen zumindest ab mittleren Höhenlagen bzw. in der Obersteiermark sowie im Mühlviertel auch bis in Tallagen nennenswerter Schneefall möglich, während es sonst in tiefen Lagen bei starkem bis stürmischem Westwind  meist zu mild bleibt. Ab dem 24.12. nimmt die Wahrscheinlichkeit für atlantische Warmluft jedoch neuerlich zu, somit könnten pünktlich zu Heiligabend und am Christtag wieder Regen und Tauwetter zum Thema werden.

Entwicklung der Temperatur in etwa 1500 m Höhe (oben) und der Niederschläge (unten) in Innsbruck für die kommenden Tage - ECMWF Ensemble
Entwicklung der Temperatur in etwa 1500 m Höhe (oben) und der Niederschläge (unten) in Innsbruck für die kommenden Tage – ECMWF Ensemble

Gute Chancen im östlichen Bergland

Die Chancen für weiße Weihnachten in den Niederungen sind heuer generell trotz der kühlen und unbeständigen Witterung also einmal mehr gering. Deutlich besser sieht die Lage in den Nordalpen in Lagen oberhalb von etwa 900 m im Westen bzw. 600 m im Osten aus. Bei den Landeshauptstädten besteht eine Chance vor allem noch in Innsbruck und Klagenfurt, während die Großwetterlage besonders für das östliche Flachland und das Rheintal ungünstig ist. Die Unsicherheiten sind derzeit aber noch erhöht, vor allem was die Schneefallgrenze am kommenden Wochenende angeht. Wir werden euch in den kommenden Tagen hier weiterhin auf dem Laufenden halten!

Trend der 2 Meter Temperatur und der akkumulierten Niederschläge bis Weihnachten in Linz - ECMWF Ensemble, UBIMET
Trend der 2 Meter Temperatur und der akkumulierten Niederschläge bis Weihnachten in Linz – ECMWF Ensemble, UBIMET
Trend der 2 Meter Temperatur und der akkumulierten Niederschläge bis Weihnachten in Wien - ECMWF Ensemble, UBIMET
Trend der 2 Meter Temperatur und der akkumulierten Niederschläge bis Weihnachten in Wien – ECMWF Ensemble, UBIMET

Ab den mittleren Lagen weiße Weihnachten

Momentan liegen vor allem in den Nordalpen ab etwa 800-1000 m oft 20 bis 40, am Arlberg sogar bis zu 90 cm Altschnee. Hier ist die Wahrscheinlichkeit für neue Schneefälle zum kommenden Wochenende hin sehr hoch. Oberhalb von rund 1200 m sind 30 cm Neuschnee aus jetziger Sicht durchaus im Bereich des Möglichen. Von Schröcken über Seefeld bis nach Saalbach und Ramsau am Dachstein sowie teils auch in der Obersteiermark steht also einem weißen Fest (höchstwahrscheinlich auch mit frisch gefallenem Schnee) trotz der möglichen Milderung zum Christtag hin nichts mehr im Wege.

Wahrscheinlichkeit in Prozent für mehr als 20 cm Neuschnee in 48 Stunden (am 23.12 und am 24.12). In den mittleren Lagen der Nordalpen könnte zu Weihnachten heuer sogar viel frisch gefallener Schnee liegen - ECMWF Ensemble
Wahrscheinlichkeit in % für mehr als 20 cm Neuschnee in 48 Stunden (am 23.12 und am 24.12). In den mittleren Lagen der Nordalpen könnte zu Weihnachten heuer sogar viel frisch gefallener Schnee liegen – ECMWF Ensemble

Rekorde in Österreich

Besonders in den 60er Jahren lag zu Weihnachten häufig Schnee, in Klagenfurt war es damals sogar jedes Jahr weiß. Die Rekorde aus dem Jahr 1969 im Norden und Osten haben bis heute Bestand: Damals gab es in Linz 24, in Wien 30 cm, in Eisenstadt 39 cm und in St. Pölten sogar 50 cm der weißen Pracht. Letztmals Schnee in allen Landeshauptstädten zu Weihnachten gab es hingegen im Jahr 1996. Wenn man die Wetterextreme zu Weihnachten betrachtet, stechen besonders die Jahre 1962, 1969 sowie 2013 hervor:

  • Die maximale Schneehöhe in einer Landeshauptstadt: 96 cm am Flughafen Innsbruck im Jahre 1962
  • Die kälteste Weihnachtsnacht: -27,9 Grad in Kitzbühel im 1962
  • Kältester Tag: Maximal -19.8 Grad in Vils (Tirol) im 1962.
  • Die maximale Schneehöhe in Wien bzw. im Flachland wurde im 1969 verzeichnet mit etwa 30 cm in Wien und 50 cm in St. Pölten.
  • Wärmerekord: Im Jahre 2013 trieb der Föhn die Temperatur in Salzburg auf bis zu 19,1 Grad
  • Auf den Bergen wurden am 25.12.2013 Orkanböen verzeichnet, am Patscherkofel etwa wurden 177 km/h erreicht! Auch in den Tälern war es stürmisch mit bis zu 100 km/h in Innsbruck.
Temperaturrekorde in der Weihnachtszeit (24.12. bis 26.12.) in den Landeshauptstädten bis Weihnachten 2022.
Temperaturrekorde in der Weihnachtszeit (24.12. bis 26.12.) in den Landeshauptstädten bis Weihnachten 2022.
Die größte Wahrscheinlichkeit für Schnee im Osten (grüne Linie) herrscht im Mittel erst Ende Jänner. © UBIMET

Die Lawinenwarnstufen

Lawinenwarnschild. @Wikimedia Commons/Root5.5

Die Lawinensituation wird von den regionalen Lawinenwarndiensten beurteilt und dementsprechend die Warnstufe in Kombination mit einem Lagebericht ausgegeben. In der Regel wird die Lawinengefahr ab dem ersten großen Schneefall täglich aktualisiert. Die Informationen kann man auf den Homepages der jeweiligen Dienste abrufen.

Seit 1993 dient die ‚Europäische Gefahrenskala für Lawinen‘ zur Einschätzung der Lawinengefahr in den Bergen. Diese Skala gliedert sich nach der Lawinengefahr aufsteigend in fünf Stufen:

  • Stufe 1: gering
    Die vorhandene Schneedecke ist sehr gut verfestigt und stabil, somit ist die Lawinengefahr gering. Nur an wenigen, sehr steilen Hängen sind aufgrund hoher Zusatzbelastung (z.B. einer Skitourengruppe ohne Abstand) Lawinen möglich. Ansonsten kann es lediglich zu kleinen Rutschungen kommen.
  • Stufe 2: mäßig
    In einigen Hängen, welche steiler sind als 30 Grad, ist die Schneedecke nur mäßig verfestigt. Insbesondere in diesen Hängen sind bei großer Zusatzbelastung Lawinen möglich, ansonsten herrschen aber gute Tourenbedingungen vor. Einzelne spontane, nicht allzu große Lawinen sind dennoch nicht ausgeschlossen.
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  • Stufe 3: erheblich
    Eine Auslösung von Lawinen ist in Steilhängen mit einer Neigung von mehr als 30 Grad bereits von einzelnen Skifahrern möglich. Die Tourenmöglichkeiten sind somit eingeschränkt und erfordern lawinenkundliches Beurteilungsvermögen. Selbst ohne Fremdeinwirkung sind mittlere, vereinzelt auch größere Lawinen an exponierten Stellen möglich. Die Stufe 3 ist besonders heimtückisch und wird meist unterschätzt, so passieren bei Lawinenwarnstufe 3 die meisten tödlichen Unfälle!
  • Stufe 4: groß
    Eine Lawine kann bereits bei geringer Zusatzbelastung ausgelöst werden. Auch spontane Auslösungen, also ohne menschliches Zutun, sind wahrscheinlich. Die Tourenbedingungen sind somit stark eingeschränkt!
  • Stufe 5: sehr groß
    Die Schneedecke ist allgemein nur schwach verfestigt und instabil, somit kann es selbst ohne Zusatzbelastung zu großen bis sehr großen Lawinen kommen. Diese sind auch in mäßig steilem Gelände zu erwarten. Von Skitouren ist somit ausdrücklich abzuraten, insbesondere da man bei einem etwaigen Unglück auch die Bergretter in Gefahr bringt!

Die unterschiedlichen Webauftritte der regionalen Lawinenwarndienste von Österreich, der Schweiz und Deutschland sowie anderen Gebieten Europas sind unter diesem Link verfügbar.

Starker Schneefall und Klimawandel: Ein Widerspruch?

Der Klimawandel wirkt sich in den Alpen bereits stark aus, dennoch kommt es nahezu jährlich zu ausgeprägten Staulagen oder Italientiefs mit regional starkem Schneefall, wie etwa am letzten Wochenende. In den Medien wird dann mitunter von „einem Winter wie damals“ berichtet und in sozialen Medien erscheint regelmäßig als Kommentar „Wo bleibt denn der Klimawandel?“, um darauf hinzudeuten, dass doch alles normal sei. Doch wie beeinflusst der Klimawandel tatsächlich den Schnee in Österreich?

Starker Schneefall in Thal bei Turnau am 2.2.2023. © Christian Rechberger

Wasserkreislauf intensiviert sich

Im allgemeinen wird durch die globale Erwärmung der Wasserkreislauf intensiviert: Einerseits verdunstet mehr Wasser, andererseits fällt Niederschlag tendenziell kräftiger aus. Für jedes Grad Celsius an Erwärmung kann die Atmosphäre etwa 7% mehr Wasserdampf aufnehmen. Der Wassernachschub (die Verdunstungsrate) steigt aber nur um etwa 3 bis 4% pro Grad Erwärmung an, die Verdunstung kommt der gesteigerten Aufnahmekapazität der Atmosphäre also nicht ganz nach. Dieses Ungleichgewicht führt dazu, dass es tendenziell seltener regnet, aber dafür stärker. Besonders gut kann man das an der zunehmenden Häufigkeit von Unwettern im Sommer beobachten. Paradoxerweise werden also sowohl die trockenen Phasen als auch die starken Regenereignisse intensiver und häufiger, da sich der Niederschlag auf weniger Tage konzentriert und mitunter auch nur lokal auftritt.

Die Zahl der Tage mit wenig Regen hat im Sommer abgenommen, Tage mit großen Regenmengen sind deutlich häufiger geworden. Die Einteilung erfolgt in Perzentilen, z.B. sind in der Gruppe „extrem“ alle Regenmengen enthalten, die größer als 98% aller Ereignisse sind (Daten: GSA)

Die steigenden Wassertemperaturen rund um Mitteleuropa (Nordsee, Mittelmeer) führen zudem bei Kaltluftvorstoßen zu einer labilen Schichtung der Luft, was die maximalen Niederschlagsraten zusätzlich erhöhen kann.

Schneefall in Mariazell Ende November 2023.

Mittlere Nullgradgrenze steigt an

Die mittlere Nullgradgrenze steigt im Zuge der Klimaerwärmung in allen Jahreszeiten an, im Winter ist sie in den vergangenen 50 Jahren bereits von etwa 600 auf 850 m angestiegen und laut Prognose wird sie noch innerhalb dieses Jahrzehnts die 1000-Meter-Marke erreichen. In tiefen Lagen fällt dadurch immer häufiger Regen statt Schnee, zudem taut gefallener Schnee in tiefen Lagen meist in nur wenigen Tagen. Ab einer bestimmten Höhenlage schneit es bei passender Wetterlage aber besonders kräftig, da die Luft eben tendenziell feuchter ist und es in den Alpen ab einem bestimmten Höhenniveau immer kalt genug für Schnee ist. Etwa am Hohen Sonnblick sind die Temperaturen sogar stärker als im Flachland angestiegen, dennoch fällt hier meterweise Schnee im Winter. Es kommt eben auf die Ausgangslage an, und entgegen der Vorstellungen vieler Menschen hatte das Flachland in Österreich im vergangenen Jahrhundert kein mediterranes Klima vorzuweisen.

Schneefall im Wienerwald im Dezember 2023.

Während für die Niederungen in Zukunft also vor allem der Temperaturanstieg entscheidend für die Schneemengen ist, spielt auf den Bergen vor allem der Niederschlagstrend eine entscheidende Rolle. Tendenziell wird in kommenden Jahrzehnten eine Abnahme vom Winterniederschlag erwartet, in den meisten Regionen der Alpen ist derzeit aber noch kein klarer Trend zu erkennen.

Als Folge der Erwärmung ist die Nullgradgrenze seit 1871 bis 2019 in der Schweiz um 300 bis 400 Meter gestiegen, im Winter sogar bis 700 Meter. Quelle: MeteoSchweiz.

Bei ausgeprägten Staulagen schneit es auf den Bergen also besonders intensiv, während es in den großen Tallagen oft nur noch für Regen oder Schneeregen reicht. An dieser Stelle sei auch angemerkt, dass es für starken Schneefall nicht extremen Frost braucht, da sehr kalte Luft nur wenig Wasserdampf enthalten kann. Ohne Klimaerwärmung würde der Schneefall im Bergland also etwas weniger intensiv ausfallen, es würde aber tiefer herab schneien. Starke Schneefallereignisse bleiben also Teil unseres Klimas, auch wenn die Pausen zwischen den Ereignissen länger werden und der Schnee in den Niederungen schneller schmilzt. Tauwetter wird in Zukunft also ebenfalls intensiver ausfallen und das auch mitten im Winter.

Schneefall in Wien im Dezember 2023.

Tage mit Schneedecke nehmen ab

Der Temperaturanstieg im Zuge des Klimawandels erfolgt in den Alpen schneller als im globalen Durchschnitt, auf dem Sonnblick sind die Temperaturen etwa im letzten Jahrhundert um mehr als 1,5 Grad gestiegen. Dadurch nimmt die Länge des Winters ab, gemessen an der Anzahl von Tagen mit einer Schneedecke: Der Schnee kommt später und schmilzt früher. Etwa in Arosa in der Schweiz hat sich die Periode mit einer Schneedecke von mindestens 40 cm bereits von fünfeinhalb Monaten auf etwas mehr als drei Monate verkürzt. Studien aus der Schweiz zeigen, dass derzeit Lagen unterhalb von 1300 m davon besonders stark betroffen sind, zudem werden auch die Zeitfenster für künstliche Beschneiung in diesen Höhenlagen immer kürzer. In Lagen oberhalb von etwa 2000 m gibt es dagegen keinen klaren Trend, da es hier auch bei einem mittleren Temperaturanstieg von 2 Grad immer noch kalt genug für Schneefall ist.

Klimawandel in Arosa
Mittlerer Verlauf der Schneehöhe in Arosa. Mehr Details dazu gibt es hier: Meteoschweiz

Besonders markant fällt die Abnahme an Tagen mit Schneedecke im Flachland auf: Immer häufiger ist es hier es eine Spur zu mild für Schneefall und wenn er mal liegen bleibt, ist er nach wenigen Tagen wieder weg. Der Wind lässt hier meist auch keine Niederschlagsabkühlung zu, wie es etwa in Osttirol und Oberkärnten oft der Fall ist. Eine internationale Studie hat neulich ergeben, dass die Zahl der Tage mit einer Schneedecke etwa in Wien oder München in weniger als 100 Jahren um etwa 30 Prozent abgenommen hat, und der Trend geht weiter bergab. Einzelne schneereiche Jahre sind zwar weiterhin möglich, aber immer mehr Winter verlaufen schneearm.

Anzahl der Tage mit Schneedekce in München. © DWD

Straßenverhältnisse im Herbst: 5 Herausforderungen für Autofahrer

Straße im Herbst

Die Tage werden im Oktober  und November merklich kürzer. Der Pendelverkehr verlagert sich damit zunehmend in die Dunkelheit. Mehrere Gefahrenquellen werden somit für Autofahrer zunehmend zum Thema:

  1. Wildwechsel
  2. Nebel
  3. Eis
  4. Laub
  5. Sonnenblendung

Wildwechsel

Besonders jetzt im Herbst ist zur Dämmerung viel Wild unterwegs. Da Wildtiere oft auf bekannten Wegen die Verkehrsstraßen der Menschen passieren, warnen Hinweisschilder an besonders gefährlichen Stellen vor dem Wildwechsel. Mit angepasster Fahrgeschwindigkeit sowie besonderer Bremsbereitschaft kann die Gefahr von Zusammenstößen zwischen Autos und Wildtieren zumindest minimiert werden, nichtsdestotrotz gibt es Jahr für Jahr zahlreiche Unfälle, allein in Österreich kamen in der Saison 2018/19 mehr als 75.000 Wildtiere durch eine Kollision mit einem Fahrzeug zu Schaden. Wenn Wild unmittelbar vor dem Auto über die Straße läuft, sollte man versuchen nur zu Bremsen und nicht zu lenken, da man sonst riskiert von der Straße abzukommen (was meist noch gefährlich ist).

Gefahr von Wildwechsel auf den Straßen.
Gefahr von Wildwechsel auf den Straßen. © pixabay.com

Nebel

In den kommenden Wochen nimmt die Nebelanfälligkeit kontinuierlich zu. Bekannte Nebelregionen sind beispielsweise der Bodenseeraum, der Donauraum, das Klagenfurter Becken und das Schweizer Mittelland. Die Sichtweite kann dabei drastisch abnehmen, besonders auf Schnellstraßen muss man also stets einen ausreichenden Sicherheitsabstand halten!

Raureif und Nebel
Reif und Nebel im Herbst. © Adobe Stock

Frost

Frost ist ein Wetterparameter, der erst zum Ende des Herbstes wirklich verbreitet auftritt, in Tal- und Beckenlagen kann es aber bereits jetzt Bodenfrost geben. Besonders auf Brücken kann es dann in den Nächten nach Durchzug einer Wetterfront glatt werden und in klaren Nächten kann sich Reif bilden. Dies ist besonders gefährlich, wenn man im Herbst noch mit Sommerreifen unterwegs ist, daher empfiehlt es sich bereits jetzt auf Winterreifen umzusteigen.

Feuchtes Laub

Herabfallendes Laub ist vor allem im Oktober und November ein Problem. Gerade nach windigen Tagen sowie kalten Nächten präsentieren sich viele Straßen übersät von bunten Blättern. In Kombination mit Regen oder Tau wirkt das nasse Laub wie ein natürliches Schmiermittel. Ein rechtzeitige Abnahme der Fahrgeschwindigkeit schafft Abhilfe. Allgemein bleiben die Straßen nach einem Frontdurchgang in dieser Jahreszeit immer länger feucht, da die Sonne kaum noch Kraft und Zeit hat, um den Boden zu erwärmen. Spätesten wenn der Winterdienst unterwegs ist, muss man häufiger die Scheiben putzen, man sollte also stets ausreichend Scheibenwaschflüssigkeit haben.

Laub auf den Straßen im Herbst.
Laub auf den Straßen im Herbst. © Adobe Stock

Sonnenblendung

Die Sonne geht immer später auf und immer früher unter, dadurch kann es am Weg zur Arbeit häufiger passieren, dass man beim Autofahren an manchen Stellen direkt in die Sonne schaut. Dies wirkt sich negativ auf die Sichtweite aus, im Extremfall kann sie sogar schlechter als bei Nebel sein! Selbst die Sonnenblende hilft manchmal nicht, sondern nur eine deutliche Verminderung der Fahrgeschwindigkeit.

Titelbild © Adobe Stock

Rückblick Sturmhochwasser an der Ostsee

In der Nacht von Donnerstag auf Freitag kam es an der Ostseeküste von Schleswig-Holstein zu einem markanten Hochwasserereignis. Verursacht wurde dieses Hochwasser durch einen besonders starken Sturm auf der Ostsee.

Sturmflut oder Sturmhochwasser

Von einer Sturmflut spricht man, wenn die Faktoren Flut und Wind auftreten und in der Folge zu einem ungewöhnlich hohen Anstieg des Wassers an Küsten oder Tidenflüssen führt. In Deutschland treten Sturmfluten immer an den Nordseeküsten auf.  Hingegen kommt es an der Ostsee kaum zu einem nennenswerten Tidenhub ( Unterschied zwischen Ebbe und Flut), folglich spricht man hier meist von einem Sturmhochwasser. Ob nun Sturmflut oder Sturmhochwasser, die Auswirkungen an den Küsten sind aber dieselben.

Straffe Ostströmung

Zwischen einem kräftigen Tief über den Britischen Inseln und einem ausgedehnten Hochdruckgebiet über Skandinavien stellte sich von Donnerstag auf Freitag eine straffe Ostströmung im äußersten Norden von Deutschland ein. In der Folge kam es zu einem Sturm, dieser drückte das Meerwasser mit Orkanböen an die Ostseeküste von Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern heran und lies die Pegel stark ansteigen. Verbreitet wurden entlang der Küsten Windspitzen über 100 km/h gemessen, die stärkste Böe mit 133 km/h wurde dabei auf Kap Arkona verzeichnet. Gleichzeitig kam es an der Nordsee zum gegenteiligen Effekt, hier drückte der Herbststurm das Meerwasser von der Küste weg und es machte sich ein außergewöhnliches Niedrigwasser bemerkbar. Hier wurden Fahrrinnen stellenweise so flach, dass der Fährbetrieb auf die ostfriesischen Inseln vorübergehend eingestellt werden musste.

Maximale Böen am 20.10.23 – QUELLE: UBIMET

Jahrhunderthochwasser

An der Ostseeküste waren die Auswirkungen im Vergleich zur Nordsee dagegen katastrophal. An mehreren Küstenorten überschreitete der Pegel die 2 Meter Marke. Dabei gerieten die schützenden Deiche an ihre Grenzen und ca. 2000 Personen mussten vorsorglich aus ihren Häusern evakuiert werden.  In der Stadt Flensburg stellte der Wasserstand in der Nacht auf Freitag mit 2.27 Metern einen Jahrhundertrekord ein.

Wasserstand Flensburg Quelle: Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie

Im benachbarten Bundesland Mecklenburg-Vorpommern gab es zwar auch ein Sturmhochwasser, die Auswirkungen waren hier aber geringer als in Schleswig-Holstein. Spektakuläre Bilder gab es dabei von der Insel Rügen, hier lösten sich in Sassnitz durch die Wassermassen die Betonplatten der Strandpromenade und wurden teilweise weggeschwemmt.

Zahlreiche Schäden

Zusätzlich zu den Wassermassen sorgten auch die Orkanböen für schwere Schäden und forderten auf Fehrmann sogar ein Todesopfer. Noch lässt sich der materielle Gesamtschaden schwer abschätzen, Behörden gehen aber von einer dreistelligen Millionensumme aus.

Titelbild:  Hohe Wellen – pixabay.com

Der goldene Oktober

Im Oktober sorgen Vegetation und Sonne für goldenes Licht

Der Ausdruck „goldener Oktober“ hat im deutschsprachigen Raum eine sehr lange Tradition. Er wurde nachweislich bereits vor mehreren hundert Jahren verwendet, wobei das exakte Datum des Aufkommens jedoch nicht gesichert ist. Entscheidend für den goldenen Eindruck in dieser Jahreszeit sind zwei Faktoren:

  • Die Laubfärbung
  • Der Sonnenstand
Herbst
Goldener Oktober bei Oberstdorf. © www.foto-webcam.eu/

Faktor Vegetation

Die Laubverfärbung der Laubwälder erreicht ab Mitte Oktober vielerorts ihren Höhepunkt. Mit der abnehmenden Sonnenstrahlung lässt die Photosynthese nach: Um den dazu benötigten, wichtigen grünen Farbstoff Chlorophyll über den Winter nicht zu verlieren, wird dieser den Blättern entzogen und andere Farbstoffe werden sichtbar. Bei Lärchen und Birken etwa kommt es durch Karotin zu einer gelb bis goldgelben Färbung, bei Eiche und Ahorn hingegen sorgt der Stoffe Anthocyan für einen deutlich rote Farbe, während Buchen und Eichen aufgrund von Gerbstoffen eher ins Bräunliche gehen.

Herbst
Goldener Oktober in Kärnten. © www.foto-webcam.eu

Faktor Sonne

Die Färbung der Blätter wird durch die verstärkte Streuung des Sonnenlichts in dieser Jahreszeit zusätzlich hervorgehoben, insbesondere in den Morgenstunden sowie am späten Nachmittag bzw. Abend. Dadurch überwiegt die gelb-rötliche Strahlung, welche die Blattverfärbung noch besser und intensiver zur Geltung bringt, und oftmals geht der Farbton sogar ins Goldene. Ruhige Hochdrucklagen sowie auch Föhnlagen im Herbst garantieren meist diesen Sonnenschein, sofern der Nebel keinen Strich durch die Rechnung macht.

Goldenes Licht in Wien am Dienstagabend.
Goldenes Licht in Wien. © foto-webcam.eu

Eis-Bilanz an den Polkappen

Arktische Meereisausdehnung auf niedrigem Niveau

Mit dem Ende des Sommer auf der Nordhalbkugel wird auch bei der arktischen Meereisbedeckung Bilanz gezogen, denn diese erreicht zu diesem Zeitpunkt ihr jährliches Minimum.  Seit Jahrzehnten beobachtet man, dass diese Ausdehnung sich auf einem Abwärtstrend befindet und auch das aktuelle Jahr bestätigt diesen Trend. Zwischen März 2023 und September 2023 schrumpfte die Gesamtfläche von 14.6 Mio. km² auf 4.2 Mio. km². Das sind knapp 2 Mio. km² mehr als im langjährigen Mittel (1981-2010) üblich.  Vergleicht man das jetzt mit den Jahren zuvor, so gab es seit Beginn der satellitengestützten Messungen im Jahr 1979 nur fünf Jahre, die am Ende des Sommers noch weniger Eis in der Bilanz stehen hatten.

Die Gründe für die große Abweichung vom langjährigen Mittel sind einerseits die durch Menschen verursachte globale Klimaerwärmung (verbreitet 3 bis 4 Grad, stellenweise sogar 5 Grad Abweichung vom Mittel in der Arktis). Aber auch starke Winde im Juli nördlich des Polarkreises sorgten für einen erhöhten Transport von Meereis weg von der Arktis.

Ausdehnung des arktischen Meereises Quelle: National Snow & Ice Data Center (NSIDC)

 

Rekordniveau in der Antarktis

Auf der Südhalbkugel nimmt in den dunklen und kalten Wintermonaten die Eisfläche wieder zu. Mit Ende des Winters ist demnach die antarktische Eisausdehnung auf dem Höchststand. Hier wurde am 10. September im Gegensatz zur Arktis aber erneut ein Rekord gebrochen. Im Vergleich zum bisherigen Rekordjahr 2022 gibt es dieses Jahr noch einmal knapp 1 Mio. km² weniger Eis am Ende des Winters.

Um die genauen Gründe dafür zu verstehen, sind derzeit noch wissenschaftliche Untersuchungen am Laufen. Eine wichtige Rolle könnte aber laut NASA das Phänomen El Niño spielen.

Ausdehnung des antarktischen Meereises Quelle: National Snow & Ice Data Center (NSIDC)

Auswirkungen haben globale Folgen

Die Gebiete der Antarktis und Arktis stehen in einer direkten Wechselwirkung der Kryosphäre (schnee- und eisbedeckte Erdoberfläche) und dem globalen Klima. Schnee und Eis reflektieren das an der Oberfläche ankommende Sonnenlicht zu einem großen Teil wieder zurück ins Weltall. Schmilzt nun Eis ab, kommt darunter Wasser oder meist dunkle Böden zum Vorschein, diese absorbieren aber einen großen Teil der Strahlungsenergie. Das lässt in der Folge die Temperaturen steigen und es schmilzt noch mehr Eis ab. Wenn ein Effekt einen anderen Effekt verstärkt, spricht man von positiven Rückkopplungseffekten.

Schmilzt auf der einen Seite jedes Jahr immer mehr Eis an den Polen ab und auf der anderen Seite wachsen die Eispanzer in den Wintermonaten immer weniger an, so ist eine weitere Auswirkung der globale Anstieg des Meeresspiegels. Laut dem IPCC Bericht könnte demnach der Meeresspiegel bis zum Jahr 2100 im schlimmsten Fall um 0.5 bis 1 m ansteigen. Die Folgen speziell für die Bewohner von Küstengebiete wären dabei katastrophal.

Möglicher Anstieg des Meeresspiegel bis zum Jahr 2100 in verschiedenen Klimaszenarien Quelle: 6th IPCC Assessment Report

 

Titelbild: Antarktis – pixabay.com

Der Altweibersommer

Herbstsonne

Wissenschaftlich gesehen versteht man unter dem Altweibersommer eine sogenannte meteorologische Singularität. Also einen Witterungsabschnitt mit beständigem Hochdruckwetter im Frühherbst, der nahezu jedes Jahr eintritt. Der Altweibersommer findet meist in der zweiten Septemberhälfte oder im Oktober statt.

20 Grad und kühle Nächte

In dieser Zeit steigen die Temperaturen an den Nachmittagen regelmäßig über 20 Grad. Die Nächte sind oft aber schon empfindlich kühl, manchmal sogar frostig und immer häufiger breiten sich in den Tälern und Becken Frühnebelfelder aus. Auf den Bergen gibt es dafür oft den ganzen Tag strahlend blauen Himmel und perfekte Fernsicht. Besonders im Oktober sind die Temperaturen an manchen Tagen im Mittelgebirge sogar höher als im Tal.

Glänzende Spinnfäden

Die Herkunft des Wortes ist nicht sicher, man vermutet aber, dass der Altweibersommer seinen Namen den Spinnen zu verdanken hat, welche im Herbst durch die Luft segeln: Die Fäden von jungen Baldachinspinnen glänzen im Sonnenschein und erinnern dabei an das graue Haar alter Frauen. Häufig läuft man unbeabsichtigt in solche Fäden hinein. Mit „weiben“ bezeichnete man im Althochdeutschen übrigens das Knüpfen von Spinnweben. Wenn sich im Oktober das Laub langsam verfärbt, ist dann häufig auch vom goldenen Oktober die Rede (in Nordamerika „Indian Summer„).

Spinnenflug

Das Fliegen stellt für Baldachinspinnen eine erfolgreiche Strategie zur Verbreitung dar. Dafür produzieren sie einen Flugfaden, welcher ab einer bestimmten Länge vom Wind erfasst wird und die Spinne zum Abheben bringt. Dieser Vorgang wird „Luftschiffen“ oder „Spinnenflug“ genannt. Beim Transport durch die Luft können Baldachinspinnen Höhen von mehreren Tausend Metern erreichen und bis zu mehrere Hundert Kilometer weit fliegen. Viele Spinnen überleben ihre Reisen allerdings nicht: Die meisten landen auf dem Wasser, in ungeeigneten Lebensräumen oder werden von Vögeln gefressen.

Titelbild © Adobe Stock

Polarlichter über Österreich

Rote Polarlichter in der Nacht auf Montag, den 25. September 2023 in St. Anton. © www.foto-webcam.eu

Wo zuletzt Polarlichter gesichtet wurden

In der Nacht von vergangenem Sonntag auf Montag, 25. September kam es im Westen Österreichs (Vorarlberg bis Salzburg) zu einem schönen Naturschauspiel: An höher gelegenen Orten konnten in nördliche Richtung rötliche Polarlichter beobachtet werden. Weiter östlich war der Himmel leider bewölkt.

Wie Polarlichter entstehen

Bei hoher Sonnenaktivität kommt es häufig zu Koronalen Massenauswürfen, bei denen Teilchen auf das Erdmagnetfeld treffen. Wenn diese Teilchen auf die Moleküle unserer Atmosphäre stoßen, beginnen diese zu leuchten. Normalweise sind Polarlichter in höheren Breitengraden häufiger beobachtbar, da dort die Teilchen aufgrund des schwächeren Magnetfeldes am ehesten auf die Moleküle der Atmosphäre treffen. Falls der Sonnenwind aber relativ stark ausfällt, können in selteneren Fällen auch in Mitteleuropa vereinzelt Polarlichter beobachtet werden. Statistisch treten Polarlichter über Mitteleuropa und Österreich am ehesten in den Übergangszeiten (Herbst und Frühling) nahe zur Tag-und-Nacht-Gleiche auf. Mehr Infos dazu gibt es hier: Vom Sonnenwind zum Sonnensturm.

Sind demnächst wieder Polarlichter zu sehen?

Derzeit nimmt die Sonnenaktivität wieder ab, allerdings bestehen in den kommenden Nächten noch gute Chancen, dieses Naturphänomen beobachten zu können. Die Wetterbedingungen müssen natürlich auch mitspielen: Im Westen ist die Wahrscheinlichkeit für Nebel- und Hochnebelbildung derzeit am geringsten. Hier stehen besonders in höheren Lagen (oberhalb etwaiger Dunstfelder in den Tälern und) die Chancen gut für eine Sichtung.

Die Polarlichter werden natürlich auch in den sozialen Medien gerne geteilt:

Auch in Deutschland wurden Polarlichter gesichtet und dokumentiert, wie etwa am Strand von Schilling:

Zudem sind weitere Bilder auf https://www.foto-webcam.eu/webcam/bestof/ zu finden, wo einige Webcams die seltenen und schönen Leuchterscheinungen am Himmel festhalten konnten.

Das Wetter im September in Österreich

Herbstlicht im September

Kalendarisch beginnt der Herbst erst am 23. September, in der Meteorologie zählt man den September bereits komplett zur dritten Jahreszeit. Besonders in der ersten Hälfte des Monats kann der Sommer aber durchaus noch kräftige Lebenszeichen von sich geben: Hitzetage im September sind in den vergangenen 15 Jahren nämlich immer häufiger geworden. So gab es von 2009 bis einschließlich 2023 ganze elf September mit mindestens einem 30er, dem gegenüber stehen nur vier September ohne Hitzetag in diesem Zeitraum. Die bisherigen Temperaturrekorde stammen aus dem Jahr 2015:

  • 36 Grad Pottschach-Ternitz (01.09.2015)
  • 35,6 Grad Waidhofen an der Ybbs (01.09.2015)
  • 35,5 Grad Gumpoldskirchen (17.09.2015)

Nichtsdestotrotz büßt man beispielsweise in Wien im September durchschnittlich vier Minuten pro Tag an Tageslänge ein. Sind zu Beginn des Monats noch 13,5 Stunden Sonnenschein möglich, stehen am Ende nur noch 11,5 Stunden zur Verfügung. Zudem ist die Intensität der Strahlung aufgrund des geringeren Sonnenstands niedriger, im September gibt es hierzulande ungefähr die gleiche Globalstrahlung wie im März.

Frühnebel

Wegen der immer länger werdenden Nächte kann die Luft bodennah stärker auskühlen als noch in den Monaten davor. Somit bilden sich im Laufe des Monats bei windschwachen Bedingungen vermehrt Morgentau sowie auch Nebelfelder. Besonders häufig ist dies etwa in den Niederungen Unterkärnten, in der Mut-Mürz-Furche sowie am Alpennordrand vom Bodensee bis ins Salzkammergut der Fall.

Nebel ist typisch für den Herbst.
Nebel ist typisch für den Herbst.

Föhn

Im September machen sich über den Britischen Inseln oft die ersten kräftigeren Tiefdruckgebiete bemerkbar. Damit sind insbesondere an der Nordsee erste Herbststürme möglich und manchmal kommt es auch zu ersten Kaltluftvorstößen bis zum Alpenraum. Im Zusammenspiel mit Italientiefs sind dann auch erste Wintereinbrüche bis in höhere Tallagen der Alpen möglich. Andererseits kommt es im Vorfeld solcher Kaltfronten wieder häufiger zu Föhn in den Alpen, daher können die Temperaturgegensätze in dieser Jahreszeit sehr groß ausfallen.

Herbst: Unwettersaison durch Regen und Gewitter am Mittelmeer

Im Herbst gehen im Mittelmeer kräftige Gewitter nieder

Während die Gewittersaison in Mitteleuropa vor allem von Mai bis  August ihren Höhepunkt erlebt, verlagert sich der Schwerpunkt der Gewittertätigkeit in den Herbstmonaten immer weiter südwärts.

Zunehmender Tiefdruckeinfluss

Im Sommer liegt vor allem das südliche Mittelmeer häufig unter dem Einfluss des subtropischen Hochdruckgürtels, welches für trockene und heiße Wetterbedingungen sorgt. Im Herbst verlagert sich die Westwindzone im Mittel aber langsam südwärts und die Ausläufer des subtropischen Hochdruckgürtels werden nach Nordafrika abgedrängt. Aus diesem Grund stellen der Hebst und der Winter im Mittelmeer die nasseste Zeit des Jahres dar.

Im Herbst fällt der meiste Niederschlag in Dubrovnik
In Dubrovnik fällt besonders im November und Dezember viel Regen.

Labile Luftschichtung

Der zunehmende Tiefdruckeinfluss und die ersten Kaltluftvorstoße aus Nordeuropa führen in Zusammenspiel mit den milden Wassertemperaturen zu einer labilen Schichtung der Luft. In der folgenden Graphik sieht man die mittlere, potentiell verfügbare Energie für vertikale Luftmassenbewegung (MLCAPE), welche ein wichtiges Maß für Gewitter darstellt. Im Herbst verlagert sich der Schwerpunkt südwärts.

Im Herbst ist die Luftschichtung im Mittelmeer labil.
Mittlere, potentiell verfügbare Energie für Konvektion im Juni und September. © Tilev-Tanriöver

Unwettersaison

Im nördlichen Mittelmeerraum erreicht die Gewittersaison im Spätsommer und zu Herbstbeginn ihren Höhepunkt, im zentralen Mittelmeer im Laufe des Herbsts und im äußersten Süden und Osten erst im Winter. Dies spiegelt sich auch in den Ergebnissen einer Studie des ESWD wieder, welche die Monate mit den meisten Tagen mit Tornados zeigt.

Im Mittelmeer gibt es im Herbst die meisten Tagen mit Tornados
Der Monat des Jahres mit den im Mittel meisten Tagen mit Tornados. © ESWD

Mildes Mittelmeer

Die Wassertemperaturen im Mittelmeer nehmen im Zuge der globalen Erwärmung langsam zu, so gab es auch heuer im Juli und August zum Teil deutlich überdurchschnittliche Wassertemperaturen. Auch im langjährigen Trend seit 1982 kann man ein Zunahme der mittleren Wassertemperaturen beobachten, was für die angrenzenden Länder eine Gefahr darstellt. Die Unwettersaison wird nämlich tendenziell länger und intensiver, denn je wärmer das Wasser im Herbst ist, desto mehr Energie steht für Unwetter zur Verfügung.

Trend der Wassertemperaturen im Mittelmeer. © CEAM

Die größten Niederschlagsspitzen innerhalb weniger Stunden bis Tage in Europa stammen allesamt vom Mittelmeerraum. Besonders häufig betroffen sind exponierte Gebirgsgruppen in Küstennähe, wie etwa die Cevennen in Frankreich, der Ligurische Apennin in Italien oder das Dinarische Gebirge von Kroatien bis nach Montenegro. Aber auch an der Ostküste Spaniens, in Mittel- und Süditalien sowie in Griechenland sind Extremereignisse keine Seltenheit. Speziell im südlichen Mittelmeerraum regnet es im Sommer nur selten, dafür aber im Herbst und Winter mitunter extrem intensiv. Die Kombination aus Starkregen und Gebirgsketten begünstigt dann Sturzfluten. Für extreme Niederschlagsereignisse spielen diese Faktoren eine entscheidende Rolle:

  • Tiefdruckeinfluss mit anhaltendem, auflandigem Wind
  • hohe Wassertemperaturen
  • ein Gebirge in Küstennähe, welches für zusätzliche Hebung und Staueffekte sorgt

Hochwasser in Griechenland

Ein nahezu ortsfestes Tief namens Daniel mit Kern südwestlichen von Griechenland in den vergangenen Tagen für extreme Regenmengen gesorgt. Regional fiel innerhalb weniger Tage sogar deutlich mehr als der gesamte mittlere Jahresniederschlag, was u.a. in der thessalischen Ebene zu schwere Überschwemmungen geführt hat. Dieses Tief hat sich mittlerweile zu einem subtropischen Tief mit warmen Kern umgewandelt und wird am Sonntag mit schweren Sturmböen und großen Regenmengen in kurzer Zeit auf den östlichen Teil der Großen Syrte in Libyen treffen.

Die aktuelle Lage des mittlerweile subtropischen Tiefs namens DANIEL.

Hitze: Wie viel Schwüle halten wir aus?

Hochsommer mit Hitzewelle

Eine für den Menschen wichtige, aber allgemein wenig bekannte Größe ist die Feuchtkugeltemperatur (englisch: wet-bulb temperature). Sie vereint Temperatur und relative Feuchte der Luft und gibt die tiefste Temperatur an, die sich durch Verdunstungskühlung erreichen lässt. Der Effekt der Verdunstungskühlung wird zum Beispiel in der Raumlufttechnik genutzt, um  die Temperatur in Innenräumen zu senken. Aber auch der menschliche Körper kühlt sich, um eine Körpertemperatur von ungefähr 36°C dauerhaft zu halten, über diesen Mechanismus – und genau das macht die Feuchtkugeltemperatur so interessant. Entscheidend dabei ist, dass die Verdunstung abnimmt, je feuchter die Luft ist.

Wie kühlen wir uns ab?

Über den Stoffwechsel erzeugt der Körper Energie und die Körpertemperatur steigt an. Um diesen Anstieg auszugleichen, gibt es mehrere Methoden. Einerseits nutzt der Körper das Prinzip des fühlbaren Wärmestroms. Ist der Körper wärmer als die Umgebungstemperatur, fließt die Luft vom warmen Körper zur kühleren Umgebungsluft. Die abgegebene Wärme wird dann über die Luftströmung abtransportiert. Ist die Lufttemperatur niedrig und es wird zu viel Energie an die Umgebung abgegeben, wirkt man zum Beispiel mit Kleidung entgegen.

Im Osten Österreichs gibt es bis zu 34 Grad.
Ventilatoren wirken kühlend, da sie die vom Körper abgegebene Wärme schneller abführen.

Verdunstungskühlung

Ist die Umgebungstemperatur zu hoch oder die Luftströmung zu schwach, hat der menschliche Körper ein weiteres ausgeklügeltes System: Steigt die Körpertemperatur an, zum Beispiel aufgrund von Bewegung, beginnt er zu schwitzen. Der Schweiß auf der Haut verdunstet und die dazu nötige Energie wird dem Körper entzogen (Verdunstungskühlung). Auch die „Nebelduschen“ etwa in Wien sorgen dank der winzigen Tropfen für eine rasche Abkühlung durch Verdunstung auf der Haut. Dieser Prozess ist besonders effektiv bei trockener Hitze und etwas Wind.


Bei sehr hoher Luftfeuchtigkeit funktioniert dieser Mechanismus nicht mehr ausreichend, der Schweiß kann nicht mehr verdunsten und damit auch keine Körperwärme abtransportiert werden. Bei einer theoretischen Temperatur von 36°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100% könnte sich der Körper also nicht mehr kühlen und bei gleichbleibenden Bedingungen wäre der Tod die Folge.

Feuchtkugeltemperatur

An diesem Punkt kommt die Feuchtkugeltemperatur ins Spiel. Sie gibt an, wie gefährlich die Kombination aus Temperatur und relativer Feuchte für den menschlichen Körper ist. Werte im oberen 20er Bereich setzen dem Körper bereits zu und verhindern eine ausreichende Abkühlung. Steigt die Feuchtkugeltemperatur auf über 31 Grad werden die Bedingungen selbst für gesunde, junge Menschen lebensbedrohlich (Studie dazu), bislang galten 35 Grad als das theoretische Überlebenslimit für den Menschen (siehe Studie).

Im roten Bereich wird es für gesunde Menschen lebensbedrohlich. © W. Larry Kenney, CC-BY-ND

Feuchte vs. trockene Hitze

Man sagt also nicht umsonst, dass extreme Hitze in trockener Luft wie etwa in der Wüste für den Körper besser zu verkraften ist, als Hitze bei hoher Luftfeuchtigkeit, so kann man Temperaturen um 46 Grad bei einer relativen Feuchtigkeit unter 20% besser ertragen, als 36 Grad bei 70% Luftfeuchtigkeit.

Die Feuchtkugeltemperatur je nach Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

Schwüle in Österreich, Europa und weltweit

In Österreich kommt es an sehr schwülen Tagen zu Werten um 25 Grad. Noch höhere Werte in der näheren Umgebung treten häufig in Norditalien auf, so werden hier immer wieder Werte zwischen 25 und 28 Grad gemessen. Vereinzelt wurden aber auch schon Spitzen um 31 Grad erreicht, wie etwa an der Mittelmeerküste in Triest am 1. August 2020.

Gemessene Feuchtkugeltemperatur um 14 Uhr. Ab etwa 20 Grad ist die Luft schwül bzw, bei 25 drückend schwül (zum Vergrößern anklicken).

Weltweit sind Extremwerte bis 35 Grad bislang selten, sie wurden aber bereits mehrfach in subtropischen Küstenregionen gemessen, wie etwa im Iran an der Küste  des Persischen Golfs, wenn auch nur vorübergehend für wenige Stunden. Bei der extremen Hitzewelle in Pakistan und Nordindien im Mai 2022 wurde etwa Jacobabad eine maximale Feuchtkugeltemperatur von 33,6 Grad und in Delhi von 33,7 Grad gemessen.

ERA5-Reanalyse der höchsten jährlichen Feuchtkugeltemperatur (>27). © Science Advances, Vol. 3, no. 8

Höhere Werte durch Klimawandel

Durch den Klimawandel nimmt die Feuchtkugeltemperatur tendenziell zu, was etwa in Teilen Indiens, Pakistans und von Bangladesch zu einem großen Problem wird. Etwa im großen Indus-Tal und in der Gangesebene wären im Worst-Case-Szenario vier Prozent der Bevölkerung zumindest einmal zwischen 2071 und 2100 mit tödlichen Hitzewellen von über 35 Grad Feuchtkugeltemperatur konfrontiert bzw. 75% mit lebensbedrohlichen Hitzewellen von über 31 Grad Feuchtkugeltemperatur.

Mehr dazu in dieser Studie auf ScienceAdvances.

Mittlere jährliche max. Feuchtkugeltemperatur von 1976 bis 2005 (B) sowie die Prognosen für 2071 bis 2100 je nach Temperaturanstieg.

Hitzedom über den Alpen bringt weitere Hitzewelle

Ventilator und Sonnenschein

Am diesem Wochenende startet im Alpenraum die nächste Hitzewelle, welche voraussichtlich bis kommenden Freitag andauern wird. Der Höhepunkt kündigt sich gegen Mitte der kommenden Woche mit Höchstwerten bis etwa 36 Grad an. Ein Ende der Hitzewelle ist frühestens am kommenden Freitag in Sicht. Das Wetter gestaltet sich zudem äußerst stabil, so sind selbst über dem zuletzt sehr gewitteranfälligen Bergland von Samstag bis Mittwoch nahezu keine Gewitter zu erwarten.

Temperaturtrend für Wien mit Vergleich zu den durchschnittlichen Höchts- bzw. Tiefstwerten (rot- bzw. blau gestrichelt). © ECMWF/UBIMET

Noch außergewöhnlicher als die Temperaturen am Boden sind allerdings die Temperaturen in der Höhe, so steigt die Nullgradgrenze zu Wochenbeginn auf knapp über 5000 m Höhe an. Selbst auf den höchsten Berggipfeln des Landes sind dann zeitweise zweistellige Plustemperaturen in Sicht. Für die zu dieser Jahreszeit bereits weitgehend aperen Gletscher stellt das einen weiteren schweren Rückschlag dar, so sind pro Tag Verluste von 5 bis 10 cm an Eisdicke zu erwarten. Auch dieser Sommer wird also mit großen Eisverlusten in die Annalen eingehen.

Die Höhe der Nullgradgrenze steigt am Montag auf knapp über 5000 m an. © ECMWF/UBIMET

Hoch in der Höhe

Ursache für die neue Hitzewelle ist ein mächtiges Hochdruckgebiet, welches vor allem in höheren Luftschichten stark ausgeprägt ist. Analog zu den geläufigen Hochs und Tiefs auf den Bodenwetterkarten gibt es nämlich auch Höhentiefs und „Höhenhochs“ (bzw. Höhenrücken) auf Höhenwetterkarten. Letztere werden meist in einer Höhe von etwa 5500 m analysiert, also in jener Höhe, wo der Druck nur noch 500 hPa beträgt (etwa halb so viel wie am Boden).

Die Entstehung des Hitzedoms über dem Alpenraum. © ECMWF/UBIMET

Im Kern von stark ausgeprägten Höhenrücken kann dieses Niveau aber auch gegen 6000 m ansteigen. Tatsächlich deuten die Modelle am Sonntag bzw. Montag rund um die Schweiz sogar auf neue Rekordwerte hin.

In der Höhe kündigt sich im Westalpenraum ein Rekordhoch an.

Hitzedom

Markante Hochdruckgebiete in der Höhe werden im Sommer meist auch als „Hitzedom“ bezeichnet. Im Kern von solch mächtigen Hochdruckgebieten sinkt die Luftmasse nämlich großräumig ab, wobei sie abgetrocknet und an Ort und Stelle erwärmt wird. Gleichzeitig wird an der Südwestflanke des Hochs subtropische Warmluft herangeführt. Wenn die Wetterlage mehrere Tage lang andauert und der Zustrom an sehr warmer Luft anhält, entsteht in der Atmosphäre eine hochreichende Warmluftblase, der sog. „Hitzedom“. Diese Erwärmung in der freien Atmosphäre macht sich indirekt auch am Boden bemerkbar, zumal der wolkenlose Himmel für eine ungestörte Sonneneinstrahlung sorgt, die den Boden und damit die angrenzende Luft erwärmt. Dieser Effekt kann sich zudem selbst verstärken, da die Böden von Tag zu Tag austrocknen: Die Energie, die anfangs noch für die Verdunstung benötigt wird, steht  nach ein paar Tagen ebenfalls für eine weitere Erwärmung der Böden zur Verfügung.

Die Rückwärtstrajektorien für kommenden Mittwoch zeigen, wie sich die Luft in der freien Atmosphäre im Uhrzeigersinn eindreht und dabei absinkt.

Besonders bei einem sehr hohem Sonnenstand wie etwa im Juni und Juli können solche Wetterlagen zu extremen Hitzewellen mit neuen Temperaturrekorden führen. Gegen Ende August werden absolute Temperaturrekorde aber unwahrscheinlicher, einerseits aufgrund des bereits deutlich tieferen Sonnenstands, andererseits auch aufgrund der abnehmenden Tageslänge. Weiters sind derzeit keine föhnigen Effekte in Sicht. Besonders in der freien Atmosphäre bzw. auf den Bergen sind aber durchaus Monatsrekorde möglich. Im Herbst und Winter führen solche Wetterlagen in den Niederungen zu ausgeprägten Inversionswetterlagen, während es auf den Bergen außergewöhnlich mild ist (mehr dazu hier).

Rekorde: Hitzedom + Lokaleffekte

Für Temperaturrekorde spielen mehrere Faktoren eine Rolle, wie beispielsweise die Bodenfeuchte und der Sonnenstand. Weiters spielen auch geographische Faktoren eine Rolle, so kann föhniger Wind die Luft aus mittleren Höhenlagen mitunter direkt bis in tiefen Lagen absinken lassen, was dann lokal zu extrem hohen Temperaturen führen kann. Wenn alle Faktoren zusammenkommen, also ein blockiertes Hitzehoch, trockene Böden, föhniger Wind und strahlender Sonnenschein bei hohem Sonnenstand, dann kommt es besonders häufig zu neuen Rekorden. So wurden u.a. auch die 46 Grad in Südfrankreich im Juni 2019, die 49,6 Grad im Westen Kanadas im Juni 2021 oder auch in 48,8 Grad in Sizilien im August 2021 erreicht.

Bei einer „Omega-Lage“ wurde die Luft in Lytton in Kanada auf bis zu 49,6 Grad erhitzt im Juni 2021.

10 Tipps für einen guten Schlaf trotz Hitze

Hitze

Die empfohlene Zimmertemperatur von knapp über 20 Grad lässt sich in den Sommermonaten ohne Klimatisierung meist nicht erreichen. Dennoch gibt es ein paar Tricks um die derzeitigen Tropennächte in den Ballungsräumen möglichst ausgeruht zu überstehen.

Diese Tipps helfen

  1. Richtiges Lüften. Idealerweise sollte nur dann gelüftet werden, wenn die Außentemperatur niedriger ist als die Temperatur im Haus oder der Wohnung. Typischerweise empfiehlt sich das Lüften ab dem späten Abend bis zum nächsten Vormittag, während der Nachmittag oft die ungeeigneteste Zeit darstellt. Ist eine Querbelüftung, zum Beispiel von West nach Ost, in der Wohnung möglich, sollte diese genutzt werden. Entscheidend ist allerdings auch die Feuchtigkeit im Raum: Wenn man etwa Wäsche aufhängt oder wenn man kocht, sollte auch tagsüber gelüftet werden, damit zumindest die Feuchtigkeit aus dem Raum entweichen kann und die Luft etwas weniger schwül ist.
  2. Tagsüber bleiben Vorhänge und Jalousien geschlossen. Jegliche Sonneneinstrahlung treibt die Temperaturen in die Höhe. Besonders geeignet sind Außenjalousien, da sie nur etwa 25% der Sonnenenergie nach innen durchlassen, Innenjalousien dagegen etwa 75%. Behelfsmäßig kann man sonst auch ein Leintuch von außen vor die Fenster hängen.
  3. Trotz hoher Raumtemperaturen sollte auf dünne Bettwäsche nicht verzichtet werden, der Körper kühlt sonst zu sehr aus. Das beste Material ist Baumwolle: Es nimmt den Schweiß auf.
  4. Falls möglich, sollte auf kühlere Räume ausgewichen werden. In Einfamilienhäusern gibt es zwischen den verschiedenen Etagen meist große Temperaturunterschiede, mit den höchsten Temperaturen unter dem Dach. Als zusätzlicher Tipp für den Tag: Für eine Verschnaufpause empfiehlt sich der Besuch eines klimatisierten Einkaufzentrums.
  5. Um der Hitze im Haus gänzlich zu entfliehen, kann auf den Balkon oder den Garten ausgewichen werden. Hier ist die Luft manchmal etwas trockener, wichtig ist aber, dass hier ein schattiges und in der Nacht auch ruhiges Plätzchen zur Verfügung steht. Weiters sollte man auch nicht einen Gelsenschutz vergessen….
  6. Ventilatoren bringen zwar eine Abkühlung, in der Nacht besteht aber die Gefahr einer Erkältung. Daher sollte man ihn nicht direkt auf das Bett richten.
  7. Vor allem im Schlafzimmer, aber auch in den anderen Räumen sollten elektrische Geräte wie Fernseher oder Computer in den Standby-Modus versetzt oder am besten gleich ganz ausgeschaltet werden. Jeder Stromverbraucher ist eine Wärmequelle bzw. eine kleine Heizung.
  8. Als eine langfristige Möglichkeit zum besseren Umgang mit der Wärme empfiehlt sich eine Matratze mit einer Sommer- und einer Winterseite.
  9. Schwere, sprich fettreiche Speisen sollten vermieden und untertags reichlich Wasser getrunken werden, um in der Nacht eine ausreichende Flüssigkeitsversorgung des Körpers zu gewährleisten.
  10. Ungeeignet für eine ruhige Nacht sind alkoholische Getränke. Sie sorgen für einen leichten Schlaf und trocknen den Körper aus.

Wir wünschen allen Lesern und Leserinnen erholsame Nächte!

Titelbild © N. Zimmermann

Der Hagel-Rekord in Europa: 19 cm in Italien

Am Montag, dem 24. Juli 2023, sind in Norditalien mehrere starke Superzellen-Gewitter durchgezogen. Die Bedingungen waren förderlich für sehr großen Hagel, einerseits aufgrund der extrem feuchten Luft in Bodennähe, andererseits aufgrund der für die Jahreszeit außergewöhnlich starken Windzunahme mit der Höhe. Am späten Abend kam es dabei in der Provinz von Pordenone zu sehr großem Hagel, wobei westlich von Azzano Decimo sogar ein 19 cm großer Hagelkorn dokumentiert wurde. Dies entspricht einem neuen Europarekord. Der zuvorige Rekord wurde erst vor wenigen Tagen ebenfalls in Italien aufgestellt, als es am 19. Juli 2023 bei Carmignano di Brenta nördlich von Padua ein Hagelkorn von 16 cm gemeldet wurde. Ab 10 cm spricht man von „Riesenhagel“. Derartige Hagelkörrner treten bei solchen Ereignissen aber nur vereinzelt auf, die Mehrheit der Hagelkörner ist meist etwa halb so groß.

Wie entsteht Hagel?

Niederschlag in Form von Eiskugeln oder Eisklumpen mit einem Durchmesser größer als 0,5 cm wird als Hagel definiert. Hagel entsteht in bis zu etwa 15 km hochreichenden Gewitterwolken (Cumulonimbus), die sowohl aus unterkühlten Wassertröpfchen als auch aus Eispartikeln bestehen. Durch Turbulenzen innerhalb der Wolke stoßen diese zusammen und vergraupeln, es bilden sich sog, Hagelembryos. Bei einem Überangebot von Wassertröpfchen wachsen die Hagelembryos durch mehrfache Auf- und Abbewegungen in der Wolke zu größeren Hagelkörnern. Je nach Wolkenbereich können sich sowohl unterkühlte Wassertröpfchen  an einem Hagekorn anlagern und zu Eis gefrieren (feuchtes Hagelwachstum) als auch Eispartikel (trockenes Wachstum). Bei letzterem werden auch Luftbläschen eingeschlossen, weshalb die entstehende Hagelschicht undurchsichtig erscheint.

Oftmals kommt es zu einem Wechsel von feuchtem und trockenem Hagelwachstum. Bild © Storm Science Austria

Wie entsteht großer Hagel?

Großer Hagel entsteht wenn die Hagelkörner vergleichsweise lange im Aufwindbereich der Wolke verbleiben. Etwa können sich bei Superzellen durch die lange Verweildauer im spiralförmigen Aufwindschlauch sehr viele unterkühlte Wassertröpfchen an ein Hagelkorn anlagern. Wie lange der Hagel in der Wolke verbleibt hängt von mehreren Faktoren ab, wie etwa der Stärke des Aufwindes innerhalb der Wolke (je stärker der Aufwind, desto größer das tragbare Gewicht), der vertikalen Ausdehnung der Wolke (je hochreichender, desto besser) sowie  auch dem vertikalen Windprofil, in dem sich die Gewitterwolke verlagert. Letzteres hat Einfluss darauf, ob ein Hagelkorn etwa rasch seitlich aus der Wolke geschleudert wird, oder ob es länger im Aufwindbereich gehalten wird.

Die Hagelkörner können unterschiedlich lange in der Wolke verweilen, je nachdem wo sie herausgeschleudert werden (im rechten Bild siehe Positionen „2“ und „4“. © NOAA

Wo liegen die Hagelrekorde?

  • Weltrekord: 20,3 cm am 23. Juli 2010 in Vivian, SD (USA)
  • Europarekord: 19 cm am 24. Juli 2023 in Azzano Decimo, Italien
  • Deutschland: 14,1 cm am 6.8.2013 in Undingen (Reutlingen)
  • Österreich: 14 cm in Ziersdorf (Bez. Hollabrunn) am 24. Juni 2021. An zweiter Stelle folgen 12 cm im Sommer 1929 in Pöndorf (OÖ) sowie am 13. Juli 1984 in St. Oswald im Waldviertel.


Hagel ist in Österreich keine Seltenheit, vor allem bei leicht föhnigen Wetterlagen kommt es am Alpennordrand, im Südosten oder im Waldviertel nahezu jährlich lokal auch zu großem Hagel. Weitere Infos zur Gewitterklimatologie in Österreich gibt es hier.

Meldungen von Hagel >2 cm in Österreich seit dem Jahre 2010. © ESWD

Wird großer Hagel häufiger?

Diese Frage war lange Zeit nicht leicht zu beantworten, da es keine homogenen Zeitreihen von Hagel-Beobachtungen gibt (heutzutage gibt es wesentlich mehr Hagelmeldungen als etwa im vorigen Jahrhundert). Die Trends können regional auch unterschiedlich ausfallen, zudem spielen verschiedene meteorologische Faktoren eine Rolle, wie u.a. die Feuchtigkeit in tiefen Luftschichten und die Windscherung. Es gibt aber mittlerweile Studien die darauf hindeuten, dass im Zuge des Klimawandels großer Hagel aufgrund der Zunahme an Feuchtigkeit in tiefen Luftschichten und damit auch an potenziell verfügbaren Energie für Aufwinde (CAPE) in weiten Teilen Mitteleuropas häufiger wird, ganz besonders in Norditalien.

 

Das bislang heftigste Gewitter, das auf der Erde beobachtet wurde

Am 15. Januar 2022 hat der Ausbruch des Unterwasservulkans Hunga Tonga-Hunga Ha’apai für einige Schlagzeilen und Rekorde gesorgt. Der Knall der Explosion war teils sogar noch in Alaska hörbar, zudem kam es zu einem Tsunami sowie zu Druckwellen, die den Planeten mehrmals umrundeten und auch in Deutschland messbar waren. Einige Bilder haben wir damals hier zusammengefasst: Tsunami im Pazifik nach massivem Vulkanausbruch

Der Ausbruch vom Hunga Tonga–Hunga Ha‘apai. © NASA/NESDIS

58 km hoch

Die Explosion vom Hunga Tonga–Hunga Ha‘apai war die mit Abstand stärkste im aktuellen Jahrhundert. Die Wolke erreichte an ihrem höchsten Punkt eine Rekordhöhe von 58 Kilometern! Das bedeutet, dass die Asche- und Wasserwolke die Mesosphäre erreicht hat, die in etwa 50 Kilometer Höhe über der Erdoberfläche beginnt – und auch in diese erstmals Material einbrachte. Zum Vergleich: Der Ausbruch des Pinatubo 1991 erreichte die Stratosphäre in etwa 40 km Höhe und die meisten Gewitterwolken sind meist „nur“ 10 bis 15 km hoch. Selbst die Aufwinde der stärksten Gewitter kommen meist nur knapp über die Tropopause hinaus.

Die Schichten der Atmosphäre.

Nicht nur die Höhe, sondern auch die Breite der Explosion war mit einem Durchmesser von vorübergehend mehr als 100 Kilometern außergewöhnlich groß. Das Vordringen der Wolke in bis zu 58 km Höhe hat eine enorme Schwerewelle erzeugt, welche eine Amplitude von bis zu 5 Kilometern und eine Geschwindigkeiten von fast 300 km/h erreicht hat. Aus diesem Grund waren die Blitze im Zuge des Vulkanausbruchs zeitweise auch ringförmig angeordnet.

Skizze zur Veranschaulichung der dynamischen und mikrophysikalischen Prozesse innerhalb der Wolke. Graphik aus dieser Studie.

400.000 Entladungen

Im Zuge des Vulkanausbruchs wurde eine maximale Blitzfrequenz von knapp über 2600 Blitzen pro Minute ermittelt, in Summe wurden etwa 400.000 Entladungen innerhalb weniger Stunden gemessen, einige davon in außergewöhnlicher Höhe zwischen 20 und 30 km. Zum Vergleich: Starke Gewitter in Österreich oder Deutschland reichen meist 12 bis 15 km in die Höhe und sorgen für bis zu 500 Blitze pro Minute. Bei einem großräumigen Gewittercluster im Süden des USA wurden am 6. Mai 1999 knapp 1.000 Blitze pro Minute verzeichnet.

Rekordmengen an Wasserdampf

Im Zuge des Vulkanausbruchs verdampften schätzungsweise 146 Teragramm Wasser (146.000.000 Tonnen). Forscher haben festgestellt, dass bisher kein bekannter Vulkanausbruch mehr Wasserdampf in die Stratosphäre geschleudert hat als dieser. Manchmal führen große Vulkanausbrüche große Mengen an Schwefeldioxidgasen in die Stratosphäre, was zu einer vorübergehenden Abkühlung des Klimas führen kann (z.B. Tambora und Pinatubo). Bei großen Mengen an Wasserdampf geht man dagegen eher von einer leichten Erwärmung aus, die sich vorübergehend zum menschengemachten Klimawandel aufsummiert.

Seit dem Vulkanausbruch ist in etwa 30 km Höhe in der Stratosphäre außergewöhnlich viel Wasserdampf vorhanden.

Das Wetter am Siebenschläfertag sieben Wochen bleiben mag

Siebenschläfer schaut wie das Wetter wird

Der Siebenschläfertag ist ein altbekannter Lostag in der Meteorologie, welcher sich in zahlreichen Bauernregeln widerspiegelt. Das Wetter vom 27. Juni soll demnach den Trend für die nächsten 7 Wochen setzen. Anbei eine kleine Auswahl an Bauernregeln:

  • Das Wetter am Siebenschläfertag sieben Wochen bleiben mag.
  • Scheint am Siebenschläfer Sonne, gibt es sieben Wochen Wonne.
  • Wie’s Wetter am Siebenschläfertag, so der Juli werden mag.
  • Ist der Siebenschläfer nass, regnet’s ohne Unterlass.
  • Schlafen die Siebenschläfer im Regen, wird’s ihn noch sieben Wochen lang geben.

Meteorologischer Hintergrund

Tatsächlich gibt es im Hochsommer eine statistisch nachweisbare Erhaltungstendenz von Wetterlagen im Alpenraum. Für diese meteorologische Singularität ist allerdings nicht nur ein bestimmter Tag relevant, da sie allgemein oft für die letzte Juniwoche bzw. die erste Juliwoche zutrifft. Durch die gregorianische Kalenderreform findet der Tag eigentlich auch erst etwa eine Woche später statt. Auf die erste Juliwoche trifft diese Singularität in Süddeutschland und im Alpenraum aber in etwa 60 bis 80% der Fälle zu. Im maritim geprägten Klima Norddeutschlands ist dies hingegen deutlich seltener der Fall.

Weichenstellung

Etabliert sich Ende Juni bzw. Anfang Juli somit eine stabile Hochdruckzone über Europa, stehen die Chancen gut, dass sie bis weit in den Juli hinein erhalten bleibt. Das gleiche gilt allerdings auch umgekehrt: Liegt der Jetstream weiter südlich, so ist der Weg frei für Tiefdruckgebiete in Richtung Mitteleuropa und anhaltend wechselhafte Bedingungen sind vorprogrammiert. Derzeit deuten die Modelle auf eine West- bis Südwestlage, damit würde es in West- und Nordwesteuropa eher wechselhaft und kühl, während man im östlichen Mitteleuropa sowie in Südosteuropa mit heißem Sommerwetter rechnen müsste.

 

Gewitter in Österreich: die blitzreichsten Regionen des Landes

Gewitter können in Mitteleuropa bei passenden Wetterbedingungen im gesamten Jahr auftreten, die klassische Hochsaison geht hierzulande aber typischerweise von Mitte Mai bis Ende August. In dieser Jahreszeit sorgt einerseits der hohe Sonnenstand für eine starke Erwärmung der bodennahen Luft, was zu einer labilen Luftschichtung führen kann, andererseits werden die Luftmassen im Laufe des Sommers generell energiereicher (wärmere Luft kann mehr Wasserdampf enthalten).

Anzahl an Blitzentladungen pro Monat in Österreich von 2011 bis 2020. © UBIMET

Der blitzreichste Monat des Jahres in Österreich ist meist der Juli mit einem 10-jährigen Mittel von knapp 225.000 Blitzentladungen (Stromstärke ab 5 kA). Es folgen in absteigender Reihenfolge August, Juni und Mai. Gegen Ende August lässt die Blitzhäufigkeit aufgrund der rasch abnehmenden Tageslänge deutlich nach, der blitzärmste Monat ist der November mit durchschnittlich nur 136 Entladungen.

Blitze in Österreich

Im 10-jährigen Mittel stechen bei der Blitzdichte in Österreich zwei Regionen ganz besonders hervor:

  • Die Gebiete vom Grazer Bergland und Mürztal über das Grazer Becken bis ins Südburgenland
  • Die Gebiete vom Flachgau bzw. südlichem Innviertel über das Salzkammergut bis zu den Ennstaler Alpen

Am wenigsten Blitze gibt es dagegen am Alpenhauptkamm vom Montafon bis zu den Ötztaler Alpen, da hier die lange Schneebedeckung sowie die hochgelegenen Täler nur eine recht kurze Gewittersaison zulassen.

Mittlere Blitzdichte von 2010 bis 2019. © UBIMET

Bezirke mit der höchsten Blitzdichte

  • 34,6 Blitze/km² Weiz (ST)
  • 32,7 Blitze/km² Graz-Umgebung (ST)
  • 29,3 Blitze/km² Hartberg-Fürstenfeld (ST)
  • 28,4 Blitze/km² Graz (ST)
  • 27,5 Blitze/km² Jennersdorf (B)
  • 26,8 Blitze/km² Salzburg Stadt (S)
  • 26,7 Blitze/km² Südoststeiermark (ST)
  • 26,4 Blitze/km² Salzburg-Umgebung (S)
  • 26,4 Blitze/km² Voitsberg (ST)
  • 25,6 Blitze/km² Oberwart (B)
  • 25,2 Blitze/km² Ried im Innkreis (OÖ)

An letzter Stellen befinden sich die Bezirke Bludenz und Landeck mit einer mittleren Dichte von 8,2 bzw. 8,6 Blitzen/km² (in den Gemeinden Bartholomäberg in Vorarlberg bzw. Sölden in Tirol liegt sie bei nur 5 Blitzen/km²).

Mittlere Anzahl von Blitzen pro Tag (2007-2019). © UBIMET

Wenn man sich die mittlere Anzahl von Blitzen pro Tag betrachtet, stechen die bereits erwähnten Regionen ebenfalls klar heraus, ganz besonders die Gebiete rund um Weiz. Starke Gewitter können zwar überall auftreten, auch in dieser Kategorie liegen aber „die üblichen Verdächtigen“ an der Spitze:

  • das südöstliche Bergland (u.a. vom Murtal bis zur Buckligen Welt)
  • die Nordalpen (v.a. vom Außerfern bis zu den Niederösterrechischen Voralpen)
  • das Obere Waldviertel
Anteil der Schwergewittertage. © UBIMET

Hagel ist in Österreich keine Seltenheit, vor allem bei leicht föhnigen Wetterlagen kommt es am Alpennordrand, im Südosten oder im Waldviertel nahezu jährlich lokal auch zu großem Hagel. Vereinzelt wurde auch schon sehr großer Hagel mit einer Größe von etwa 10 cm beobachtet, wie etwa zuletzt am 5. Juni 2022 im Kaiserwinkl oder am 24. Juni 2021 in Wald- und Weinviertel.

Meldungen von großem Hagel in Österreich in der ESWD-Datenbank seit 2010. © ESWD

Blitzhauptstadt Graz

In Österreich stellt Graz aufgrund der geographischen Lage am Südostrand der Alpen die blitzreichste Landeshauptstadt dar. Einerseits gibt es hier zahlreiche Gebirgsgruppen wie etwa die Packalpe oder das Grazer Bergland, welche die Auslöse von Gewittern begünstigen, andererseits ist die Luft hier im Sommer oft sehr feucht bzw. energiereich. Hinzu kommt noch, dass sich die feuchte Luft  in tiefen Schichten bei Kaltfrontdurchgängen besonders lange halten kann, da die bodennahe Kaltluft von den Alpen blockiert wird bzw. über Wien hinweg umgeleitet wird. In mittleren Höhenlagen findet aber dennoch eine Temperaturabnahme statt, was dann in der Steiermark und im Südburgenland zu einer oft labilen Luftschichtung führt.

Im Südosten ist die Luftschichtung am häufigsten labil. © UBIMET

Dieser Effekt führt auch dazu, dass es in Graz deutlich häufiger als etwa in Wien zu kräftigen Gewittern kommt, da die energiereiche Luft in der Hauptstadt aufgrund der exponierten Lage am Alpenostrand schnell durch aufkommenden Westwind ausgeräumt wird. Da zwischen dem Waldviertel und den Voralpen zudem ein kanalisierender „Flaschenhals“ vorliegt, wird der Wind ab dem Mostviertel auch meist beschleunigt und läuft etwaigen Gewittern davon (Druckwelle). Beim Absinken hinter dem Wienerwald trocknet er die Luft schließlich noch etwas ab.

Bei sommerlichen Kaltfronten aus NW hält sich südlich der Alpen länger die energiereiche Luft.

Mittlere Blitzdichte pro Landeshauptstadt:

  1. Graz 28,4 Blitze/km²
  2. Salzburg 26,8 Blitze/km²
  3. Bregenz 16,9 Blitze/km²
  4. Eisenstadt 16,3 Blitze/km²
  5. Innsbruck 15,1 Blitze/km²
  6. Linz 11,3 Blitze/km²
  7. Wien 11,2 Blitze/km²
  8. Klagenfurt 11,1 Blitze/km²
  9. St. Pölten 10,7 Blitze/km²

In Wien handelt es sich um ein Mittel über alle Bezirke, wobei es auch innerhalb vom Bundesland Wien Unterschiede gibt: Während sie im Süden teils über 13 Blitzen/km² liegt, sind es in Floridsdorf nur 8,7 Blitze/km² (Zeitraum von 2010 bis 2019).

Auch auf mitteleuropäischer Ebene stechen die Gebiete rund um das Grazer Becken heraus. Besonders in Norditalien gibt es allerdings Regionen mit einer noch höheren Blitzdichte, wie etwa das Alpenvorland rund um Bergamo sowie im Nordosten Italiens von Vicenza bis Udine, generell die nördliche Adria oder auch auch die Küste Liguriens von Genua ostwärts.

Blitze pro km² pro Jahr in Österreich (2009-2019). © UBIMET

Zutaten für Gewitter

Für die Entstehung von Gewittern sind grundsätzlich drei Zutaten notwendig: Ausreichend hohe Luftfeuchtigkeit in tiefen Schichten, eine labile Schichtung der Atmosphäre sowie ein Mechanismus, der die Luft zum Aufsteigen bringt. Letzteres kann beispielsweise zusammenströmender Wind über einem Berg oder auch im Flachland (Konvergenz) oder auch eine aufziehende Front sein. Für die Entstehung langlebiger Gewitter ist zusätzlich noch eine Zunahme der Windgeschwindigkeit mit der Höhe notwendig, damit der Auf- und Abwindbereich der Gewitter voneinander getrennt bleiben.

Vorwarnung und Warnung

Die Zutaten für schwere Gewitter kann man meist schon mehrere Tage im Voraus gut prognostizieren (Gewittervorwarnung), wo dann aber auch ein kräftiges Gewitter exakt durchzieht, kann man in der Regel nur kurzfristig anhand von Radar- und Satellitendaten erkennen (Gewitterwarnung).

Saisonstart: erste Gewitter in Österreich

Blitz und Gewitter

Grundsätzlich treten Gewitter in Mitteleuropa im gesamten Jahr auf, im Winter sind sie aber relativ selten: Meist handelt es sich um Graupelgewitter oder um schnell ziehende Gewitter an der Kaltfront eines Sturmtiefs. Die eigentliche Gewittersaison im Alpenraum beginnt aber im Mittel im April und endet im September. Dies hängt in erster Linie mit dem Sonnenstand zusammen, so beginnt die Saison je nach Großwetterlage ein paar Wochen nach dem Frühlingsäquinoktium und endet ein paar Wochen vor dem Herbstäquinoktium, wenn die Tage länger als etwa 13 Stunden dauern.

Mit durchschnittlich weniger als 200 Entladungen ist der November der blitzärmste Monat des Jahres in Österreich, der Juli dagegen der blitzreichste. © www.uwz.at

Im April kommt es in Österreich durchschnittlich zu etwa 10.000 Blitzentladungen über 5 kA, wobei es von Jahr zu Jahr große Unterschiede gibt. Besonders blitzreich war etwa der April 2014 mit knapp 40.000 Entladungen, während der April 2019 keine 1.000 Entladungen brachte. Auch heuer gab es aufgrund der unterdurchschnittlichen Temperaturen im April bislang weniger Blitze als üblich.

Höhepunkt

Der Höhepunkt der Gewittersaison mit zahlreichen und teils starken Gewitterlagen geht von etwa Mitte Mai bis Mitte August. Die ersten starken Gewitterlagen können bereits kurz nach Saisonbeginn auftreten, da in dieser Zeit der Höhenwind meist noch stark ausgeprägt ist. Im Hochsommer steht zwar noch mehr Energie zur Verfügung, dafür ist der Wind in der Höhe aber meist nicht mehr so stark ausgeprägt. Letzteres spielt für langlebige Gewittersysteme eine entscheidende Rolle. Beispielsweise gab es im Jahr 2018 das blitzreichste Gewitter der Saison in Wien bereits am 2. Mai. Im Durchschnitt gibt es die meisten Blitze allerdings im Juli.

Die meisten Gewittertage gibt es im Bergland
Gewitterklimatologie anhand von METAR. © Kaltenböck (2000) via Dorau (2006)

Hierzulande geht die Saison im südöstlichen Berg- und Hügelland am schnellsten los, während in den Alpen wie etwa in Innsbruck die schneebedeckten Berge für eine Verzögerung bis in die zweite Maihälfte hinein sorgen.

Die blitzreichsten Regionen des Landes (Mittel 2010-2019) befinden sich in einem Streifen vom Flachgau bis in die Oststeiermark. © www.uwz.at

Erste Gewitter

Mit Durchzug einer schwachen Front ziehen am Sonntagnachmittag zunächst im östlichen Bergland von der Obersteiermark bis zu den Niederösterrechischen Voralpen sowie im Mühl- und Waldviertel lokale Gewitter durch, lokal kommt es dabei zu Platzregen, kräftigen Böen und kleinkörnigem Hagel. Gegen Abend steigt die Gewitterneigung auch entlang der westlichen Nordalpen von Vorarlberg bis in den Flachgau an. Hier kann es örtlich auch zu stürmischen Böen kommen.

Update: Blitze um 16:10 Uhr. Aktuelle Daten gibt es stets hier.

Abkühlung in Sicht

Mit Durchzug einer Kaltfront sind am Montag in weiten Teilen des Landes einzelne gewittrige Schauer möglich, die Unwettergefahr bleibt aber gering. In weiterer Folge erfassen neuerlich kühle Luftmassen arktischen Ursprungs das Land, damit lässt die Gewitterneigung zumindest vorübergehend wieder nach.

Mistral, Bise und Bora: Kaltlufteinbruch sorgt regional für Sturm

Regionale Wind in Mitteleuropa.

Mitteleuropa liegt derzeit zwischen einem umfangreichen Hoch mit Kern über den Britischen Inseln und einem Tiefdruckgebiet über Italien. Besonders im Alpenraum bzw. im nördlichen Mittelmeerraum treten dabei große Druckunterschieden auf engem Raum auf (die Isobaren auf der Wetterkarte liegen enger zusammen). Der Wind ist letztendlich der Versuch der Atmosphäre, diese Luftdruckgegensätze auszugleichen. Je ausgeprägter die Gegensätze ausfallen, desto kräftiger weht der Wind.

Zwischen Hoch HAZAL und Italientief ZAKARIYYA herrschen große Druckgegensätze. © www.uwz.at

Kanalisierung und Überströmung

Durch die aktuelle Druckverteilung kommt es zu einer kräftigen nordöstlichen  Strömung im Alpenraum, wobei die vergleichsweise schwere, flach einfließende Kaltluft die verschiedenen Gebirgsgruppen Mitteleuropa zunächst umströmt bzw. zwischen ihnen kanalisiert wird. Dadurch kommt es etwa im Schweizer Mittelland zur Bise und im Süden Frankreichs zu Mistral bzw. Cers. Wenn die Kaltluft hochreichender wird oder es keinen weiteren Ausweg gibt, kommt es vermehrt auch zur Überströmung der Gebirgsketten. So weht etwa die Bora über das Dinarische Gebirge in Richtung Adria und auch die Alpen können überströmt werden: Dann weht in den Süalpen hochreichender Nordföhn (auf Italienisch auch „favonio“ genannt).

Bise

Die Bise ist ein nordöstlicher Wind im Schweizer Mittelland, der die höchsten Geschwindigkeiten in der Genferseeregion erreicht: Die von Osten kommende Luft wird nämlich zwischen dem Jura und den Alpen kanalisiert und gewinnt in Richtung Westen mit abnehmendem Abstand zwischen den zwei Gebirgen an Geschwindigkeit (Düseneffekt).


Im Winter bringt die Bise meist kalte und hochnebelanfällige Luft. Bei starker Bise und Temperaturen unter dem Gefrierpunkt kann sich an den Ufern von Seen gefrierende Gischt bilden. Am Sonntag sind rund um den Genfersee schwere Sturmböen um 100 km/h zu erwarten, auf den Jurahöhen gibt es Orkanböen.

Stürmische Bise in der Westschweiz, im Tessin weht Nordföhn. ©UBIMET/ECMWF

Spitzenböen in den Niederungen am Sonntag:

  • 103 km/h Mathod
  • 101 km/h Saint-Prex
  • 100 km/h Nyon / Changins
  • 99 km/h Genève-Cointrin (Flughafen Genf)
  • 96 km/h Neuchatel
  • 95 km/h Bière

Bora

Die Bora ist ein kalter Fallwind aus Ost bis Nordost, der vom Dinarischen Gebirge wasserfallartig zur Adria herabweht. In exponierten Lagen wie etwa am Fuße des Velebit-Gebirges kommt es dabei häufig zu Orkanböen. Sie weht besonders häufig in der Bucht von Triest sowie von der Kvarner Bucht entlang der Dalmatinischen Küste bis nach Montenegro. Besonders bekannt dafür sind die Städte Triest in Italien, die Ortschaften an der Westflanke des Velebit-Gebirges in Kroatien sowie auch die Städte Makarska und Dubrovnik.

Bisherige Spitzenböen am Sonntag bzw. Montag (Auswahl):

    • 144 km/h Prizna (CRO)
    • 124 km/h Podnanos (SLO)
    • 120 km/h Trieste molo Fratelli Bandiera (ITA)
    • 113 km/h Rijeka-Omisalj (CRO)
    • 108km/h Senj (CRO)
    • 94 km/h Monfalcone (ITA)
    • 91 km/h Trieste (Barcola) (ITA)
    • 86 km/h Lignano (ITA)
Am Sonntag und Montag weht an der nördlichen Adria stürmische Bora.

Die Bora wird anhand ihres Auftretens in zwei Haupttypen klassifiziert: Die „schwarze Bora“ (Bora scura) wird durch eine Zyklone über dem Mittelmeerraum ausgelöst und meist von Niederschlägen begleitet, die „weiße Bora“ (Bora chiara) wird dagegen durch ein markantes Hoch über Osteuropa hervorgerufen und tritt bei klaren Bedingungen auf. Weitere Infos gibt es hier. Anbei noch eine Livestream-Webcam.

Mistral, Cers und Tramontane

Der Mistral ist ein kalter, trockener und oft starker Fallwind, der vor allem im unteren Rhônetal in Südfrankreich oft für schwere Sturmböen sorgt. Während der Mistral zwischen Alpen und Zentralmassiv kanalisiert wird, weht zwischen Zentralmassiv und Pyrenäen der Cers, ein trockener Wind aus Nordwest bis West, der vor allem an der französischen Mittelmeerküste in der Gegend von Narbonne bekannt ist. Über dem Löwengolf treffen Mistral und Cers häufig aufeinander. Die direkte Überströmung aus Nordwest des Zentralmassivs wird Tramontane genannt, wobei meist auch der Cers der Tramontane zugerechnet wird. In Italien wird dagegen der Fallwind aus nördlicher Richtung in Ligurien als Tramontana genannt. Ähnlich wie bei Bora und Bise wird dabei  je nach Witterung (bzw. je nach Lage von Hoch und Tief) zwischen „Tramontana chiara“ und „Tramontana scura“ unterschieden.

Regionale Winde im westlichen Mittelmeerraum. Bild: wikipedia

Spitzenböen in Südfrankreich (Auswahl):

  • 122 km/h Avignon
  • 109 km/h Orange
  • 100 km/h Nimes-Garons
  • 98 km/h Narbonne
  • 95  km/h Marseille
  • 95 km/h Perpignan

Die Böigkeit des Windes

Neben der Richtung und der mittleren Geschwindigkeit zählt auch die Böigkeit zu den Eigenschaften des Windes. Als Böe oder Bö bezeichnet man einen kräftigen Windstoß, der zum Teil auch mit einer Variation der Windrichtung verbunden sein kann. Böen können sehr überraschend auftreten, obwohl es kurz zuvor fast windstill war. Im unteren Windgeschwindigkeitsbereich ist die Böigkeit vor allem für Segler und Flugsportler relevant, bei Gewittern, Böenwalzen und großräumigen Stürmen ist sie aber für das Schadenpotential entscheidend. Die zu erwartenden Schäden nehmen im Kubik mit der Windgeschwindigkeit zu!

Mittelwind und Windböen

Der mittlere Wind ist der Durchschnitt über ein gewisses Zeitintervall, in der Regel sind das 10 Minuten. Bei einer Böe muss nun per Definition diese mittlere Windgeschwindigkeit um mindesten 5 m/s überschritten werden (das sind 18 km/h oder auch 10 Knoten) – und dies für mindestens 3 und höchstens 20 Sekunden (Definition nach deutschem Wetterdienst). Man kann den Wind in unterschiedlichen Einheiten angeben, besonders oft werden Knoten, Stundenkilometer und Beaufort verwendet. Hier gibt es mehr Infos zur: Die Beaufortskala.

Windverlauf am Säntis, 4.1.2022, schwarze Linie: Böen, blaue Linie: Mittelwind. Graphik: Meteonews

Reibung und Turbulenz

Warum ist der Wind nicht konstant, sondern variabel? Das hat mehrere Ursachen. In der freien Atmosphäre ist die Strömung typischerweise ziemlich gleichmäßig und wenig turbulent. Sie verläuft in Schichten (parallele Stromlinien), die sich nicht miteinander vermischen. Man nennt dieses Eigenschaft laminar. In den unteren Luftschichten nimmt aber der Einfluss des Erdbodens und damit die Reibung zu, die Strömung wird turbulenter. Die Turbulenz an sich ist ein dreidimensionaler und chaotischer Prozess. Man kann sich das auch als Verwirbelung vorstellen. Dabei gibt es eine Kaskade von großen Wirbeln hin zu immer kleineren Strukturen (bis hinunter zur Reibung und Bewegungsenergie der Luftteilchen, und damit letzten Endes Wärme).

Falschfarbenbild einer turbulenten Strömung, Quelle: Wikipedia

Die Luft verhält sich quasi wie Wasser. In einem großen Fluss oder Kanal fließt das Wasser wesentlich ruhiger und glatter als beispielsweise in einem Wildbach. Je komplizierter die Orographie und die Strukturen an der Oberfläche sind, umso turbulenter und umso unberechenbarer wird die Strömung (Meeresoberfläche vergleichsweise glatt, Hügel und bebautes Terrain rau).

Zunahme mit der Höhe

Die Windgeschwindigkeit nimmt in der Regel mit der Höhe rasch zu, die größte Änderung gibt es in der Grund- oder Grenzschicht. Das sind die untersten 1 bis 2 Kilometer der Atmosphäre. Für fachlich interessierte Leser – auch hier kann man noch einmal in drei Regionen unterscheiden. Die untersten Millimeter, wo sich Atmosphäre und Erboden berühren, nennt man die viskose Unterschicht. Hier gibt es typischerweise wenig Turbulenz, Prozesse auf molekularer Ebene sind entscheidend. Für den Alltag und die Böigkeit wichtiger ist die darüber liegende Prandtl-Schicht. Sie erstreckt sich bis in eine Höhe von rund 100 Metern. Hier gibt es bereits viel Turbulenz, die Windgeschwindigkeit nimmt mit der Höhe rasch zu, die Windrichtung ist aber noch nahezu konstant. In der darüber anschließenden Ekman-Schicht steigen die Windgeschwindigkeiten weiter an, aber auch die Windrichtung beginnt zu drehen.

Durchmischung

Die stärkeren Winde in der Höhe können unter gewissen Voraussetzung heruntergemischt werden, dabei spielt die thermische Schichtung eine große Rolle. Ist die Schichtung stabil (keine großen Temperaturunterschiede in der Höhe, im Extremfall auch Kaltluftseen), so passiert dies weniger effektiv oder gar nicht. Im umgekehrten Fall, nämlich bei labiler Schichtung oder guter thermischer Durchmischung, funktioniert das wesentlich besser. Wirbelstrukturen können bis zum Erdboden durchgreifen und hier für einen sprunghaften Anstieg der Windgeschwindigkeiten sorgen.

Und dieses sprunghafte Ansteigen, der abrupte Wechsel, ist im Hinblick auf das Schadenspotential entscheidend! Hohe, aber konstante Windgeschwindigkeiten sind weniger problematisch als eine starke Änderung derselben. Bildlich kann man sich einen Baum vorstellen, der sich im Wind biegt. Solange der Wind sich nicht ändert, passiert zunächst nicht viel. Variiert nun aber die Geschwindigkeit und/oder die Richtung, dann kann das den Baum entwurzeln, den Stamm knicken oder durch Torsion zerstören.

Sturmschaden - umgestürzter Baum

Plötzliche Stratosphärenerwärmung: Kommt ein kalter März?

Nordlichter

Der Polarwirbel

Der stratosphärische Polarwirbel ist ein großräumiges Höhentief über der Arktis, dass in jedem Winterhalbjahr in einer Höhe zwischen etwa 10 und 50 km entsteht. Der Polarwirbel ist gefüllt mit sehr kalter Luft, die in Höhen um 30 km häufig Werte um -85 Grad erreicht. Ein stark ausgeprägter Polarwirbel sorgt in den mittleren Breiten meist für mildes, westwinddominiertes Wetter, wie etwa im Winter 2021/22. Wenn der Polarwirbel aber von der Arktis verdrängt wird oder in mehrere Teile gespalten wird, steigen die Chancen auf Kaltluftausbrüche in den mittleren Breiten an.

Der stratosphärische Polarwirbel wird häufig mit dem Jetstream verwechselt. Graphik: © NOAA

Plötzliche Stratosphärenerwärmung

Etwa alle 2 bis 3 Jahre kommt es im Laufe des Winterhalbjahres zu einer plötzlichen Stratosphärenerwärmung über der Arktis, wobei es in etwa 30 km Höhe innerhalb weniger Tage zu einem großflächigen Temperaturanstieg von mehr als 50 Grad kommt. Ursache dafür sind quasistationäre planetare Wellen des Jetstreams mit großer Amplitude: Diese können sich vertikal bis in die Stratosphäre ausbreiten, wo sie dann brechen und sich unter starker Wärmefreisetzung schließlich auflösen. Dieser Prozess geht entweder mit einer Verdrängung des Polarwirbels oder mit dessen Spaltung in zwei oder drei eigenständige Wirbel einher. Der stratosphärische Polarjet wird dabei vollständig unterbrochen. Per Definition spricht man von einer plötzlichen Stratosphärenerwärmung, wenn der gemittelte West-Ost-Wind in einer Höhe von etwa 10 hPa (etwa 30 km) in 60° N von westliche auf östliche Richtung dreht. In manchen Fällen kann die Anomalie aus der Stratosphäre auch auf den Jetstream in der Troposphäre übergreifen, weshalb es dann mit einer Verzögerung von mehreren Wochen häufig zu einer negativen Phase der nordatlantischen Oszillation kommt (mehr dazu hier).

Erwärmung in Gange

Seit mehreren Tagen deuten die Wettermodelle auf eine plötzliche Stratosphärenerwärmung in diesen Tagen hin.  Der Polarwirbel, der aktuell bereits etwas verlagert von seiner gewöhnlichen Position liegt, wird dabei weiter in Richtung Skandinavien bzw. Russland verdrängt. Dieser Prozess hat bereits begonnen und voraussichtlich am 15. Februar wird der gemittelte West-Ost-Wind in etwa 30 km Höhe in 60° N von westliche auf östliche Richtung drehen.

Analyse und Prognose der geopotentiellen Höhe & Temperatur in etwa 30 km, © ECMWF/FU Berlin

Auswirkungen

Ob und wie sich das auf das Wetter in Mitteleuropa auswirken wird, kann man derzeit noch nicht seriös prognostizieren. Etwaige Auswirkungen treten jedenfalls mit einer Verzögerung von mindestens zwei Wochen auf, können dann aber auch bis zu zwei Monate lang anhalten. Im Extremfall sind auch länger andauernde Kältephasen möglich, wie beispielsweise die Kältewellen im Februar sowie März 2018 (unter Meteorologen bzw. im englischen Sprachraum als „the Beast from the East“ bekannt). Solch eine dynamische Kopplung zwischen Stratosphäre und Troposphäre findet aber nicht immer statt, so hatte etwa eine plötzliche Stratosphärenerwärmung im Jänner 2019 kaum Auswirkungen auf unser Wetter.

Verlauf des mittleren West-Ost-Winds in 60°N und 10 hPa Höhe. Die „Ostwind-Anomalie“ könnte sich im März runter in die Troposphöre ausbreiten. (Bild adaptiert, Originalbild auf www.stratobserve.com).

Kalter Vorfrühling?

Für den verbleibenden Februar sind noch keine Auswirkungen zu erwarten. Im März können die veränderten Strömungsverhältnisse in der Stratosphäre aber Einfluss auf die Tropopause und dem knapp darunter verlaufenden Jetstream haben. Dieser kann sich abschwächen bzw. stärker mäandrieren. Dadurch werden blockierende Wetterlagen wahrscheinlicher und kalte Polarluft kann weit nach Süden vorstoßen bzw. milde Luft auch weit nach Norden. Für Europa kann das eine Umkehr der Druckverhältnisse über dem Atlantik bedeuten, und tatsächlich sieht es ab Anfang März tendenziell nach einer negativen Phase der NAO aus. Zuletzt war dies in der ersten Hälfte des Dezembers 2022 der Fall. Die langfristigen Modellprognose für den März in Mitteleuropa sehen derzeit – wie üblich – zwar noch mild aus, nach derzeitigem Stand nimmt aber das Potential für Kaltlufteinbrüche im März zu. Der letzte zu kalte Monat in Österreich liegt übrigens schon mehrere Monate zurück (September 2022).

Das IFS-Modell deutet im März tendenziell auf „Grönland-Blocking“ mit trocken-kalten  Wetterverhältnissen in Skandinavien und feuchten in Südwesteuropa. Die Wahrscheinlichkeit für Kaltlufteinbrüche in Mitteleuropa nimmt dadurch zu.

Die Stratosphäre und der Polarwirbel

Die Stratosphäre und der Polarwirbel

Die Atmosphäre der Erde ist die gas­förmige Hülle der Erdoberfläche und erstreckt sich vom Boden bis etwa 10.000 km Höhe. Der Druck, die Temperatur sowie der Gehalt an Gasen sind allerdings sehr variabel, somit kann man die Erdatmosphäre in mehrere Schichten unterteilen:

  • Troposphäre: vom Boden bis zur Tropopause in ca. 10-15 km Höhe
  • Stratosphäre: von der Tropopause bis zur Stratopause in ca. 50 km Höhe
  • Mesosphäre: von der Stratopause bis zur Mesopause in ca. 85 km Höhe
  • Thermosphäre: von der Mesopause bis in ca. 500 km Höhe
  • Exosphäre: von 500 bis ca 10.000 km Höhe

In der Troposphäre sind etwa 90 Prozent der Luft sowie beinahe der gesamte Wasserdampf enthalten. Hier spielt sich das Wetter ab und die Temperatur nimmt im Mittel um etwa 6,5 Grad pro Kilometer Höhe ab. Ab einer Höhe von etwa 7 km (Polargebiete) bzw. 17 km (Tropen) geht die Temperatur aber nicht mehr weiter zurück sondern beginnt allmählich wieder anzusteigen. Hier beginnt die Stratosphäre.

Beständige Inversion

Meteorologen bezeichnen so eine Umkehr der Temperaturschichtung als Inversion. Man muss allerdings nicht bis in die Stratosphäre aufsteigen, um eine Temperaturumkehr zu erleben, denn auch innerhalb der Troposphäre können beispielsweise winterliche Kaltluftseen für Inversionen sorgen. Die Luftschichtung ist dann stabil und ein Luftaustausch in vertikaler Richtung findet nicht statt. Die Stratosphäre stellt allerdings eine beständige Grenze für aufsteigende Luftmassen dar. Daher gelangen Wolken und Wasserdampf in der Regel nicht in die Stratosphäre, von einem eigentlichen Wettergeschehen kann in diesen Höhen nicht mehr die Rede sein. Aus einem Verkehrsflugzeug, das im Bereich der Tropopause fliegt, kann man diese Sperre für jegliche Wolken an der nach oben abrupt dunkler werdenden Himmelsfarbe erkennen. Der Temperaturanstieg oberhalb der Tropopause ist auf die Absorption der UV-Strahlung durch das Ozon in gut 50 km Höhe zurückzuführen: Hier erwärmt sich die Luft von etwa –60 Grad bis auf knapp unter 0 Grad.

Der Polarwirbel

Der Polarwirbel ist ein großräumiges Höhentief über der Arktis (bzw. Antarktis), das sich im Winter von der mittleren und oberen Troposphäre über die gesamte Stratosphäre erstreckt. Er ist gefüllt mit sehr kalter Luft, die in der Stratosphäre Werte unter -80 Grad erreichen kann. Der Polarwirbel ist normalerweise relativ rund um den Pol angeordnet. Wenn er stark ausgeprägt ist, begünstigt er einen von West nach Ost verlaufenden Jetstream in der Troposphäre, weshalb das Wetter in den mittleren Breiten dann oft mild ausfällt.

Der Polarwribel mäandriert
Beispiele für einen ungestörten (links) und gespaltenen Polarwirbel (rechts). © NOAA

Plötzliche Stratosphärenerwärmung

Der Polarwirbel kann aber gestört oder gar gespalten werden, wie etwa im Fall einer sog. plötzlichen Stratosphärenerwärmung (sudden stratospheric warming, SSW): In etwa 25 km Höhe gibt es dabei innerhalb weniger Tage einen Temperaturanstieg von mehr als 50 Grad! Die Spaltung des Polarwirbels kann sich im Laufe von etwa zwei bis vier Wochen auch auf das Westwindband in der Troposphäre auswirken und dieses verlangsamen oder unterbrechen. Während in der Polarregion dann überdurchschnittliche Temperaturen verzeichnet werden, steigen in den mittleren Breiten die Chancen auf markante Kaltluftausbrüche wie beispielsweise im Februar und März 2018. Die Auswirkungen können allerdings auch gering bleiben, so gab es etwa auch im Jänner 2019 eine plötzliche Stratosphärenerwärmung, die jedoch kaum Einfluss auf die Troposphäre hatte.

Rand des Weltalls?

Vom „Edge of Space“ war anlässlich des Stratospärensprungs im Jahr 2012 die Rede. Tatsächlich liegen in 39 km Höhe schon über 99 % der atmosphärischen Masse unter einem. Rein räumlich gesehen ist die Lufthülle in dieser Höhe aber noch lange nicht zu Ende. Es folgen nach oben noch die Meso-, Thermo- und Exosphäre. Die Grenze zwischen den Stockwerken stellt jeweils wieder eine Umkehr im Temperaturverlauf dar. Besonders kalt ist es mit Temperaturen um -100 Grad in etwa 85 km Höhe im Bereich der Mesopause.

Farbenfroher Himmel im hohen Norden: Polare Stratosphärenwolken

Perlmuttwolken

Polare Stratosphärenwolken (PSCs) haben nur wenig mit den allgemein bekannten Wolken gemeinsam. Sie entstehen auch nicht in der Troposphäre, sondern in der Stratosphäre und meist in Höhen von 20 bis 30 km. Für ihre Entstehung ist neben Sonnenlicht (Beugung, Interferenz) vor allem die Umgebungstemperatur wichtig, diese muss unter -78°C sinken. Da solche Temperaturen nur in den Polarregionen und in den Wintermonaten vorkommen, können PSCs – wie der Name schon sagt – auch nur dort beobachtet werden.

Um solch tiefe Temperaturen in der Stratosphäre zu erreichen, ist ein ungestörter Polarwirbel notwendig. Dies ist in der Antarktis deutlich häufiger der Fall,  damit können PSCs dort auch deutlich häufiger beobachtet werden. Dementsprechend besonders war das außergewöhnlich starke Ereignis, welches in den letzten Tagen in der Arktis bzw. im Norden von Norwegen, Schweden und Finnland beobachtet werden konnte.

Im Vergleich zu den aus Wassertröpfchen bzw. Eiskristallen bestehenden Wolken in der Atmosphäre bestehen PSCs meist aus Kristallen von Schwefelsäure oder Salpetersäure (Typ I). Sinken die Temperaturen in der Stratosphäre unter -85°C, können PSCs auch nur aus gefrorenen Wasserkristallen entstehen. Diese Form der PSCs wird als Typ II bezeichnet. Da solche Temperaturen noch seltener erreicht werden, ist diese Art der Perlmuttwolken auch deutlich seltener zu beobachten – besonders in der Arktis.

Zeitlicher Verlauf der zonalen Mitteltemperatur in etwa 20 km Höhe für das Jahr 2023. Blaue und dunkelblaue Bereiche zeigen gute Bedingungen für Polare Stratosphärenwolken. Quelle: NOAA

Je nach Sonnenstand zeigen sich PSCs in unterschiedlichen Farben. Kurz vor Sonnenaufgang bzw. kurz nach Sonnenuntergang zeichnen sie sich durch intensive und leuchtende Farben aus. Wenn die Sonne einige Grad unter dem Horizont steht, nehmen sie eine allgemeine Färbung an, welche von Orange zu Rosa wechselt. Auch die Zusammensetzung der Wolke und damit deren Typ hat hier einen großen Einfluss, besonders Wolken des Typs II nehmen die klassischen Perlmuttfarben an.

Polare Stratosphärenwolken vom Typ I dienen zudem als Oberfläche für verschiedene chemische Reaktionen, welche dann zum Ende der Polarnacht durch eintreffende Solarstrahlung auch zum Ozonabbau führen.

Schneebringer Adria

Winter und Schnee

Wenn kalte Luftmassen westlich der Alpen in den Mittelmeerraum vordringen, bewirken sie dort in der Regel die Bildung eines Tiefdruckgebiets. Diese sogenannten Italientiefs führen oft sehr feuchte Luftmassen nach Österreich und manchmal ziehen sie in weiterer Folge über die Adria hinweg nach Nordosteuropa. Dann bestehen auch im Osten und Südosten Österreichs die größten Chancen für Schneefall. Allgemein kann man zwischen zwei typischen Wetterlagen unterscheiden, welche im Süden bzw. Osten mit großen Niederschlagsmengen verbunden sind:

  • Ergiebiger Südstau
  • Vb-Tief („Fünf-b-Tief“)

Ein weiterer Spezialfall ist die sog. Gegenstromlage, mehr dazu findet ihr hier.

Südstau

Nahezu ortsfeste Tiefdruckgebiete über dem westlichen Mittelmeerraum sorgen in Österreich für eine anhaltende Südströmung. Bevor die Luft auf die Alpen prallt, nimmt sie über dem Mittelmeerraum viel Feuchtigkeit auf. In weiterer Folge wird die Luft vor allem in den Karnischen und Julischen Alpen sowie in den Hohen Tauern wie ein Schwamm ausgepresst (weitere Details dazu gibt es hier). In Österreich sind davon in erster Linie Osttirol und Oberkärnten betroffen. Besonders im Herbst sorgen Kaltluftvorstoße über den noch relativ milden Gewässern rund um Italien zudem für eine labile Schichtung der Luft, weshalb die Niederschläge besonders intensiv ausfallen.  Trotz der eigentlich recht milden Luftmasse kann die Schneefallgrenze dabei bis in manche Tallagen absinken: Die Schmelzwärme des Schnees, die der Umgebung entzogen wird, sorgt nämlich in engen Tälern für eine Abkühlung der Luft bis auf 0 Grad.

Tief VAIA sorgt für Wetterextreme in Mitteleuropa.
Tiefs über dem westlichen Mittelmeerraum sorgen für Südstau (Bild: Sturm VAIA).

Vb-Tief

Wenn sich Tiefdruckgebiete von Norditalien über Slowenien und Ungarn in Richtung Baltikum verlagern, sprechen Meteorologen von einem Tief mit einer Vb-Zugbahn („Fünf-b-Tief“). Solche Tiefdruckgebiete bringen vor allem im Südosten und Osten Österreichs teils große Regen- oder Schneemengen: Feuchte Adrialuft gleitet nämlich bei solchen Wetterlagen oft auf kühle Luftmassen in tiefen Schichten auf, weshalb die gesamte Luftsäule Temperaturen um oder knapp unterhalb des Gefrierpunkts aufweist.

Vb-Tief
Bereits vor über 100 Jahren hat Van Bebber die häufigsten Tief-Zugbahnen analysiert.

Schnee und Klimawandel

Die Klimawandel sorgt bekanntermaßen für steigende Temperaturen im Alpenraum, weshalb die Anzahl an Tagen mit einer Schneedecke besonders in tiefen Lagen deutlich abnimmt: Die winterliche Nullgradgrenze ist in den letzten 50 Jahren im Mittel um etwa 250 m angestiegen. Dieser Trend wird sich fortsetzen, so wird die Nullgradgrenze wohl noch vor 2050 im Winter durchschnittlich über einer Seehöhe von 1000 m liegen. Dadurch nimmt die Länge des Winters ab, gemessen an der Anzahl an Tagen mit Schneedecke: Der Schnee kommt später und schmilzt früher. Etwa in Arosa in der Schweiz hat sich die Periode mit einer Schneedecke von mindestens 40 cm bereits von fünfeinhalb Monaten auf etwas mehr als drei Monate verkürzt. Studien aus der Schweiz zeigen, dass derzeit Lagen unterhalb von 1300 m davon besonders stark betroffen sind, während es in Lagen oberhalb von etwa 2000 m keinen klaren Trend gibt.

Klimawandel in Arosa
Mittlerer Verlauf der Schneehöhe in Arosa. Mehr Details dazu gibt es hier: Meteoschweiz

Extremereignisse

Besonders in den Alpen kann es in manchen Jahren aber zu Extremereignissen kommen, wie wir es etwa im Jänner 2019 an der Alpennordseite oder im November 2019 sowie Dezember 2020 in den Südalpen erlebt haben. Tatsächlich kann mildere Luft nämlich mehr Feuchtigkeit aufnehmen als kalte, zudem sorgen die steigenden Wassertemperaturen rund um Mitteleuropa (Nordsee, Mittelmeer) bei Kaltluftvorstoßen häufig für eine labile Schichtung der Luft. Bei manchen Wetterlagen kann es also besonders von mittleren Höhenlagen aufwärts ergiebig schneien, zudem kann die Schneefallgrenze durch die Niederschlagskühlung auch im Einflussbereich relativ milder Luftmassen manchmal bis in windgeschützte Täler absinken. Dadurch nimmt die Gefahr von Schneebruch und Gleitschneelawinen tendenziell zu. Laut manchen Studien soll es zudem auch eine Zunahme an blockierten Wetterlagen geben, was ebenfalls größere Niederschlagsextreme zur Folge hat. Andererseits kann es aber je nach Lage der Tiefs und Hochs auch zu ungewöhnlich langen trockenen Phasen kommen.

Titelbild © www.foto-webcam.eu

Weltraumwetter: Vom Sonnenwind zum Sonnensturm

Die Polarnacht bringt lange Dunkelheit im hohen Norden

Unter dem Begriff Weltraumwetter fasst man die Prozesse zusammen, die sich im erdnahen Weltraum abspielen und einen Einfluss auf die menschlichen Aktivitäten haben. Ähnlich wie beim klassischen Wetter sind auch für das Weltraumwetter Vorgänge auf der Sonne im Wesentlichen verantwortlich für das Geschehen. Besonders relevant ist der sog. Sonnenwind, der aufgrund des Erdmagnetfeldes größtenteils um die Erde abgelenkt wird. Sonnenstürme, die mit hoher Geschwindigkeit auf das Erdmagnetfeld treffen, stellen allerdings eine ernste Gefahr für die moderne Gesellschaft dar: Sonnenstürme erzeugen nicht nur eindrucksvolle Polarlichter, sondern können auch globale Navigationssatellitensysteme und Rundfunksignale erheblich stören.

Sonnenwind

Der Sonnenwind ist ein Strahl geladener Teilchen, wie etwa Wasserstoffionen und Alphateilchen (Heliumionen), der stets von der Sonne in alle Richtungen abströmt. Aufgrund der Sonnenrotation bildet er spiralig gekrümmte Kurven, ähnlich wie der Wasserstrahl eines Sprinklers. Die Dichte und die Geschwindigkeit des Sonnenwindes können sehr variabel ausfallen. Durchschnittlich weist der Sonnenwind eine Geschwindigkeit von 400 km pro Sekunde auf, im Zuge von Sonneneruptionen können aber auch deutlich höhere Geschwindigkeiten auftreten.

Schematische Darstellung der Krümmung der Trajektorien bei langsamen und schnellem Sonnenwind.

Sonnenstürme

Gewaltige Eruptionen (Flares) auf der Sonne, die teilweise von Massenauswürfe von Partikeln (CME) begleitet werden, können auf der Erde zu Sonnenstürmen führen. Die ersten hochenergetischen Protonen (SEP) treffen die Erde bereits etwa 30 Minuten nach dem Flare. Die Schockwelle des stark erhöhten Sonnenwinds erreicht uns dann etwa 30 bis 72 Stunden nach dem Ausbruch, dabei wird das Magnetfeld der Erde stark verformt: Die Magnetosphäre wird auf der Tagseite der Erde zusammengedrückt, auf der Nachtseite verlängert sich der Schweif und das Erdmagnetfeld wird geschwächt. In Summe kann ein Sonnensturm ein bis zwei Tage andauern, wobei es in aktiven Phasen auch zu Überlappungen mit anderen Eruptionen kommen kann. Die Häufigkeit von Eruption bzw. die Sonnenaktivität hängt von der Anzahl an Sonnenflecken ab: In aktiven Phasen vom sog. Sonnenzyklus kann es hunderte CMEs geben, wobei nur ein Bruchteil davon direkt auf die Erde trifft.

Die aktuelle „Bodenwetterkarte“ der Sonne. © NOAA

Neben den Eruptionen können auch sog. „koronale Löcher“ zu Sonnenstürmen führen. Es handelt sich dabei um Gebiete auf der Sonnenoberfläche, welche nicht geschlossene Magnetfeldlinien aufweisen, weshalb Plasma mit hoher Geschwindigkeit ungehindert ins All strömen kann. Diese Regionen zeigen sich auf Satellitenaufnahmen als dunklere Bereiche der Korona.

Sonnenzyklus 25

Die Sonnenaktivität zeigt sich vor allem an der wechselnden Häufigkeit der Sonnenflecken sowie an ihrer Lage relativ zum Äquator der Sonne. Etwa alle 11 Jahre weist die Sonne ein Maximum an Sonnenflecken auf. Der aktuelle Sonnenzyklus hat im Dezember 2019 begonnen und ist der 25. seit Beginn der Aufzeichnungen im Jahre 1755. Im Dezember 2022 wurden erstmals wieder mehr als 100 Sonnenflecken in einem Monat gezählt, damit kommen wir nun immer mehr in die aktivste Phase des aktuellen Sonnenzyklus.

Seit 2020 befinden wir uns im Sonnenzyklus Nr. 25. © https://helioforecast.space/

Der Höhepunkt wird Ende 2024 bzw. Anfang 2025 erwartet. Auch in den kommenden Tagen ist mit erhöhter Aktivität zu rechnen, so gab es erst am Freitag um 1 UTC einen X1.2-Flare von der Sonnenfleckenregion AR3182. Der Sonnenzyklus hat allerdings keinen Einfluss auf das Klima auf der Erde, da sich der Strahlungsfluss im dafür relevanten sichtbaren und nahen Infrarot kaum verändert. Weitere Infos dazu gibt es hier.


Die Sonnenaktivität hält sich aktuell zwar noch in Grenzen, in den kommenden Tagen rotiert die komplexe Sonnenfleckenregion AR3182 aber weiter auf die der Erde zugewandten Seite der Sonne. Der SWPC der NOAA prognostiziert aktuell immerhin eine Wahrscheinlichkeit von 20 Prozent für einen weiteren X-Klassen-Flare. Mit der weiter zunehmenden Sonnenaktivität steigt die Wahrscheinlichkeit für Sonnenstürme in den kommenden Monaten tendenziell weiter an.

Geomagnetischer Sturm

Wenn ein Sonnensturm auf die Erde trifft und zur Störung der Magnetosphäre der Erde führt, spricht man von einem geomagnetischen Sturm. Die NOAA verwendet eine 5-stufige Skala, welche von G1 bis G5 reicht und auf dem sog. Kp-Index basiert. Es spielen zwar unterschiedliche Faktoren eine Rolle, generell nimmt die Chance für Polarlichter in Mitteleuropa ab einem G4-Sturm zu.

Die Skala für geomagnetische Stürme (zum Vergrößern auf das Bild klicken). © NOAA

Ein weitere Klassifizierung basiert auf dem vergleichsweise zeitnah zur Verfügung stehenden disturbacne storm time index (Dst-Index). Er liefert Information über die global gemittelte Abschwächung der horizontalen Komponente der Erdmagnetfelds nahe zum magnetischen Äquator aufgrund des verstärkten irdischen Ringstroms. Schwankungen zwischen -20 und +20 nT sind normal, ab einer Abschwächung unter -50 nT spricht man von einem geomagentischen Sturm.

Der Verlauf des Dst-Indexes im Zuge eines schweren Sonnensturms im Jahre 2003. ©www.aer.com

Auswirkungen

Anbei eine Übersicht der möglichen Auswirkungen von Sonneneurptionen auf der Erde:

  • Polarlichter: Die Aurora borealis bzw. auf der Südhalbkugel Aurora australis ist eine Leuchterscheinung in der oberen Atmosphäre (mehr dazu folgt unten).
  • Funkübertragungen: Wenn hochenergetische Protonen die Luft bis in tief in die Atmosphäre ionisieren (SEP-Ereignisse), kommt es zu einer starken Dämpfung der Radiosignale im Mittel- und Kurzwellenbereich (Funkübertragungen werden erheblich gestört). Weiters kann es durch die SEPs auch zu Störungen im Flugverkehr kommen, wenn etwa die Flugsicherungsradars gestört werden.
  • Satelliten: Neben den direkten Schäden durch Strominduktion sind auch indirekte Schäden möglich: Durch Veränderungen der oberen Erdatmosphäre kommt es zu einem erhöhten Luftwiderstand für Satelliten in niedrigen Orbits (Low Earth Orbit). Etwa kamen auf diese Weise am 4. Februar 2022 rund 40 Starlink-Satelliten einen Tag nach dem Start vom geplanten Orbit ab und verglühten anschließend in der Atmosphäre.
  • Stromnetz: Bei einem schweren Sonnensturm kann es im Stromnetz zu geomagnetisch induziertem Strom und damit zu Schäden an Leistungstransformatoren kommen, was mitunter zu einem Blackout führen kann. Beispielsweise kam es  infolge von schweren Sonnenstürmen am 13. März 1989 zu einem 9-stündigen Ausfall des Stromnetzes im Osten Kanadas bzw. am 29 Oktober 2003 in Schweden.
  • Strahlung: Lebenwesen in Polargebieten (auch Flugzeuginsassen) sowie Astronauten auf der ISS können einer erhöhten kosmischen Strahlung ausgesetzt sein.
ACE-Messdaten eines G6-Sonnensturms inkl. schematischer Darstellung.© www.stce.be

Polarlichter

Polarlichter treten in den hohen Breiten nahezu täglich auf, da sich das Erdmagnetfeld hier zur Erdoberfläche neigt. Partikelströme wie der Sonnenwind können an den magnetischen Polen weiter in die Atmosphäre vordringen, wo sie auf Atome und Moleküle treffen und diese ionisieren. Dadurch wird ihnen Energie zugeführt, die sie in Form von Licht wieder abgeben. Die häufigste Farbe der Aurora ist grün und wird durch Sauerstoff in etwa 120 bis 180 km Höhe hervorgerufen. Seltener sieht man rot (Sauerstoff in Höhen über etwa 200 km) oder blau bis violett (durch Stickstoff teils bis in Höhen zwischen 80 und 100 km).

Mittlere Lage des Aurora-Ovals je nach KP-Index. Die Nordlichter sind am Horizont auch im Bereich der grünen Linie sichtbar bzw. vorübergehend auch weiter südlich. Beim sog. Carrington-Ereignis im Jahre 1859 wurden offenbar selbst in Rom Polarlichter gesichtet.©  Univ. of Fairbanks

Im hohen Norden von Alaska und Kanada, Russland und Skandinavien (z.B. Tromsø) treten Polarlichter beinahe jede Nacht auf (sofern der Sonnenstand tief genug ist und keine Wolken die Sicht verhindern). Bei starken Sonnenstürmen muss man in diesen Regionen oft südwärts blicken, um die Polarlichter zu sehen.

Wetterstationen im All

Um den Sonnenwind zu messen, wurde 1997 der Advanced Composition Explorer (ACE) zum sog. L1-Punkt geschickt. Es handelt sich um ein Gebiet im Sonnenystem, der auch als „Liberationspunkt“ bezeichnet wird, da hier die Gravitationsfelder von Sonne und Erde gleich stark sind. Er befindet sich etwa 1,5 Millionen Kilometer stromaufwärts von der Erde und 148,5 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Der ACE-Satellit misst u.a. den vorbeikommenden Sonnenwind, seine Zusammensetzung und physikalischen Eigenschaften. Ein Sonnensturm trifft auf diesen Satelliten etwa eine Stunde bevor er auf die Erde trifft. Seit 2015 wurde ACE durch DSCOVR ergänzt.

Die Lage der „Liberationspunkte“. (Bild via MetOffice)

Derzeit laufen die Vorbereitungen für einen weiteren Überwachungssatelliten am L5-Punkt (ESA Vigil), um einen seitlichen Blick auf Sonnenstürme zu ermöglichen. Dies ermöglicht eine viel genauere Überwachung der Ausrichtung und Geschwindigkeit von Sonneneruptionen. Geplant ist der Start der Mission für etwa Mitte der 2020er Jahre.

Vom L5-Punkt blickt man seitlich aus Sonne und Erde. © MetOffice

Die wichtigen Satelliten für das Weltraumwetter:

  • SOHO (Solar and Heliospheric Observatory); seit 1995 am L1-Punkt
  • ACE (Advanced Composition Explorer); seit 1997 am L1-Punkt
  • SDO (Solar Dynamics Observatory); seit 2010 in einer geosynchronen Umlaufbahn in etwa 35.000 km Höhe.
  • STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory); seit 2006, STEREO-A umkreist die Sonne in knapp 150 Mio km Entfernung; der Kontakt zu STEREO-B wurde im Jahre 2014 bzw. 2016 verloren.
  • DSCOVR (Deep Space Climate Observatory); seit 2015 am L1-Punkt

Weiters gibt es noch einige andere Forschungssatelliten bzw. Raumsonden, die teils sehr nahe an der Sonne vorbeifliegen, wie etwa die Parker Solar Probe. Diese nähert sich alle paar Monate der Sonne bis auf ein paar Millionen Kilometer an und durchfliegt dabei die Korona (die äußere, extrem heiße Schicht der Sonnenatmosphäre).

Aktuelle Lage samt Prognose diverser Stelliten. © https://helioforecast.space/now

Titelbild © pixabay.com

-68 Grad: Die kältesten bewohnten Orte der Welt

Der kälteste Ort liegt in der Antarktis

Ideale Bedingungen für eisige Temperaturen findet man in kontinentalen Gebieten, also weit weg vom Meer und besonders in Hochtälern sowie in Becken- oder Muldenlagen. Zusätzlich sind folgende Bedingungen für eine starke Abkühlung der Luft besonders förderlich:

  • windschwache Verhältnisse
  • sternenklarer Himmel bzw. sehr trockene Luft
  • schneebedeckter Boden
  • tiefer Sonnenstand

Gefrierschrank Sibirien

Die kältesten bewohnten Orte der Erde befinden sich im Nordosten Sibiriens in Russland. Werchojansk sowie Oimjakon halten die Rekorde bei den Tiefstwerten mit jeweils -67,8 Grad Celsius. Die Entfernung dieser Orte beträgt etwa 630 km und in dieser Gegend sind häufig Hochdruckgebiete wetterbestimmend. Gebirgsketten umgeben die Region und sorgen für ausgeprägte Inversionswetterlagen. Das Meer hat kaum einen Einfluss auf das dortige Klima.

Rekordhalter Antarktis

Es geht aber noch kälter! Der sogenannte Gefrierschrank der Erde befindet sich in der Antarktis in der südlichen Hemisphäre. Am Ostantarktischen Plateau befindet sich seit 1957 die russische Antarktisstation namens „Wostok“in etwa 3.500 m Höhe, 1287 km vom geographischen Südpol entfernt. Am 21. Juli 1983 wurden dort eisige -89,2 Grad Celsius gemessen. Im Jahr 2010 wurden −93,2 Grad  und im Juli 2004 sogar -98,6 Grad Celsius registriert. Diese Werte wurden aber nicht offiziell anerkannt, da sie anhand von Satellitendaten ermittelt wurden (statt mit einer Wetterstationen in 2 m Höhe über dem Boden gemessen).

Rekorde der Kontinente

Kontinent Wert und Datum Ort
Antarktis -89.2 °C  am 27.7.1983 Wostok-Station
Asien -67,8 °C am 7.2.1892

-67,8 °C am 6.2.1933

Werchojansk bzw. Oimjakon, Russland
Australien -23,0 °C am 29.6.1994 Charlotte Pass, NSW
Afrika -23,9 °C am 11.2.1935 Ifrane, Marokko
Nordamerika -63,0 °C am 3.2.1947 Snag, Yukon, Kanada
Südamerika -32,8 °C am 1.6.1907 Sarmiento, Argentinien
Europa -58,1 °C am 31.12.1978 Ust-Schtschuger, Russland
Europa (EU) -52,6 °C am 2.2.1966 Vuoggatjålme, Schweden

Anbei noch die tiefsten gemessenen Temperaturen in bzw. am Rande von bewohnten Orten in Deutschland, Österreich und der Schweiz:

  • -41.8 Grad in La Brevine im Neuenburger Jura / CH (12.1.1987)
  • -37.8 Grad in Hüll/Wolnzach in Bayern / D (12.2.1929)
  • -36.6 Grad in Zwettl im Waldviertel / A (12.2. 1929 )

Noch tiefere Temperaturen wurden allerdings in manchen Senken bzw.  Dolinen in höheren Lagen der Alpen gemessen wie etwa im Grünloch in Österreich (-52.6 Grad), am Funtensee in Bayern (-45,9), auf der Glattalp in der Schweiz (-52,5) oder in der Busa Fradusta (-49,6) in Italien.

Kälteste Hauptstadt

Als kälteste Hauptstadt der Welt gilt mit einer Jahresdurchschnittstemperatur von -2 Grad Ulaanbaatar in der Mongolei. Die tiefste gemessene Temperatur in der Metropole mit 1,5 Millionen Einwohnern liegt bei -42,2 Grad. An zweiter Stelle folgt Astana in Kasachstan, wo es im Mittel zwar etwas milder ist, dafür die Extreme aber ausgeprägter sind.

Sturm, Orkan und die Beaufortskala

Sturm Orkan

Phänomenologisch beschreibt die Beaufortskala die Wirkung der Windgeschwindigkeit, sowohl auf dem Land als auch auf dem Meer, in 13 Stärken bzw. Stufen von 0 (= Windstille, Flaute) bis 12 (= Orkan).

Beaufort
km/h Bezeichnung der Windstärke Bezeichnung des Seegangs Wirkung auf dem Land
0 0-1 Windstille, Flaute völlig ruhige, glatte See keine Luftbewegung
1 1-5 leichter Zug Ruhige, gekräuselte See kaum merklich, Windfahnen unbewegt
2 6-11 leichte Brise schwach bewegte See Blätter rascheln, Wind im Gesicht spürbar
3 12-19 schwache Brise schwach bewegte See Blätter und dünne Zweige bewegen sich
4 20-28 mäßige Brise leicht bewegte See Zweige bewegen sich
5 29-38 frische Brise mäßig bewegte See größere Zweige und Bäume bewegen sich, Wind deutlich hörbar
6 39-49 starker Wind grobe See dicke Äste bewegen sich, hörbares Pfeifen
7 50-61 steifer Wind sehr grobe See Bäume schwanken, Widerstand beim Gehen gegen den Wind
8 62-74 stürmischer Wind mäßig hohe See große Bäume werden bewegt, beim Gehen erhebliche Behinderung
9 75-88 Sturm hohe See Äste brechen, kleinere Schäden an Häusern, beim Gehen erhebliche Behinderung
10 89-102 schwerer Sturm sehr hohe See Bäume werden entwurzelt, Baumstämme brechen, größere Schäden an Häusern; selten im Landesinneren
11 103-117 orkanartiger Sturm schwere See heftige Böen, schwere Sturmschäden, schwere Schäden an Wäldern, Gehen ist unmöglich; sehr selten im Landesinneren
12 >117 Orkan außergewöhnlich schwere See schwerste Sturmschäden und Verwüstungen; sehr selten im Landesinneren

Sturm und Orkan

Als Sturm werden mittlere Windgeschwindigkeiten (über 10 Minuten gemessen) von mindestens 75 km/h oder 9 Beaufort bezeichnet. Wenn ein Sturm eine Windgeschwindigkeit von mindestens 118 km/h oder 12 Beaufort erreicht, spricht man hingegen von einem Orkan. Erreicht der Wind nur kurzzeitig Sturmstärke, also für wenige Sekunden, so spricht man von Sturmböen bzw. ab 118 km/h von Orkanböen. Beispielsweise wenn der Wind im Mittel mit 45 km/h weht, es aber Böen von 75 km/h gibt, handelt es sich nicht um einen Sturm, sondern um starken Wind mit Sturmböen. Manche Wetterdienste sprechen von einem Sturmtief allerdings bereits ab mittleren Windgeschwindigkeiten der Stärke 8  bzw. von einem Orkantief ab mittleren Windgeschwindigkeiten der Stärke 11.

Francis Beaufaurt

Die Beaufortskala verdankt ihren Namen den britischen Hydrographen Francis Beaufort, der die Skala 1806 das erste mal in dieser Form veröffentlichte. Gute 30 Jahre später wurde die Skala dann von der britischen Admiralität als verbindlich eingeführt, allerdings ohne auf Beaufort Bezug zu nehmen. Erst 1906 machte der britische Wetterdienst diese als ‚Beautfortskala‘ bekannt.

Titelbild © Adobe Stock

1. Dezember: Meteorologischer Winterbeginn

Winterliche Kälte lässt Seifenblasen gefrieren.

Astronomischer Winter

Durch die Wintersonnenwende, die mit der längsten Nacht und dem kürzesten Tag des Jahres einhergeht, wird der astronomische Beginn des Winters festgelegt. Der kalendarische Eintrittspunkt variiert und fällt, abhängig vom Abstand zum letzten Schaltjahr, immer entweder auf den 21. oder 22. Dezember. Im Jahr 2022 fällt der kalendarische Winterbeginn auf den 21. Dezember. Beendet wird der Winter stets durch die Tag-und-Nacht-Gleiche, dem sogenannten Äquinoktium, am 20. März 2023.

Gut zu sehen ist die Ursache für die Jahreszeiten bei uns auf der Erde auf folgender Grafik: Auf ihrem Weg um die Sonne (1 Umlauf dauert 365 Tage) ist die Nordhalbkugel rund um den 21.12. der Sonne abgeneigt, wir erhalten also viel weniger Strahlung von der Sonne als im Sommer (da ist die Nordhalbkugel der Sonne zugeneigt). Dieses unterschiedliche Strahlungsangebot sorgt für die Jahreszeiten.

Die Roation der Erde um die Sonne verursacht Jahreszeiten.
Die Rotation der Erde um die Sonne verursacht Jahreszeiten.

Meteorologischer Winter

Die Meteorologie hat aus statistischen Gründen den Beginn des Winters auf den 1. Dezember festgelegt. So können Statistiken bzw. Klimavergleiche leichter erstellt werden. Der Winter geht in der Meteorologie somit immer vom 1. Dezember bis zum letzten Tag des Februars. Ausgenommen davon ist natürlich die Südhalbkugel, hier sind alle Jahreszeiten um jeweils ein halbes Jahr verschoben.

Der meteorologische Herbst schließt deutlich zu mild ab. © UBIMET

Einen Ausblick auf den Winter gibt es hier: Winter 2022 in Österreich, eine erste saisonale Prognose

Phänologischer Winter

Eine weitere Festsetzung des Winterzeitraums findet in der Phänologie statt. Als Winter wird hier jene Zeitspanne definiert, in der alle Bäume ihr Laub verloren haben (von wenigen Ausnahmen wie z.B. wintergrünen Laubgehölzen abgesehen), das Wintergetreide aufläuft und im Allgemeinen Vegetationsruhe herrscht. Der phänologische Winter dauert meist von Ende November/Anfang Dezember bis Mitte/Ende Februar, also recht ähnlich zu seinem meteorologischen Pendant.

Quelle Titelbild: https://pixabay.com/

Regen und Schnee: Die Schneefallgrenze in den Alpen

Schneefallgrenze

Die Schneefallgrenze taucht im Winter in nahezu jedem Wetterbericht in den Alpen auf, sofern Niederschlag erwartet wird.  Meist wird für diesen Höhenbereich eine gewisse Spanne angegeben, da sich die Schneefallgrenze im Laufe der Zeit meist ändert und besonders in den Alpen selbst auf vergleichsweise kleinem Raum größere Unterschiede auftreten.

Die Schneefallgrenze am Dienstagabend in Österreich. © UBIMET

50:50

Bei der Schneefallgrenze handelt es sich nicht um eine scharfe Grenze, wo der fallende Schnee abrupt in Regen übergeht, sondern um eine unterschiedlich  mächtige Schmelzschicht. Laut Definition liegt die Schneefallgrenze dabei in jener Höhenlage, wo das Verhältnis zwischen Schneeflocken und Regentropfen 50 zu 50 beträgt. Die Schneefallgrenze liegt stets etwas tiefer als die Nullgradgrenze, je nach Luftschichtung meist um etwa 200 bis 400 Meter. Meteorologen verwenden auch gerne die sog. Feuchtkugeltemperatur: Wenn diese unter +0,5 Grad liegt, fällt meist Schnee, bei Werten zwischen +0,5 und +1 Grad dagegen Schneeregen. Eine Ausnahme stellen allerdings Inversionswetterlagen dar, dann kann es manchmal auch zu gefrierendem Regen kommen.

Schneeregen
An der Schneefallgrenze. © www.foto-webcam.eu

Schneefall- und Schneegrenze

Schnee fällt zwar häufig auch noch bei Temperaturen knapp über dem Gefrierpunkt, meist findet dann aber keine Akkumulation am Boden statt. Das Höhenniveau, ab dem der Schnee auch liegen bleibt, wird als Schneegrenze bezeichnet. Diese liegt meist auf halber Höhe zwischen der Schneefallgrenze und der Nullgradgrenze. Schneeflocken können aber nicht nur schmelzen, sondern vor allem in trockener Luft auch verdunsten bzw. sublimieren: Damit kühlt die Oberfläche der Schneeflocken ab, weshalb es selbst bei deutlichen Plusgraden noch immer schneien kann. Im Extremfall, wie etwa unterhalb einer Föhnmauer, kann der gesamte Schnee sublimieren. In sehr trockener Luft sind zudem selbst bei Temperaturen um +5 Grad noch Schneeflocken möglich.

Schneefallgrenze
Die Schneegrenze ist in den Alpen meist gut sichtbar. ©’www.foto-webcam.eu

Niederschlagsabkühlung

Wenn Schneeflocken bei Temperaturen über dem Gefrierpunkt schmelzen, wird der Umgebungsluft etwas Wärme entzogen. Damit kühlt sich die Luft bei windschwachen Verhältnissen nach und nach auf 0 Grad ab. Vor allem in engen Alpentälern, wo das Luftvolumen geringer als über der Ebene ist, kann die Schneefallgrenze daher bei starken Niederschlagsraten rasch bis zum Talboden absinken. Die Luftschichtung liegt dann meist bis zum Kammniveau bei exakt 0 Grad, weshalb Meteorologen auch den Begriff „isothermer Schneefall“ verwenden. Somit kann es selbst bei einer vergleichsweise milden Luftmasse bis in manche Tallagen schneien, während die Schneefallgrenze abseits der Alpen teils sogar um 1000 m höher liegt (die kalte Luft wird nicht herangeführt, sondern die vorhandene Luft wird an Ort und Stelle abgekühlt). Bekannt dafür sind unter anderem die Täler Osttirols und Oberkärntens bei Italientiefs, während dieses Phänomen in windigen Regionen wie etwa im Wiener Becken nur selten eine Rolle spielt.

Schneefall
Schneefall im Drautal. © www.foto-webcam.eu

Bild von Jonathan Sautter auf Pixabay

Herbst bringt oft Föhn in den Alpen

Föhn in den Bergen.

Im Allgemeinen ist Föhn ein Wind, der auf der Leeseite von Gebirgen durch Absinken wärmer und relativ trockener wird. Wenn Gebirgsketten der Luftströmung  im Weg stehen, kann Luft auf der windabgewandten Seite des Gebirges (im Lee) bei bestimmten Bedingungen als trockener Wind in die Täler durchgreifen. In Europa sind es die über weite Strecken West-Ost verlaufenden Alpen, die namensgebend für dieses Phänomen sind, das sich je nach Anströmung meist als Süd- oder Nordföhn äußert. Es gibt aber durchaus auch Westföhn, wie etwa am Alpennordrand, im Inntal oder auch im Wiener Becken.

Hochreichender Föhn

Die bekannteste Form ist der Südföhn, wenn Luft von Italien über die Alpen nordwärts strömt. Typisch dafür ist die Annäherung eines kräftigen Tiefs über Westeuropa. An dessen Vorderseite baut sich über dem Alpenraum eine straffe Südwestströmung auf. Der Luftdruckunterschied zwischen Alpensüd- und Alpennordseite setzt die Föhnströmung in Gang. Bei der klassischen Föhntheorie („Schweizer Föhn„), kühlt die Luft beim Aufsteigen an der Alpensüdseite ab, wobei es vielfach zur Kondensation und oft auch zur Niederschlagsbildung kommt. Auf der anderen Seite des Gebirgskamms rauscht die Luft dann als turbulenter Fallwind talwärts, wobei sich diese, ihrer Feuchtigkeit mittlerweile entledigt, schneller erwärmen kann, als sie sich zuvor abgekühlt hat. So kommt es dass die Luft bei gleicher Höhenlage an der Alpennordseite deutlich wärmer als an der Alpensüdseite ist.

Der „Schweizer“ Föhn. © Roland Stull; Univ. of British Columbia

Seichter Föhn

Wolken und Niederschlag im Luv der Berge sind aber keine Voraussetzung, so kommt es immer wieder zu Föhn, obwohl der Himmel auf beiden Seiten der Alpen nahezu wolkenlos ist. Sehr häufig trennen die Alpen nämlich unterschiedliche Luftmassen: In solchen Fällen kann die kühlere Luft durch die Einschnitte des Alpenhauptkamms hindurchfließen, wie etwa im Bereich des Brenners, und dann wasserfallartig  in die Täler strömen, wobei sie durch Kompression abgetrocknet bzw. erwärmt wird (u.a.. wird auch der Begriff  „Österreichischer Föhn“ herangezogen). Diese Föhnluft steigt zuvor nicht am Südhang der Alpen auf, sondern befindet sich in mittleren Höhenniveaus über den mit Kaltluft gefüllten Tälern südlich des Alpenhauptkamms.

Der „österreichische“ Föhn. © Roland Stull; Univ. of British Columbia

Beide Föhntypen können überall auftreten, es handelt sich keineswegs um geographisch begrenzte Varianten, so gibt es durchaus auch in Österreich Föhnlagen mit starkem Niederschlag in den Südalpen. Der Begriff „Österreichischer Föhn“ stammt aus Innsbruck, da es hier besonders häufig föhnig ist, auch wenn in Südtirol mitunter noch die Sonne scheint.

Trajektorien der Luft bei Südföhn im Linth- (oben), Rhein- (Mitte) und Wipptal (unten) bei verschiedenen Luftmassen (links = warm, mittig = mild, rechts = kühl) - Jansing, L. & Sprenger, M.(2022) Thermodynamics and airstreams of a south foehn event in different Alpine valleys. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 148( 746), 2063– 2085. Available from: https://doi.org/10.1002/qj.4285
Trajektorien der Luft bei Südföhn im Linth- (oben), Rhein- (Mitte) und Wipptal (unten) bei verschiedenen Luftmassen (links = warm, mittig = mild, rechts = kühl) – Jansing, L. & Sprenger, M.(2022) Thermodynamics and airstreams of a south foehn event in different Alpine valleys. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 148( 746), 2063– 2085. Available from: https://doi.org/10.1002/qj.4285

Frühjahr und Herbst

Speziell im Winter steigt die Wahrscheinlichkeit für zähe Kaltluftseen in den tieferen Tallagen deutlich an. Dann kommt es bei schwach ausgeprägten Luftdruckunterschieden vor, dass sich der Föhn nicht gegen die kalte Talluft durchsetzen kann und sich auf die Hochtäler beschränkt. Gut zu sehen ist dieses winterliche Minimum auch im folgenden Bild, es zeigt die Häufigkeit für Südföhn in Innsbruck im Laufe eines Jahres: Die „föhnigste“ Jahreszeit ist demnach der Frühling (der hohe Sonnenstand begünstigt den Föhndurchbruch), ein zweites Maximum gibt es im Oktober. Im Sommer sind die Druckgegensätze und die Höhenströmung dagegen meist nur schwach ausgeprägt.

Boxplot der monatlichen Anzahl von Föhntagen in Innsbruck. © A. Ortner / Uni Innsbruck

Des einen Freud, des anderen Leid

Im Gegensatz zur Luv-Seite, wo der Himmel oft bewölkt ist und zum Teil auch der feuchte und kühle Wettercharakter dominiert, bewirkt Föhn als trockener Wind im Lee oft freundliche Wetterbedingungen. Dabei zeigt sich der Himmel häufig wolkenarm und somit kommen in den Bergen Sonnenhungrige auf ihre Rechnung. Im östlichen Flachland kommt es bei leicht föhnigem Wetter dagegen besonders häufig zu zähem Nebel. Der Föhn kann in Sachen Windstärke allerdings Probleme bereiten und örtlich durchaus auch für Sturmschäden verantwortlich sein. Überdies ist der Föhn bei manchen Menschen in Verruf geraten, denn er steht in Verdacht, den Organismus zu beeinflussen. Empfindliche Menschen leiden bei Föhn unter Nervosität, Schlafstörungen, Konzentrationsschwierigkeiten, innerer Unruhe und mitunter auch unter Kreislaufbeschwerden. Weiters kann die südliche Höhenströmung auch Saharastaub im Gepäck haben, weshalb die Luft bei Föhnlagen manchmal diesig erscheint und die Fernsicht eingeschränkt ist.

Foto: jan.remund auf visualhunt.com

Goldener Herbst in den Alpen: Das Spektakel der Lärchen hat begonnen

Lärchen im Herbstgewand - VisualHunt.com

Eine Lärche im Herbstgewand ist schon etwas Besonderes. Wenn die Zeit gekommen ist, nehmen ganze Hänge oder Täler vor allem in den Morgenstunden und am Abend die typisch goldenen Töne des Herbstes in den Alpen an. Auch wenn die Temperaturen momentan nicht wirklich herbstlich sind, reicht die reduzierte Sonneneinstrahlung, um die Umfärbung von Blättern (bzw. im Fall von Lärchen von Nadeln) zu aktivieren. Dies sieht man sogar vom Satellit, wenn man Mitte August mit Mitte Oktober vergleicht: Die Zunahme der Schneebedeckung im Hochgebirge (weiß) fällt besonders auf, aber auch die deutlich rötlicheren Töne in mittleren und hohen Lagen sind gut erkennbar.

Vergleich vom Satellit zwischen August und Oktober: Schnee im Hochgebirge und Herbstfärbung in mittleren Lagen sind gut erkennbar - ESA Sentinel 2 / EO Browser
Vergleich vom Satellit zwischen August und Oktober rund um die Tauern: Schnee im Hochgebirge und Herbstfärbung in mittleren Lagen sind gut erkennbar – ESA Sentinel 2 / EO Browser

Die Magie der Lärche

Die Lärchen sind in Österreich die einzigen heimischen Nadelbäume, die im Herbst ihre Farbe ändern und im Winter die Nadeln fallen lassen. Dieser Prozess dient einzig und allein dem Überleben des Baumes. Denn die relativ dünnen, ungeschützten Nadeln der Lärchen würden in der kalten Jahreszeit viel zu viel Wasser verbrauchen und die strengen Temperaturen sowieso nicht überleben. Mit diesem Trick können Lärchen hingegen Temperaturen von bis zu -40 Grad ohne Probleme durchstehen. Wie schnell dieses Schutzmanöver eingesetzt wird, sieht man ganz gut in der unten stehenden Animation aus Oberkärnten. In nur zwei Wochen hat sich hier der Lärchenwald oberhalb von etwa 1700 m gelb-orange verfärbt!

Allmählich Färbung der Lärchen in den Nockbergen (Kärnten) zwischen Ende September und Mitte Oktober - https://nockalmstrasse.panomax.com/
Allmähliche Färbung der Lärchen in den Nockbergen (Kärnten) zwischen Ende September und Mitte Oktober – https://nockalmstrasse.panomax.com/

Goldener Herbst in den Alpen

Ein beeindruckendes Video aus der Schweiz vom 18. Oktober verrät uns, dass die wohl schönste Herbstzeit in den Alpen voll im Gange ist. Ab jetzt und für die kommenden paar Wochen lohnt es sich besonders, bei Schönwetter Wanderungen zwischen 1500 m und 2000 m zu unternehmen!

Die Lage ist in den österreichischen Alpen natürlich ähnlich: Ab den mittleren Lagen überwiegen bereits die goldenen Töne. Alle Webcams könnt ihr auf Foto-Webcam.eu finden.

Herbstliche Stimmung in den Alpen - www.foto-webcam.eu
Herbstliche Stimmung in den Alpen – www.foto-webcam.eu
Herbstliche Stimmung in den Alpen - www.foto-webcam.eu
Herbstliche Stimmung in den Alpen – www.foto-webcam.eu
Herbstliche Stimmung in den Alpen - www.foto-webcam.eu
Herbstliche Stimmung in den Alpen – www.foto-webcam.eu
Herbstliche Stimmung in den Alpen - www.foto-webcam.eu
Herbstliche Stimmung in den Alpen – www.foto-webcam.eu
Herbstliche Stimmung in den Alpen - www.foto-webcam.eu
Herbstliche Stimmung in den Alpen – www.foto-webcam.eu

 

Titelbild: Lärchen im Herbstgewand – VisualHunt.com

Inversionswetterlage mit Nebel und Hochnebel

Nebel

Zu dieser Jahreszeit stellt sich unter beständigem Hochdruckeinfluss immer öfter eine sogenannte Inversionswetterlage ein. Diese zeichnet sich durch eine Umkehr der normalerweise vorherrschenden Abnahme der Temperatur mit der Höhe aus, so ist es in mittleren Höhenlagen milder als in den Tal- und Beckenlagen. Dies hat zwei Ursachen:

  • Den Sonnenstand
  • Die Subsidenz bei Hochdrucklagen

Lange Nächte

Die Nächte in Mitteleuropa sind bereits über 13 Stunden lang und die Sonne steht tagsüber etwa in Wien maximal 33 Grad über dem Horizont. Die unteren Luftschichten kühlen in den langen Herbstnächten stark aus und besonders in den Tal- und Beckenlagen entstehen sogenannte Kaltluftseen, die durch die immer schwächere Sonne erst spät oder gar nicht mehr ausgeräumt werden können.

Im Herbst gibt es viel Nebel
Nebel im Rheintal. © www.foto-webcam.eu

Subsidenz

Kräftige Hochdruckgebiete im Herbst sorgen in der freien Atmosphäre für eine absinkende Bewegung der Luft („Subsidenz“). Wenn Luft absinkt, dann gelangt sie unter höheren Luftdruck und wird demzufolge komprimiert und erwärmt. Dies hat zur Folge, dass die Luft im Gebirge oft sehr trocken und die Fernsicht ausgezeichnet ist. Die Grenze zum darunterliegenden Kaltluftsee wird dann besonders markant und fördert beständigen Nebel oder Hochnebel.

In den Tallagen hält sich Nebel
Inversion mit Subsidenz im Winter. © UBIMET / www.foto-webcam.eu

Während in den Tälern und Niederungen also graues und kühles Wetter herrscht, kann es in mittleren Höhenlagen tagsüber bei Sonnenschein mitunter auch mehr als 20 Grad milder sein! Aber auch ohne Hochnebel ist es unterhalb der Inversion häufig dunstig, denn durch die fehlende Durchmischung mit der oberen Atmosphäre sammeln sich Feuchte und Schadstoffe langsam an und die Sicht ist getrübt.

Eine Inversionswetterlage
Eine Dunstschicht im Zuge einer Inversionswetterlage in Osttirol. © www.foto-webcam.eu


Titelbild © https://www.foto-webcam.eu/

Optische Phänomene im Nebel

Nebel und Sonne

Bei Wanderungen durch eine Nebelschicht ist es empfehlenswert, an der Nebelobergrenze auf optische Effekte zu achten. Um diese zu beobachten muss man meist wie bei einem Regenbogen mit dem Rücken zur Sonne stehen. Anbei eine Übersicht der häufigsten optischen Phänomene im Nebel:

  • Glorie
  • Brockengespenst
  • Nebelbogen
  • Schattenstrahlen
Flugzeug über den Wolken
Auch aus dem Flugzeug lassen sich viele optische Phänomene beobachten. © AdobeStock

Glorie

Es handelt sich dabei um farbige Lichtbögen bzw. -kreise um den eigenen Schatten, dabei ist jeder Bogen ähnlich zu einem Regenbogen innen bläulich und außen rötlich. Im Kern umgibt eine runde, helle Fläche den Schatten des Beobachters. Die Bögen entstehen u.a. durch die Rückstreuung der Sonnenstrahlung in kleinen Wassertröpfchen (der Lichtstrahl breitet sich in der Tropfenoberfläche als Grenzflächenwelle aus und strahlt so auch in Rückwärtsrichtung Licht ab) und der anschließenden Beugung an  kleinen Wassertröpfchen. Durch Interferenz des gebeugten Lichtes entstehen schließlich die ringförmigen Strukturen.
Man kann diese optische Erscheinung vor allem am Nebelrand beobachten, wenn man mit dem Rücken zur Sonne steht und die Sonnenstrahlen von hinten auf die Wolken fallen. Das gleiche Phänomen kann man oft aber auch aus einem Flugzeug, beobachten, wenn man Wolken nach oben durchbricht. Eine ähnliche Lichterscheinung ist der sog. Heiligenschein, dessen Ursache Tautropfen etwa auf einer Wiese sind.

Glorie
Ein Glorie an der Wolkenoberseite. © AdobeStock

Brockengespenst

Die Glorie geht oft einher mit dem sogenannten Brockengespenst. Es handelt sich dabei um den Schatten des Beobachters, der in eine tiefer gelegene Nebelschicht projiziert wird. Im Gegensatz zum Schattenwurf auf festen Oberflächen erscheint der Schatten in die Tiefe projiziert und dadurch perspektivisch vergrößert. Insbesondere wenn man sich nahe an der Nebelschicht befindet, kann es dazu kommen, dass man sich über die Größe und die Bewegungen des eigenen Schattens erschrickt. Das Phänomen wurde erstmals auf dem Brocken von Johann Esaias Silberschlag im Jahre 1780 beobachtet und beschrieben.

Brockengespenst
Ein Brockengespenst inkl. Glorie. © AdobeStock

Nebelbogen

Bei einem Nebelbogen handelt es sich um einen kreisförmigen, weiß leuchtenden Bogen, der ganz ähnlich zu einem Regenbogen entsteht. Er wird daher manchmal auch „weißer Regenbogen“ genannt. Neben der Brechung und Reflexion des Lichtes spielen dabei auch Beugungseffekte eine Rolle. Auch dieses Phänomen kann man beobachten, wenn man sich am Nebelrand mit dem Rücken zur Sonne befindet. Der Nebelbogen ist breiter als ein Regenbogen und schimmert außen gelblich und am Innenrand bläulich, dazwischen ist er weiß. Je kleiner die Tröpfchen sind, desto lichtschwächer erscheint er. Ab etwa 5 Mikrometern Tröpfchengröße wird das Licht so schwach, dass man es nicht mehr wahrnehmen kann.

Nebelbogen
Ein Nebelbogen. © AdobeStock

Schattenstrahlen

Im Gegensatz zu den bisher beschrieben Phänomenen sieht man Schattenstrahlen, wenn man in Richtung Sonne blickt. Diese optische Erscheinung trägt viele Namen wie etwa Strahlenbüschel oder auch Nebelstrahlen (engl. allg. „crepuscular rays„). Meist kann man diese Strahlen beobachten, wenn man sich im Schatten von Bäumen befindet und in Richtung Sonne blickt. An den von der Sonne beschienen Bereichen wird das Licht an den kleinen Nebeltröpfchen gestreut und es entsteht ein scheinwerferähnlicher Effekt, als ob man die Sonnenstrahlen tatsächlich sehen könnte.

Schattenstrahlen im Nebel
Nebelstrahlen. © AdobeStock

 

Atmosphärischer Fluss leitet Wärmewelle ein

Österreich liegt derzeit unter dem Einfluss einer westlichen Höhenströmung und eine eingelagerte Warmfront zieht aktuell über den Norden des Landes hinweg. Mit der Warmfront erfassen feuchtwarme Luftmassen subtropischen Ursprungs das Land, welche uns in den kommenden Tagen sehr mildes Herbstwetter bescheren werden. Die Temperaturen erreichen von Sonntag bis Dienstag nochmals verbreitet die 20-Grad-Marke bzw. örtlich in den Nordalpen sogar bis zu 25 Grad. Die feuchtwarme Luft gelangt aktuell mit einem sog. „atmosphärischen Fluss“ nach Mitteleuropa.

Die Rückwärtstrajektorien zeigen die Herkunft der Luft am Alpennordrand. Bild: www.wetter3.de
Zu Wochenbeginn liegen die Temperaturen in Mitteleuropa deutlich über dem Mittel.

Atmosphärischer Fluss

Bei einem atmosphärischen Fluss handelt es sich um ein etwa 500 km breites und bis zu mehrere tausend km langes Band subtropischer Luft, welches mit einer straffen Strömung sehr viel Feuchtigkeit in die mittleren Breiten bzw, manchmal sogar bis in polare Breiten führt. Die folgende Animation zeigt das aus Satelliten-Daten abgeleitete niederschlagbare Wasser (genauer für Kenner: PWAT = precipitable water), welches den atmosphärischen Fluss vom subtropischen Atlantik bis nach Mitteleuropa sichtbar macht.

Ein atmosphärischer Fluss erstreckt sich vom subtropischen Atlantik bis nach Mitteleuropa.

Bei solchen Ereignissen kann es manchmal zu großen Regenmengen kommen, wobei allerdings mehrere Faktoren eine Rolle spielen. Wenn der Fluss über einen längeren Zeitraum auf die gleiche Region trifft und insbesondere mit einer senkrechten Komponente auf eine Gebirgskette gerichtet ist, besteht die Gefahr von Hochwasser und Vermurungen. Aktuell trifft der Fluss mit einer senkrechten Komponente u.a. auf den Schwarzwald, allerdings ist die Wetterlage nicht festgefahren und damit verweilt der Fluss nur für eine vergleichsweise kurze Zeit. Die Alpen liegen parallel zum Fluss, damit bleiben die Regenmengen hierzulande gering, nur in den exponierten Lagen des Bregenzerwaldes gibt es nennenswerte Mengen um 30 Liter pro Quadratmeter.

U.a. im Weststau des Schwarzwaldes gab es bereits mehr als 50 mm Regen.

Atmosphärische Flüsse stehen manchmal im Zusammenhang mit extremen Regenmengen, ganz besonders im Bereich von Gebirgsketten im Zuge einer festgefahrenen Wetterlagen. Beispielsweise kam es vor knapp einem Jahr auf diese Weise auch am Rande von Vancouver zu schweren Überflutungen.

Ausgehend von den tropischen Regionen erstrecken sich stets mehrere atmosphärische Flüsse, aktuell u.a. auch entlang der Westküste Kanadas oder an der Südspitze Argentiniens.

Laubverfärbung im Herbst

Farben im Herbst - pixabay.com / claude05alleva

Im Sommer werden bei großen Bäumen mehrere hundert Liter Wasser pro Tag verdunstet. Wenn im Winter der Boden gefriert, bleibt der Wassernachschub aus, die Bäume und Sträucher können nicht mehr genug Wasser aufnehmen und würden vertrocknen. Deshalb entledigen sie sich im Herbst ihrer Blätter und stoppen so die Wasserabgabe. Für das Abwerfen der Blätter braucht es einen niedrigen Sonnenstand und kürzere Tage, nächtliche Temperaturen im einstelligen Bereich und mehrere sehr kühle Nächte hintereinander. Zudem wird der Vorgang auch durch Hormone gesteuert. Das Maximum der Herbstverfärbung ist im Oktober, in höheren Lagen etwas früher, in tiefen Lagen etwas später.

Herbstfarben. Bild © pixabay.com

Von gelb bis feuerrot

Der stickstoffreiche grüne Blattfarbstoff (Chlorophyll), mit dem die Pflanzen die Energie des Sonnenlichts für die Bildung von Zucker nutzen (Photosynthese), wird bei der Blattverfärbung in seine Bestandteile zerlegt und eingelagert. Im Laufe dieses Prozesses wird sichtbar, dass die Blätter auch orange und gelbe Farbstoffe enthalten: Karotinoide (gelb, orange, rot), Xanthophylle (gelb) und Anthocyane (oft rot). Pappel- und Ahornblätter werden beispielsweise gelb, Roteichen oft feuerrot.
Das leuchtende Farbenspiel des Herbstes beruht in erster Linie auf einer Änderung des Mengenverhältnisses dieser Blattfarbstoffe. Im Frühling und Sommer überwiegt der grüne Farbstoff, das für die Photosynthese unabdingbare Chlorophyll. Es überdeckt alle anderen Pigmente. Mit dem Verschwinden des Chlorophylls kommen jetzt die anderen Pigmente voll zur Geltung und verursachen die beeindruckende herbstliche – zumeist gelbliche – Laubfärbung.

Bunte Herbstimpressionen.
Bunte Herbstimpressionen. Bild © pixabay.com

Besonders intensiv zeigt sich die herbstliche Verfärbung in Nordamerika, hier unter dem Namen „Indian Summer“ bekannt. Der Grund liegt darin, dass unsere Bäume weniger Farbstoffe produzieren. Diese sind nämlich auch dazu da, die Wirkung des Sonnenlichtes abzuschirmen, sodass das lichtempfindliche Chlorophyll nicht angegriffen wird. Je sonniger es ist, desto intensiver sind so die Farben. Bei uns ist es durchschnittlich häufiger bewölkt, sodass sich ein intensiverer Sonnenschutz zumeist erübrigt.

Viele Vorteile für die Pflanzen

Der Blattabwurf ist dabei nicht nur ein wirksamer Verdunstungsschutz, sondern hat noch weitere Vorteile für die Pflanzen: Er entsorgt giftige Stoffwechsel-Endprodukte und gespeicherte Umweltgifte. Auch können kahle Bäume im Winter besser große Schneelasten aushalten, ohne dass Äste oder sogar Stämme brechen. Außerdem erhalten die im Frühjahr austreibenden Knospen durch den herbstlichen Laubfall ausreichend Licht für ihre Entwicklung.

Schneefall im Herbst - Adobe Stock
Schneefall im Herbst. Bild © AdobeStock

Nadelbäume

Während die meisten Laubbäume ihre Blätter im Herbst abwerfen, ist dies mit Ausnahme der Lärche bei den Nadelbäumen nicht der Fall. Die Blätter der Nadelbäume verfügen nämlich über eine dicke Wachsschicht und eine sehr feste Haut, welche die Verdunstung hemmt. Außerdem sind die sogenannten Spaltöffnungen, über die der Baum Wasser verdunstet, im Blatt versenkt, sodass die Verdunstung weiter gebremst wird. Hinzu kommt die kleine Oberfläche der Nadeln, wodurch sich die Verdunstung nochmals verringert. Deshalb ist ein herbstlicher Nadelfall nicht nötig. Dies gilt jedoch nicht für die Lärche, die oft in sehr kalten Regionen wächst, sodass die genannten Mechanismen nicht mehr wirken. Damit sie kein Wasser verdunstet, wirft sie im Herbst ihre Nadeln ab.

Herbst
Goldener Oktober in den Alpen. © www.foto-webcam.eu

Sommertrockenheit

Insbesondere bei längeren Trockenphasen, wie in diesem Sommer oder 2018, kam es auch bei uns immer wieder auch zu vorzeitigem Laubfall durch Vertrocknen der Blätter. Solche Ereignisse sind im Zuge der erwarteten weiteren Klimaerwärmung mit immer längeren sommerlichen Trockenphase in Zukunft immer häufiger zu erwarten.

Nebel in Deutschland

https://pixabay.com/de/photos/nebel-haus-wiese-weg-stra%c3%9fe-feld-5879649/

In den Tälern der Mittelgebirge kam es schon im Spätsommer und Frühherbst öfters zu Frühnebel. Jetzt, inmitten des Herbsts, beginnt die Nebelsaison so richtig auch abseits davon.

Typische Verteilung von Frühnebel

Nebel am Morgen gibt es in Deutschland besonders häufig entlang von größeren Flussläufen der Mittelgebirge. So findet man die besten „Chancen“ auf Nebel entlang von Weser, Werra, Fulda, Leine und Main. Enge Tallagen sind generell anfälliger für Frühnebel als das Flach- und Hügelland. Hochnebel dagegen ist auch oft in den Donauniederungen anzutreffen: Hier sammelt sich häufig kalt-feuchte und bodennahe Luft. Die Alpen, Schwäbische und Fränkische Alb, sowie der Bayerwald bilden eine Art Beckenrand, die kalte Luft ist sozusagen gefangen und kann sich unter bestimmten Bedingungen tage- oder auch wochenlang halten. Der Nebel-Hot-Spot Deutschlands ist die Bodenseeregion und das Hochrheintal an der Grenze zur Schweiz. Verhältnismäßig selten bekommt man Nebel von der Kölner Bucht bis ins Sauerland zu Gesicht.

Nebelkarte in Deustchland
Relative Nebelhäufigkeit in Deutschland (Quelle: http://archiv.nationalatlas.de/wp-content/art_pdf/Band3_50-51_archiv.pdf)
Am Bodensee ist es besonders oft nebelig. Bild © www.foto-webcam.eu

Temperaturunterschiede

Im Spätsommer und Herbst werden die Tage kürzer und die Nächte länger. Bei windstillen Verhältnissen und klaren Nächten kühlt die Luft stark ab und sammelt sich in Tälern und Senken. Immer öfter bildet sich darin ein Kaltluftsee, in dem es kühler ist als auf den umliegenden Hügeln und Bergen. Kalte Luft ist dichter als warme Luft und fließt von der Schwerkraft angetrieben zum niedrigsten Punkt eines Beckens oder Senke. Hinzu kommt, dass kalte Luft weniger Feuchtigkeit aufnehmen kann und somit schnell vollständig mit Wasserdampf gesättigt ist. Weiters werden durch diverse Abgase (von Industrie und Verkehr) und Hausbrand viele Aerosole (z.B. Rußpartikel) in den Kaltluftsee eingebracht. Die hohe Wasserdampfsättigung und die vorhandenen Aerosole begünstigen die Kondensation der feuchten Luft, also den Übergang vom gasförmigen in den flüssigen Zustand. Die daraus entstandenen, feinen Wassertröpfchen bezeichnen wir als Nebel. Passiert dieser Vorgang in einem Kaltluftsee, dann entsteht Nebel oder Hochnebel.

Luftschichtung bei einer Inversionswetterlage. © UBIMET

Auch das Absinken sowie das Eintreffen von milden Luftmassen in der Höhe kann aber zur Entstehung von Kaltluftseen führen, mehr Infos dazu gibt es hier: Inversionswetterlagen und Subsidenz. Im Laufe des Herbstes werden Nebelfelder jedenfalls immer langlebiger und zäher, da die Sonne nicht mehr die nötige Energie liefert, um diese „wegzuheizen“. Die Kaltluftseen können sich dann oft von Tag zu Tag weiter ausdehnen, wodurch die Nebelwahrscheinlichkeit weiter ansteigt.

Nebel in der Rhön. Bild via Kaltennordheim.

Wind und Nebel

Zur Nebelauflösung kommt es dann meist erst, wenn starker Wind die bodennahe Kaltluft wegfegt. Häufig ist das im Zuge von Kaltfronten oder durch Föhn der Fall. Aber auch eine Wolkenschicht über dem Nebel reicht, damit sich die Nebelfelder lichten. Gerade der Wind ist auch der Grund, warum das Flachland in der Regel seltener von Nebel betroffen ist.

In den Beckenlagen Bayerns ist es oft schwach windig und damit im Herbst auch nebelig. Bild © www.foto-webcam.eu

Zusammengefasst: Die Gründe, warum es im Spätsommer und Herbst häufiger in den Tälern nebelig ist, sind zumeist große Temperaturunterschiede zwischen bodennahen und höheren Luftschichten und das Fehlen von Wind.

Der Funtensee stellt einen sehr kleinräumigen, aber effektiven Kaltluftsee dar. Bild © www.foto-webcam.eu
Ein Satellitenbild vom 7. Oktober mit Hochnebel im Süden. © EUMETSAT/UBIMET

Quelle Titelbild: pixabay

Zivilschutz-Probealarm am 1. Oktober

Sirene

Der jährliche Zivilschutz-Probealarm soll nicht nur als Funktionstest der Sirenen dienen, sondern auch der Bevölkerung die Bedeutung der Signale in Erinnerung rufen. Am Samstag werden somit mehr als 8.000 Sirenen in ganz Österreich heulen. Mit diesen soll nämlich im Katastophenfall die Bevölkerung gewarnt und alarmiert werden.

Sirenensignale

Anbei die Bedeutung der Signale sowie der Zeitplan für den Probealarm am 1. Oktober 2022:

    • 12 Uhr: Sirenenprobe, 15 Sekunden
    • 12:15 Uhr: Warnung, 3 Minuten gleichbleibender Dauerton: Herannahende Gefahr!
    • 12:30 Uhr: Alarm, 1 Minute auf- und abschwellender Heulton: Gefahr!
    • 12:45 Uhr: Entwarnung, 1 Minute gleichbleibender Dauerton: Ende der Gefahr
Die Bedeutung der Sirenensignale
Die Bedeutung der Sirenensignale. © zivilschutzverband.at

Weitere Infos dazu gibt es hier: zivilschutzverband.at

Titelbild © Adobe Stock

Am 23. September ist astronomischer Herbstbeginn

Bunte Wälder im Herbst - pixabay

Der astronomische Herbst beginnt auf der Nordhalbkugel mit dem Äquinoktium in der letzten Septemberdekade, der je nach Jahr auf den 22., 23. oder 24. September fällt. Das Äquinoktium ist jener Tag, an dem die Sonne senkrecht über dem Äquator steht und der lichte Tag bzw. die Nacht weltweit mit je 12 Stunden gleich lang sind. In diesem Jahr liegt die Sonne am 23. September exakt um 03:03 Uhr MESZ senkrecht über dem Äquator und die Sonnenstrahlen treffen hier also im 90-Grad-Winkel auf die Erdoberfläche. Nach diesem Zeitpunkt liegt die Sonne dann südlich des Äquators im Zenit und auf der Südhalbkugel kehrt langsam der Frühling ein.

Äquinoktium
Die Erde am Äquinoktium: Die Sonne steht senkrecht über dem Äquator.

Lange Nächte

Ende September und Anfang Oktober stellt sich oftmals ruhiges und stabiles Hochdruckwetter ein. Der Altweibersommer ist im deutschen Sprachraum eine sogenannte meteorologische Singularität, also eine regelmäßig wiederkehrende Wettererscheinung. Der Übergang in den Goldenen Oktober findet bei entsprechender Wetterlage fließend statt. Die Tageslänge nimmt in dieser Jahreszeit besonders schnell ab, so verlieren wir derzeit etwa 3 bis 4 Minuten Licht pro Tag.

Die Tage werden langsam wieder länger
Die Änderung der Tageslänge im Jahresverlauf.

Astronomische vs. meteorologische Jahreszeiten

Für uns Meteorologen ist der Herbst schon rund drei Wochen alt, er begann am 1. September. Warum es neben den astronomischen Jahreszeiten auch die sogenannten meteorologischen Jahreszeiten gibt, hat einen einfachen Grund: Meteorologische Statistiken lassen sich nur schwer erstellen, wenn der Beginn der Jahreszeiten mitten in einem Monat liegt und dann auch noch von Jahr zu Jahr schwankt. Deshalb wurde noch in Zeiten ohne Computer die Entscheidung getroffen, die meteorologischen Jahreszeiten immer an den Monatsersten beginnen zu lassen.

Quelle Titelbild: pixabay

Der Einfluss von Hurrikans auf das Wetter in Europa

Die Sicht vom Weltraum auf Hurrikan Florence

Im langjährigen Mittel erreicht die atlantische Hurrikansaison im September ihren Höhepunkt. Die meisten Wirbelstürme entstehen über den sehr warmen Gewässern des tropischen Atlantiks bzw. der Karibik und ziehen dann west- bis nordwestwärts in Richtung Bermuda-Inseln oder zum Golf von Mexiko. Manche Stürme biegen auch schon früher nach Norden ab, wo sie dann zunehmend in den Einflussbereich der Westwindzone kommen und schließlich in Richtung Europa umgeleitet werden.

Zugbahnen von tropischen Wirbelstürmen (1950-2018).

Einfluss auf Europa

Über den vergleichsweise kühlen Gewässern des Nordatlantiks wandeln sich tropische Wirbelstürme allmählich in außertropische Tiefdruckgebiete um (extratropical transition) und können vom Jetstream im Bereich der Frontalzone eingebunden werden. Je nach Lage können sich die Tiefs dann neuerlich verstärken und Einfluss auf das Wettergeschehen stromabwärts in Europa nehmen. Vereinzelt können Ex-Hurrikane als hybride Tiefdruckgebiete sogar direkt auf Westeuropa treffen: Meist erreichen sie das Festland zwar nur in stark abgeschwächter Form, es gibt allerdings Ausnahmen, wie etwa die Shapiro-Keyser-Zyklonen mit sog. Sting Jets. Diese betreffen zwar meist nur eng begrenzte Gebiete, können aber dennoch zu schweren Schäden führen, wie beispielsweise Ophelia im Jahre 2017 oder Leslie im 2018.

Hurrikan Ophelia im Jahr 2017
Hurrikan Ophelia (2017) konnte seine tropischen Eigenschaften lange erhalten und traf dann als Hybrid-Sturm auf die Britischen Inseln. © EUMETSAT / UBIMET

Wesentlich häufiger beeinflussen Ex-Hurrikane allerdings die Großwetterlage, so können sie im Herbst manchmal ruhige und milde Wetterabschnitte in Teilen Europas begünstigen. Da die Prognose der Zugbahn jedoch häufig mit einigen Unsicherheiten behaftet ist, können Hurrikane negative Auswirkungen auf die mittelfristige Vorhersagequalität haben.

Hurrikan Danielle bringt Spätsommer

Der erste Hurrikan der Saison entwickelte sich heuer ungewöhnlich spät sowie ungewöhnlich weit nördlich: Am 2. September wurde der tropische Sturm Danielle gut 1000 km westlich der Azoren erstmals als Hurrikan eingestuft. Vorerst befand sich der Wirbelsturm nahezu ortsfest und zog dann langsam nordostwärts. Über den immer kühleren Gewässern des Nordatlantiks hat das Tief seine tropischen Eigenschaften schließlich verloren. Mittlerweile nimmt das Tief unter weiterer Abschwächung Kurs auf Portugal.

Zugbahn von Danielle inkl. Prognose („Z“) sowie aktuelle Wassertemperarturen. © R. Hart

Der Kern von „Ex-Danielle“ befindet sich derzeit etwa 400 km westlich von Portugal und an seiner Ostflanke gelangen mit einer südlichen Strömung nochmals sehr warme Luftmassen  subtropischen Ursprungs nach Westeuropa. In den kommenden Tagen erfassen diese Luftmassen zum Teil auch den Alpenraum und die Temperaturen steigen hierzulande nochmals auf ein spätsommerliches Niveau.

Auf der aktuellen Wetterkarte sind zwei ehemalige Hurrikane sichtbar.

Hurrikan Earl unterstützt Kaltlufteinbruch

Ein weiterer Hurrikan namens Earl ist in den vergangenen Tagen knapp östlich der Bermuda-Inseln vorbeigezogen und befindet sich mittlerweile als hybrides Tief etwa 500 km südöstlich von Neufundland. Ex-Earl nimmt im Laufe der kommenden Tage Kurs auf den Süden Grönlands, gleichzeitig löst sich Ex-Danielle auf. Damit verlagert sich das Hoch über dem Nordatlantik unter vorübergehender Verstärkung zu den Britischen Inseln, was im Zusammenspiel mit einem umfangreichen Tiefdruckgebiet über Skandinavien wiederum eine ausgeprägte Nordlage in Mitteleuropa zur Folge hat. Dadurch ist auch hierzulande am kommenden Wochenende ein Kaltlufteinbruch in Sicht.

Ex-Earl beeinflusst die Großwetterlage stromabwärts in Europa.
Schematische Darstellung des Einflusses eines starken Tiefs über dem Westatlantik auf das Wetter in Europa. © https://journals.ametsoc.org/

Wie unterscheiden sich Tiefdruckgebiete?

Generell kann man die Tiefs in tropische oder außertropische Tiefdruckgebiete unterteilen. Während erstere einen warmen Kern und eine symmetrische Struktur aufweisen, sind letztere durch einen kalten Kern und einer asymmetrischen Struktur mit Warm- und Kaltfronten gekennzeichnet. Damit treten die stärksten Windgeschwindigkeiten bei einem tropischen Tief im Gegensatz zu einem außertropischen Tief direkt in Bodennähe auf.  Tropische Tiefs können sich jedoch in außertropische Tiefdruckgebiete umwandeln, dieser Prozess wird als „extratropical transition“ bezeichnet. In dieser Übergangsphase spricht man auch von subtropischen Tiefs, wobei die Tiefs sowohl tropische als auch außertropische Eigenschaften aufweisen.

Wird es in Zukunft bei uns auch Hurrikane geben?

Durch die globale Erwärmung dehnt sich der Bereich, in dem tropische Wirbelstürme vorkommen, tendenziell etwas nordwärts aus, zudem können sich Hurrikane rascher verstärken. Der östliche Nordatlantik wird allerdings die Bedingungen für tropische Wirbelstürme weiterhin nicht erfüllen, da die Wassertemperaturen nach wie vor zu niedrig sind. Ex-Hurrikane können aber tendenziell etwas länger als zuvor ihre tropischen Eigenschaften beibehalten und damit häufiger als hybride Tiefdruckgebiete auf Westeuropa treffen. Im Mittelmeerraum gibt es derzeit noch keine Anzeichen, dass sich die Anzahl an Medicanes erhöht. Ähnlich wie im tropischen Atlantik  ist aber davon auszugehen, dass sich etwaige Medicanes aufgrund der zunehmenden Wassertemperaturen rascher verstärken und damit größere Auswirkungen haben können.

 

Welchen Einfluss haben Hurrikans auf unser Wetter?

Aufmerksame Leser haben es wahrscheinlich schon mitbekommen. Nach einem ungewöhnlich ruhigen August bildeten sich in den letzten Wochen die ersten Hurrikane auf dem Atlantik. Der erste Wirbelsturm entwickelte sich am 1. September, ungewöhnlich weit im Norden des Atlantiks, etwa 1000 km westlich der Azoren. Danielle verlagerte sich vorerst nur langsam und zieht nun nach ihrer extratropischen Umwandlung in Richtung Portugal. Momentan befindet sich das Tief vor der Küste Portugals, wodurch auf der Vorderseite warme Luftmassen nach Westeuropa geführt werden. Zur Wochenmitte erfassen diese Luftmassen zum Teil noch den Süden Deutschlands und sorgen regional für eine kurze Spätsommerphase!

Abbildung 1: Bodendruck- und Frontenkarte für Montag, den 12. September 2022, 14 Uhr MESZ (Quelle: UBIMET)

Was ist der Unterschied zwischen einem Hurrikan und einem EX-Hurrikan?

Damit ein Hurrikan entsteht müssen bestimmte Bedingungen erfüllt sein. In unseren Breiten reichen die Wassertemperaturen nicht aus, damit sich ein tropischer Wirbelsturm entwickeln kann. Der Nordatlantik ist schlicht zu kalt dafür. Gleichzeitig ist die vertikale Windscherung  (Windänderung mit der Höhe) zu stark, wodurch sich diese Stürme nicht ausbilden und intensivieren können. Danielle bildete sich in den Subtropen. Dort waren die Meeresoberflächentemperaturen noch ausreichend warm, sodass der Sturm zu einem Hurrikan mit einem charakteristischen Auge heranwuchs (siehe Abbildung 2). Er bezog seine Energiequelle zu diesem Zeitpunkt aus dem Ozean. In den folgenden Tagen zog der Wirbelsturm über eine Gegend mit deutlich geringen Wassertemperaturen, wodurch er sich abschwächte und seine Struktur mehr und mehr der eines außertropischen Tiefs ähnelte (siehe Abbildung 3). Dabei bildete sich eine Kalt und Warmfront aus.

Abbildung 2: Satellitenbild Hurrikane Danielle am 02 September 2022, Quelle: https://worldview.earthdata.nasa.gov/
Abbildung 3: Danielle nach der extratropischen Umwandlung, Quelle: https://worldview.earthdata.nasa.gov/

Ist ein EX-Hurrikan gefährlicher als ein „normales“ außertropisches Tiefdruckgebiet?

Nein, meistens nicht. Da ein Ex-Hurrikan in unseren Breiten seine tropischen Eigenschaften bereits verloren hat, kommt es meist auch nicht zu den hohen Windgeschwindigkeiten wie bei starken Hurrikans. Es gibt allerdings Ausnahmen, wie etwa die hybriden Shapiro-Keyser-Zyklonen mit sog. Sting Jets, diese betreffen meist aber nur sehr eng begrenzte Gebiete. Die Stärke eines ehemaligen Hurrikans hängt in unseren Breiten in erster Linie von den gleichen Faktoren ab, die auch bei der Entstehung eines normalen Sturmtiefs eine Rolle spielen. Somit haben ehemalige Hurrikans bei uns ähnliche Auswirkungen auf unser Wettergeschehen wie außertropische Tiefdruckgebiete.

Mitgestaltung der Großwetterlage

Ehemalige Hurrikane spielen manchmal eine große Rolle für die Großwetterlage in Europa: Je nach Zugbahn und Lage können sie beispielsweise im Herbst stabile Hochdruckgebiete über Teilen Europas begünstigen. Da die physikalischen Prozesse bei der extratropischen Umwandlung  aber noch nicht vollständig verstanden und modellierbar sind, beeinflussen ehemalige Hurrikans auch deutlich die mittelfristige Vorhersagequalität. Im aktuellen Fall führt der Ex-Hurrikan Danielle über dem Ostatlantik warme Luftmassen nach Westeuropa, der Ex-Hurrikan Earl über dem Nordatlantik begünstigt in der zweiten Wochenhälfte jedoch die Ausbildung eines Hochs über den Britischen Inseln, was in der zweiten Wochenhälfte wiederum zu einem Kaltlufteinbruch in Mitteleuropa beisteuert.

Bodendruck- und Frontenkarte für Montag, den 12. September 2022, 14 Uhr MESZ (Quelle: UBIMET)

Wird es in Zukunft bei uns auch Hurrikans geben?

Durch die globale Erwärmung dehnt sich der Bereich, in den tropische Wirbelstürme vorkommen können, im Atlantik nach Norden aus. Allerdings wird der Nordatlantik in unsere Breiten auch dann die Bedingungen für tropische Wirbelstürme nicht erfüllen, da die Wassertemperaturen immer noch zu niedrig sind. Die tropischen Wirbelstürme können aber tendenziell etwas länger ihre tropischen Eigenschaften beibehalten als zuvor und damit häufiger als hybride Tiefdruckgebiete auf Westeuropa treffen. In Südeuropa sieht das nochmals anders aus: Im Mittelmeerraum könnten sich intensivere Medicanes entwickeln, damit nimmt die Gefahr von Hurrikan-ähnlichen Bedingungen am Mittelmeer zu.

Titelbild: Satellitenbild Hurrikan Earl, Quelle: https://worldview.earthdata.nasa.gov/

Unerwartete Folgen des Vulkanausbruchs auf Tonga

Hunga Tonga-Hunga Haʻapai Vulkanausbruch am 14.01.2022 - Quelle: Tonga Geological Services

Der Vulkanausbruch gilt als einer stärksten Ausbrüche der letzten Jahrzehnte. Dabei gab die unterseeische Magmakammer nach und eine große Menge Wassers des Pazifiks ergoss sich in die Tiefe. Dabei traf es auf die mehrere Tausend Grad heiße Magma und verdampfte schlagartig. Die ausgelöste Explosion war noch in Alaska zu hören, was 9700 km entfernt liegt. Zudem löste sie einen Tsunami aus, der die umliegenden Inseln der Inselgruppe verwüstete.

Dabei raste zudem die Druckwelle mit 320 m/s um mehrfach den Globus und wurde auch in Österreich registriert. Diese Druckwelle fand zudem Anklang bis in die Medien. Ein weiterer Rekord wurde durch die Höhe der Asche- und Dampfwolke erreicht. Sie stieg bis in etwa 53 km hinauf, was der unteren Mesosphäre entspricht!

Auswirkungen auf das Klima

So eine massive Eruption hat normalerweise eine großen Einfluss auf das Weltklima in den folgenden Monaten und Jahren. Ausgelöst durch kleine Schwefeldioxidaerosole, die in der Stratosphäre mehrere Jahre verweilen, findet gewöhnlich eine Abkühlung statt, da Sonnenlicht von den Aerosolen zurück ins All reflektiert wird. Ein Beispiele dafür ist der Ausbruch des Tamboras im Jahre 1815. Anschließend sank die Temperatur um 3 Grad ab.

Bei der Eruption Anfang des Jahres wurde nach neuesten Berechnungen nur etwa 450.000 Tonnen von Schwefeldioxid in die Atmosphäre entlassen, beim Ausbruch des Pinatubos 1991 waren es hingegen 20.000.000 Tonnen. In der Geophysik wird angenommen, dass für eine klimarelevante Auswirkung mindestens 5.000.000 Tonnen ausgestoßen werden müssen. Daher hatte der Ausbruch keine abkühlende Wirkung.

Viel mehr nimmt man nun an, dass der Effekt sogar umgekehrt ist. In der aufsteigenden Wolken befand sich sehr viel Wasserdampf, der sich nun besonders in der Stratosphäre über der Südhalbkugel angereichert hat. Da diese sehr trocken ist, hat diese Anreicherung um satte 10% deutliche Auswirkungen. Die Temperaturen steigen leicht an! Dies ist nun eine neue Erkenntnis nach der Vulkanausbrüche das Klima auch erwärmen können!

Titelbild: Tonga Geological Services

Nullgradgrenze in Österreich binnen 50 Jahren um 190 m gestiegen

Gletscher im Sommer

Die Temperatur nimmt mit der Höhe im Mittel um etwa 0,6 bis 1 Grad pro 100 Höhenmeter ab. Jene Höhe, wo der Gefrierpunkt erreicht wird, nennt man Nullgradgrenze. Ihre Bestimmung ist im Sommer unkompliziert, während es im Winterhalbjahr etwa bei Inversionswetterlagen durchaus auch mehrere Nullgradgrenzen geben kann. Die Unsicherheiten sind im Winter also erhöht, zumal die Auflösung der Reanalysen nicht ausreicht, um der komplexen Topographie der Alpen gerecht zu werden. Im Summe zeigt sich aber eindeutig, dass die Nullgradgrenze im Alpenraum immer weiter ansteigt.

Entwicklung der mittleren Nullgradgrenze (m ü. A.) in Österreich von 1959 bis 2021 im Winter (blau), Sommer (rot) und im gesamten Jahr (schwarz). Dünne Linien = Jahresmittelwerte. Dicke Linien = 10-jährige gleitende Mittelwerte. ECMWF Copernicus ERA5 Reanalysen, UBIMET
Entwicklung der mittleren Nullgradgrenze (m ü. A.) in Österreich von 1959 bis 2021 im Winter (blau), Sommer (rot) und im gesamten Jahr (schwarz). Dünne Linien = Jahresmittelwerte. Dicke Linien = 10-jährige gleitende Mittelwerte. ECMWF Copernicus ERA5 Reanalysen, UBIMET

Wenn man nur die Reanalyse-Daten betrachtet, dann ist die mittlere Nullgradgrenze in Österreich von etwa 2430 auf 2620 m angestiegen, also in Summe 190 Meter. Wenn man die Stationsdaten der Alpen miteinbezieht, liegen die Absolutwerte etwas tiefer: Mit einem Anstieg von 2230 auf 2420 m (Mittel 1961-90 bzw. 1990-2020) liegt der Anstieg in Summe aber ebenso bei 190 Metern.

Im Hochsommer über Gipfelniveau

Die mittlere Nullgradgrenze in den Sommermonaten ist in den vergangenen 30 Jahren um gut 200 bis 300 m angestiegen. In den vergangenen Jahren lag sie sogar immer häufiger in etwa 3800 m Höhe und damit oberhalb der höchsten Gipfel des Landes. Heuer liegen wir nur knapp hinter dem bisherigen Rekord aus dem Jahre 2019, die kommenden drei Wochen werden also für die Endplatzierung entscheidend sein. In einzelnen Monaten wurde bereits die 4000-Meter-Marke übertroffen, es ist also nicht verwunderlich, dass die Gletscher immer rascher abschmelzen. Da der vergangene Winter zudem auch sehr schneearm war, gibt es heuer eine Rekordschmelze.

Ranking der mittleren Nullgradgrenze in den Sommermonaten (Juli, Juni, August) in Meter über der Adria. Daten von 1959 bis 2022 - ECMWF Copernicus ERA5 Reanalysen, UBIMET
Ranking der mittleren Nullgradgrenze in den Sommermonaten (Juli, Juni, August) in Meter über der Adria. Daten von 1959 bis 2022 – ECMWF Copernicus ERA5 Reanalysen, UBIMET
Monate mit mittlerer Nullgradgrenze über 4000 m in Österreich von 1959 bis Juli 2022 - ECMWF Copernicus ERA5 Reanalysen, UBIMET
Monate mit mittlerer Nullgradgrenze über 4000 m in Österreich von 1959 bis Juli 2022 – ECMWF Copernicus ERA5 Reanalysen, UBIMET

Spitzen in 5000 m Höhe

Wie in Österreich sehen auch die Daten in der Schweiz aus, wo heuer bei einer  Radiosondierung am 25. Juli mit einer Nullgradgrenze in 5.184 Metern Höhe ein neuer Rekord aufgestellt wurde. Damit wurde zum zweiten Mal seit dem  20. Juli 1995 eine Nullgradgrenze über 5000 m beobachtet.

Wenn man die letzten 150 Jahre in der Schweiz beobachtet (1871-2019), dann ist die Nullgradgrenze bereits um etwa 300 bis 400 Meter angestiegen, wobei sich der Anstieg in den letzten Jahrzehnten vor allem im Frühling und Sommer beschleunigt hat, zum Teil lag die Anstiegsrate sogar bei über 100 Metern pro Jahrzehnt. Im Winter geht man davon aus, dass die mittlere Nullgradgrenze bis Mitte dieses Jahrhunderts von heute 850 Meter auf 1200 bis 1500 Meter steigen wird.

Titelbild: Photo credit: hauseralain on VisualHunt.com

Beifuß und Ragweed: Pollensaison geht in die Schlussphase

Die Pollensaison geht in die Schlussphase

Die Pollensaison geht allmählich in die Schlussphase: Der Höhepunkt der Beifußblüte steht unmittelbar bevor,  im Flach- und Hügelland muss man somit spätestens ab dem Wochenende mit mäßigen bis hohen Belastungen rechnen. Ab Mitte August beginnt zudem vor allem in der Osthälfte auch die Blütezeit von Ragweed, was speziell bei Unkrautallergikern zusätzliche Kreuzreaktionen auslösen kann. Weiters gibt es in tiefen Lagen auch erhöhte Konzentrationen an Pilzsporen.

Ragweed

Das beifußblättrige Traubenkraut, mittlerweile unter seinem englischen Namen Ragweed wesentlich bekannter, wurde Ende des 19. Jahrhunderts von Nordamerika nach Europa eingeschleppt und breitet sich seit den 1980er Jahren auch in Mitteleuropa aus. Bereits ab wenigen Pollenkörnern pro Kubikmeter Luft reagieren empfindliche Personen allergisch. Dieses Unkraut wächst an Straßenrändern, in Äckern oder auf Schuttplätzen, und ist verantwortlich für den „Herbstheuschnupfen“. Für Ragweedpollen spielt der Ferntransport eine wichtige Rolle: Besonders in der Pannonischen Tiefebene ist diese Pflanze stark ausgebreitet, somit treten besonders bei südöstlichem Wind erhöhte Belastungen auf.

Saisonende im September

Die gute Nachricht zum Schluss: Im September neigt sich die Pollensaison langsam dem Ende zu, nach dem Abklingen der Blüte von Ragweed sorgen lediglich Pilzsporen noch für allergische Beschwerden.

Title Photo: anro0002 on VisualHunt / CC BY-SA

Alle Jahre wieder: Die Hundstage

Die Hundstage stellen die heißeste Zeit des Jahres dar.

Die Zeit vom 23. Juli bis zum 23. August ist landläufig als Hundstage bekannt und gilt als die heißeste Zeit im Jahr. Ihren Ursprung haben diese Tage im alten Ägypten rund zweitausend vor Christus: Rund um den 23. Juli wurde damals nämlich des hellste Stern Sirius am Morgenhimmel  sichtbar. Bei den alten Ägyptern war dieses astronomische Ereignis von besonderer Bedeutung, da zu diesem Zeitpunkt oftmals die Nilflut einsetzte. Außerdem glaubten die Menschen, dass der hellste Stern am Morgenhimmel als „zusätzliche“ Sonne für die sommerliche Hitze verantwortlich sei. Die Dauer der Hundstage erklärt sich daraus, dass vom ersten Auftauchen des Sterns in der Morgendämmerung bis zum vollständigen Erscheinen des Sternbilds etwa ein Monat vergeht.

Sirius zeigt sich am Himmel südöstlich vom Sternbild Orion. Photo credit: AlvinWuFoto on VisualHunt.com

Hundstage und Hitze in Europa: Zufall

Im Alpenraum ist die Zeit während der Hundstage tatsächlich die heißeste Phase des Jahres: Häufig erleben wir von Ende Juli bis Mitte August sehr heiße Tage und warme, teils sogar tropische Nächte. Auch die meisten Hitzerekorde in Mitteleuropa stammen aus dieser Zeit. Mit dem Sternbild „Großer Hund“ hat das aber nichts zu tun, da sich das Erscheinen von Sirius im Laufe der Jahrtausende verschoben hat: Mittlerweile taucht Sirius erst ab Ende August am Morgenhimmel auf, zudem wird das gesamte Sternbild hierzulande erst im Winter vollständig sichtbar.

In Europa kommt Sirius erst im Herbst zum Vorschein. Photo credit: tsbl2000 on Visualhunt

Titelbild: visualhunt.com

 

Hitze in Europa: Wie entstehen Hitzewellen?

Ventilator und Sonnenschein

Hitzewellen sind mehrtägige Perioden mit einer ungewöhnlich hohen thermischen Belastung, welche durch den Klimawandel tendenziell häufiger und intensiver auftreten. International existiert allerdings keine einheitliche Definition des Begriffs Hitzewelle, meist basieren die Definitionen auf einer Kombination von perzentilbasierten Schwellenwerten mit einer minimalen Andauer. Die einfachste Definition im deutschsprachigem Raum für eine Hitzewelle lautet drei Tage in Folge mit einem Höchstwert über 30 Grad. Doch wie kommt es zu Hitzewellen?

Hochdruckgebiete

Mitteleuropa liegt in der Westwindzone, weshalb unser Klima im Mittel stark vom Atlantischen Ozean geprägt wird. Die Stärke des polarumlaufenden Jetstreams ist in erster Linie von den Temperaturunterschieden in der Atmosphäre zwischen den mittleren Breiten und den polaren Gebieten abhängig, wobei größere Temperaturunterschiede zu höheren Windgeschwindigkeiten in der Höhe führen. Aus diesem Grund verläuft der Jetstream im Sommer weiter nördlich und ist deutlich schwächer ausgeprägt als im Winter. Der Jetstream verläuft zudem nicht geradelinig von West nach Ost, sondern mit unterschiedlich stark ausgeprägten Wellen je nach Ausprägung und Lage der Hochs bzw. Tiefs. Nicht jedes Hoch führt aber zu einer Hitzewelle.

Das Hoch über West- und Mitteleuropa sorgt zu Wochenbeginn für eine antizykonale Nordlage im Alpenraum (Prognose des Jetstreams in etwa 10 km Höhe © ECMWF / UBIMET)

Südwestlagen

Je nach Lage des Jetstreams relativ zum Alpenraum und der daraus resultierenden Anströmung sprechen Meteorologen beispielsweise von einer Nordwest- oder einer Südwestlage. Letztere führt im Sommer in Mitteleuropa aufgrund der Herkunft der Luftmassen aus subtropischen Regionen häufig zu Hitze, aber selbst im Frühjahr kann es mit Föhnunterstützung manchmal schon zu Temperaturen um 30 Grad kommen. Solche Wetterlagen können unterschiedlich lange anhalten und mitunter auch zumindest kurze Hitzewellen verursachen.

Blockierte Wetterlagen

Für extreme Hitzewellen benötigt es meist blockierte Wetterlagen, also Lagen mit einem umfangreichen, stationären Hochdruckgebiet. Bei solchen Wetterlagen wird der Jetstream in Europa unterbrochen bzw. weit nach Norden abgelenkt. Ein typisches Beispiel dafür ist die sog. „Omega-Lage“, die manchmal mehrere Wochen lang andauern kann.

Omega-Lage im extrem trockenen März 2022. © ECMWF/UBIMET

Subsidenz

Kräftige Hochdruckgebiete sorgen in der freien Atmosphäre für eine absinkende Luftbewegung („Subsidenz“). Wenn Luft absinkt, dann gelangt sie unter höheren Luftdruck und wird demzufolge komprimiert und erwärmt. Die Luft erwärmt sich dabei pro 100 Höhenmeter um etwa 1 Grad. Diese Erwärmung setzt sich zwar oft nicht direkt bis zum Boden durch (im Herbst kommt es beispielsweise zu ausgeprägten Inversionslagen, siehe hier), aber auch in der Grundschicht steigen die Temperaturen Tag für Tag an.

Vereinfachter Querschnitt der Luftströmung in einem Hoch- und Tiefdruckgebiet. © br.de

Bei einer blockierten Wetterlagen spielt dieser Prozess eine entscheidende Rolle, so wird die Luft an Ort und Stelle durch Absinken und Sonneneinstrahlung immer weiter erwärmt. In den mittleren Breiten kann sich dann auch ein sog. „Heat dome“ bzw. eine Hitzeglocke ausbilden, wie beispielsweise bei der Rekordhitze im Westen Kanadas im Juni 2021.

Bei einer „Omega-Lage“ wurde die Luft in Lytton in Kanada auf bis zu 49,6 Grad erhitzt im Juni 2021.

Hitze in Westeuropa

Die große Hitze zu Beginn der kommenden Woche in Nordfrankreich sowie auf den Britischen Inseln kommt ebenfalls durch ausgeprägtes Absinken zustande: Das umfangreiche Hochdruckgebiet namens JÜRGEN verlagert sich am Wochenende bzw. zu Wochenbeginn von den Britischen Inseln langsam nach Mitteleuropa. Die Luft in mittleren Höhen umkreist das Hoch und sinkt dabei immer weiter ab, damit kommt es am Montag und Dienstag zu teils extremer Hitze in Westeuropa. Etwa in Paris werden am Dienstag Temperaturen um 40 Grad erwartet.

Ensemble-Prognose der Herkunft der Luft in Paris am kommenden Montag. © NOAA
In Paris muss man am Dienstag mit Temperaturen um 40 Grad rechnen. © UBIMET

Und in Österreich?

Hoch JÜRGEN verlagert sich zu Beginn der kommenden Woche über Mitteleuropa hinweg und auch im Alpenraum wird es zunehmend heiß. Bereits am Dienstag sind im Westen Höchstwerte um 35 Grad in Sicht, am Mittwoch kündigen sich im Osten örtlich sogar bis zu 37 Grad an. Ganz so heiß wie etwa in Nordfrankreich wird es hierzulande aber nicht, obwohl die Luftmasse sich kaum ändert. Wie kann das sein? Grund dafür ist in erster Linie das schwächelnde Hoch: Die Subsidenz ist nicht mehr so stark ausgeprägt wie noch zu Wochenbeginn in Westeuropa, damit ist die Luftmasse um ein paar wenige Grad kühler.

Der Hochdruckrücken verlagert sich bis Mittwoch unter leichter Abschwächung ostwärts (die Schichtdicke nimmt etwas ab). © ECMWF

Extreme Hitze: Lokaleffekte

Für Temperaturrekorde spielen mehrere Faktoren eine Rolle, wie beispielsweise auch die Witterung in den Wochen vor einer Hitzewelle bzw. die daraus resultierende Bodenfeuchte: Wenn der Boden durch eine Dürreperiode bereits ausgetrocknet ist, wird die am Boden eintreffende Sonneneinstrahlung direkt in fühlbare Wärme umgewandelt, da weniger Energie für Verdunstung verbraucht wird. Weiters spielen auch geographische Faktoren eine Rolle, so kann föhniger Wind die Luft aus mittleren Höhenlagen mitunter direkt bis in tiefen Lagen absinken lassen, was dann lokal zu extrem hohen Temperaturen führen kann. Wenn alle Faktoren zusammenkommen, also ein blockiertes Hitzehoch, trockene Böden, föhniger Wind und strahlender Sonnenschein, dann sind meist neue Rekorde zu erwarten. So wurden beispielsweise auch die 46 Grad in Südfrankreich im Juni 2019 erreicht.

 

Wassertemperatur am Mittelmeer kratzt lokal an der 30-Grad-Marke

Hund springt ins Wasser - pixabay.com

Die anhaltende Hitze und vor allem die oft windschwachen, trockenen Verhältnisse am Mittelmeer spiegeln sich nun auch in den Meeresoberflächentemperaturen wider. An manchen Stellen wie zum Beispiel entlang der Nordküste Siziliens und im Levantinischen Meer sind sogar schon knappe 30 Grad dabei!

Temperatur der Wasseroberfläche des Mittelmeers am 12. Juli 2022 - Copernicus Marine Service
Temperatur der Wasseroberfläche des Mittelmeers am 12. Juli 2022 – Copernicus Marine Service

An der Adria und im Ägäis sorgten hingegen auffrischende Nordostwinde (die Bora und der Meltemi) in den letzten Tagen für eine Durchmischung der oberen Wasserschichten. Die überhitzte Wasseroberfläche wurde dadurch mit frischerem Wasser aus tieferen Schichten gemischt, weshalb hier meist „nur“ 22 bis 24 Grad verzeichnet werden. Kein Wunder also, dass die Temperaturanomalien (Abweichung im Vergleich zum 30-jährigen Durchschnitt) genau in diesen Regionen momentan teils negative Werte aufweisen. Denn ansonsten ist das Mittelmeer weiterhin viel zu warm, mit Abweichungen von bis zu +4 oder +5 Grad zwischen Korsika und der Côte d’Azur!

Temperaturanomalie der Wasseroberfläche des Mittelmeers am 12. Juli 2022 - Copernicus Marine Service
Temperaturanomalie der Wasseroberfläche des Mittelmeers am 12. Juli 2022 – Copernicus Marine Service

Der langjährige Trend im Mittelmeerraum ist eindeutig: Das Wasser wird sukzessive wärmer, wie man aus der unterstehenden Zeitreihe (monatliche Temperaturabweichungen) entnehmen kann. Zum Vergleich: Sowohl der Mai als auch der Juni 2022 waren zwischen 1 und 1,5 Grad zu warm im Vergleich zum langjährigen Mittel.

Zeitreihe der Temperaturanomalie für das gesamte Mittelmeer von 1993 bis 2020 - Copernicus Marine Service
Zeitreihe der Temperaturanomalie für das gesamte Mittelmeer von 1993 bis 2020 – Copernicus Marine Service

Ostsee: Das neue Mittelmeer?

Dasselbe gilt für die Ostsee. Derzeit messen Satelliten zum Teil badetaugliche Wassertemperaturen um die 20 Grad sowohl in Vorpommern als auch zwischen Finnland, Russland und Estland. Die Temperaturanomalie der Ostsee liegt momentan verbreitet zwischen +2 und +4 Grad. Wer beim Schwimmen Abkühlung sucht, muss in Zukunft an die Ostsee statt ans Mittelmeer!

Temperatur der Wasseroberfläche der Ostsee am 12. Juli 2022 - Copernicus Marine Service
Temperatur der Wasseroberfläche der Ostsee am 12. Juli 2022 – Copernicus Marine Service

Zeitreihe der Temperaturanomalie für die gesamte Ostsee von 1993 bis 2020 - Copernicus Marine Service

Zeitreihe der Temperaturanomalie für die gesamte Ostsee von 1993 bis 2020 – Copernicus Marine Service

Österreichische Seen sind auch sehr warm!

Oder man kann sich natürlich immer für die österreichischen Seen entscheiden. Hierzulande hat man eine größere Auswahl an Wassertemperaturen. Für mutige Schwimmer/innen eignet sich zum Beispiel der Lunzer See mit 15 Grad hervorragend! Am Wörthersee fühlt man sich hingegen mit etwa 24 Grad wie an der Kroatischen Adriaküste.

See (Auswahl) Wassertemperatur
Wörthersee (K) 24 °C
Achensee (T) 17 °C
Bodensee (V) 24 °C
Erlaufsee (ST) 22 °C
Mattsee (S) 21 °C
Mondsee (OÖ) 21 °C
Neusiedler See (B) 20 °C
Lunzer See (NÖ) 15 °C
Alte und Neue Donau (W) 21 °C

 

 

Titelbild: Hund springt ins Wasser – pixabay.com

Wasserhosen vor der Küste Finnlands

Vergangenen Samstag trafen verschiedene Wetterbedingungen zusammen und begünstigten dabei die Entstehung von Wasserhosen vor der finnischen Küste. Das Wasser im Botnischen Meerbusen zwischen Schweden und Finnland ist derzeit überdurchschnittlich warm, die Luft darüber war aufgrund eines Tiefs aber verhältnismäßig kalt und die Luftströmung passend, um gleich mehrere Wasserhosen gleichzeitig zu bilden.

Die Voraussetzungen

Für die Entstehung von Wasserhosen sind drei Faktoren besonders wichtig:

    • Der Unterschied zwischen der Temperatur der Wasseroberfläche und der Lufttemperatur auf Höhe der Wolkenbasis: Je größer die Temperaturdifferenz, desto höher die Labilität.
    • Lokale Windkonvergenzen, also Regionen, wo Winde aus zwei unterschiedlichen Richtungen zusammenströmen und zu Verwirbelungen führen.
    • Schwache Höhenwinde, da starke Windgeschwindigkeiten die Entwicklung vertikaler Verwirbelungen in der Luft unterdrücken können.

Die Temperaturen

Die folgende Karte zeigt die in der Meteorologe gerne verwendete Temperatur auf dem 850 hPa Niveau (in etwa 1500 m Höhe) über Europa. Dabei erkennt man ein Tiefdruckgebiet nördlich der Ostsee über dem Botnischen Meerbusen und über Finnland und an den grün-gelblichen Farben auch die kälteren Luftmassen in dieser Gegend.

Luftdruckverteilung und Temperatur auf 850hPa am 10. Juli 2022 – GFS, UBIMET

Da es aber auf die Temperaturdifferenz zur Meeresoberfläche ankommt, dient ein Blick auf die Temperaturanomalie über Europa am vergangenen Samstag. Dabei wird der Ist-Zustand von diesem Tag mit dem 30-jährigen Mittel verglichen. Man erkennt, dass besonders der Botnische Meerbusen zu dieser Zeit überdurchschnittlich warm ist.

Temperaturanomalien der Wasseroberflächen am 09. Juli 2022 – Quelle: http://arctic.som.ou.edu/

Weiteres zu Wasserhosen

Besonders im Herbst sind Wasserhosen in Küstenregionen keine Seltenheit, da in dieser Jahreszeit die ersten Kaltluftausbrüche besonders über den noch warmen Meeren für hohe Labilitätswerte sorgen. Ganz besonders trifft dies auf den Mittelmeerraum zu, aber gelegentlich kann man sie auch im Binnenland über größeren Seen wie etwa dem Bodensee beobachten.

Anbei ein weiteres Foto von vergangenem Samstag vor der finnischen Küste:

Wasserhosen gehören aus meteorologischer Sicht zu  den Großtromben und sind zumindest für den Betrachter nichts anderes als Tornados über einer  Wasserfläche, in der Entstehung und den Auswirkungen aber Grund verschieden. Meist entstehen die Wasserhosen im Bereich lokaler Verwirbelungen der Luft unterhalb von Quellwolken, Tornados, die man häufig von Bildern aus den USA und teils auch aus Europa kennt, hingegen im Zuge von langlebigen Superzellengewittern mit rotierendem Aufwindbereich. Wasserhosen sind in der Intensität und den Windgeschwindigkeiten um einiges schwächer als Tornados, dennoch können sie, wenn sie auf Land treffen, auch für Schäden und herumfliegende Trümmer sorgen.

Titelbild: Wasserhose vor der finnischen Küste am 09. Juli 2022, Quelle: facebook – Nina Rantanen

 

Droht Österreich Ende Juli eine historische Hitzewelle?

Extreme Hitze pixabay.com

Trotz der derzeitigen, unterkühlten Witterung wurde uns Meteorologen in letzter Zeit öfters die Frage gestellt, ob die Nordafrikanische Hitze in der zweiten Julihälfte mit Temperaturwerten teils über 40 Grad zurückkommen wird. Manche Wettermodelle (hauptsächlich das amerikanische Modell, GFS – siehe die Animation der Temperatur in etwa 1500 m Höhe unten, violett = sehr heiß) deuten tatsächlich auf eine extreme Hitzewelle hin, samt Rekord-höchstwerten für halb Europa! Schuld daran wäre zumindest am Anfang ein relativ kleinräumiges Tief, das sich in der zweiten Monatshälfte vom Ostatlantik langsam in Richtung Skandinavien verlagern würde.

Prognose der Temperatur in 850hPa vom 15. bis 18. Juli 2022 - GFS Modell, UBIMET
Prognose der Temperatur in 850hPa vom 15. bis 18. Juli 2022 – GFS Modell, UBIMET

Hitzewelle ja oder nein?

Doch es wird immer betont: Wettervorhersagen sind meist nur für die ersten 3 bis 5 Tage zuverlässig. Das stimmt auch, wenn man z.B. die genauen Temperaturwerte an bestimmten Orten wissen möchte. Wenn man aber an einer generellen, überregionalen Tendenz der Witterung für die kommenden Wochen interessiert ist, dann sind einzelne Modelle unzuverlässig. In solchen Fällen kommen sogenannte probabilistische Prognosemodelle ins Spiel, die in der Lage sind, die Unsicherheiten in der mittelfristigen Prognose zumindest teilweise zu berücksichtigen. Dabei werden gleichzeitig mehrere Berechnungen für die Vorhersage durchgeführt. Man bekommt also nicht nur einen einzigen Temperaturwert an einem bestimmten Ort für eine bestimmte Zeit, sondern eine Wahrscheinlichkeit, dass es z.B. im Laufe der kommenden Woche über einem Gebiet überdurchschnittlich warm sein wird. Solch ein probabilistisches Modell wird u.a. auch vom Europäische Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (EZMW oder ECMWF auf Englisch) betrieben.

Wirft man also einen Blick auf die zweite Julihälfte, so bestätigt sich die Tendenz hin zu einer sich entwickelnden Hitzewelle (rötliche Töne in der Animation unten = überdurchschnittliche Temperaturwerte über einer Woche). Die mögliche Hitzewelle sollte nächste Woche hauptsächlich die Iberische Halbinsel und Frankreich fest im Griff haben und erst übernächste Woche eventuell auch in Österreich ihren Höhepunkt erreichen.

Tendenz der wöchentlichen Temperaturanomalien im Vergleich zum langjährigen Klimamittel über Europa für die kommenden drei Wochen (rötliche Töne = zu warm) - ECMWF
Tendenz der wöchentlichen Temperaturanomalien im Vergleich zum langjährigen Klimamittel über Europa für die kommenden drei Wochen (rötliche Töne = zu warm) – ECMWF

Natürlich kann man solche Tendenzen auch für den Niederschlag erstellen. Passend zur möglichen Hitzewelle würde die zweite Julihälfte über weiten Teilen Europas viel zu trocken verlaufen (bräunliche Töne in der Animation unten).

Tendenz der wöchentlichen Niederschlagsanomalien über Europa für die kommenden drei Wochen (bräunliche Töne = zu trocken) - ECMWF
Tendenz der wöchentlichen Niederschlagsanomalien über Europa für die kommenden drei Wochen (bräunliche Töne = zu trocken) – ECMWF

Rekord-Hitze ja oder nein?

Die Hitzewelle in der zweiten Julihälfte rollt also mit großer Wahrscheinlichkeit auf uns zu. Doch das heißt immer noch nicht, dass sie auch rekordverdächtig lang oder historisch heftig sein wird. Denn für solche Details sollte man besser noch abwarten. Dies erkennt man am Besten, wenn man die probabilistischen Prognosen an bestimmten Orten darstellt. Nimmt man z.B. Bregenz und Wien, so kann man alle verschiedene Berechnungen der probabilistischen Prognosen für diese Orte auf einem Temperaturdiagramm darstellen (Balken in den unterstehenden Grafiken). Die gesamte Höhe der Balken stellt dabei die gesamte Spanne der Temperaturprognose im probabilistischen Modell dar und ist deswegen auch gleich ein Maß für die Unsicherheit der Vorhersage (große Spanne = höhere Unsicherheit).

Bregenz
Mittelfristige, probabilistische Tendenz der 2m Temperatur in Bregenz - ECMWF Ensemble Modell
Mittelfristige, probabilistische Tendenz der 2m Temperatur in Bregenz – ECMWF Ensemble Modell

Zur besseren Veranschaulichung wurden in den Diagrammen auch die durchschnittlichen, klimatologischen Temperaturmaxima und -minima (dicke rote bzw. blaue Linien) eingetragen, die an diesen Orten normalerweise zu erwarten sind. Die schmalen roten bzw. blauen Linie in den Grafiken zeigen hingegen die klimatologischen Temperaturextreme.

Wien
Mittelfristige, probabilistische Tendenz der 2m Temperatur in Wien - ECMWF Ensemble Modell
Mittelfristige, probabilistische Tendenz der 2m Temperatur in Wien – ECMWF Ensemble Modell

Man sieht: Bis zur Mitte der kommenden Woche bleibt uns das eher unterkühlte, nach Osten zu auch oft unbeständige Wetter erhalten. Danach deutet sich ein erster Anstieg der Temperaturen auf ein sommerliches Niveau an. Richtig heiß könnte es in der vorletzten Juliwoche werden, dann sind auch 40 Grad im Bereich des Möglichen (siehe Diagramm für Wien). Doch die Spanne der Balken ist dann enorm und selbst Höchstwerte unter 30 Grad sind immer noch wahrscheinlich. Zusammengefasst: Hitzewelle ja, rekordverdächtige Hitze noch ungewiss!

 

Titelbild: Abkühlung gegen Hitzewelle im Sommer – pixabay.com

Gewitter-Rekord: Blitzreichster Juni des Jahrzehnts

Superzelle in der Nähe von Allentsteig im Waldviertel am 29. Juni 2022 © Storm Science Austria

Der Juni 2022 war extrem gewitterreich. Hotspots des Landes waren dabei Kärnten, die Steiermark und Oberösterreich. Leider kam es vor allem gegen Ende des Monats zu tödlichen Unwetterereignissen.  Bis zum 29.06. um 16:20 Uhr wurden österreichweit 644308 Blitze geortet.

Blitzdichte im Juni 2022 bis zum 29.06. um 16:20 Uhr - UBIMET
Blitzdichte im Juni 2022 bis zum 29.06. um 16:20 Uhr – UBIMET
Blitzanzahl im Juni 2022 bis zum 29.06. um 16:20 Uhr - UBIMET
Blitzanzahl im Juni 2022 bis zum 29.06. um 16:20 Uhr – UBIMET

Dies ist bereits ein neuer Juni-Rekord für die letzten 13 Jahre (seitdem die moderne Blitzortung von nowcast.de begonnen hat), es fehlt jedoch noch ein gewitterreicher Abend sowie auch ein gewitterreicher Tag bis zum Ende des Monats.

Blitzanzahl im Juni von 2009 bis 2022 - UBIMET, nowcast
Höchste bis tiefste Juni-Blitzanzahl von 2009 bis 2022 – UBIMET, nowcast

 

Titelbild: Superzelle in der Nähe von Allentsteig im Waldviertel am 29. Juni 2022 © Storm Science Austria

Gewitter und Unwetter: Von der Einzelzelle bis zur Superzelle

Die Superzelle vor der Ankunft in Wien © M. Spatzierer

Der Juni 2022 war bislang sehr gewitterreich. Hotspots des Landes waren dabei die Steiermark und Oberösterreich. Bis zum 21.06. um 19:20 Uhr wurden österreichweit 308950 Blitze geortet. Dies entspricht ungefähr dem Durchschnitt der letzten 13 Jahre, es fehlt jedoch noch mehr als eine Woche bis zum Ende des Monats. Da die Prognose weitere Gewitterlagen verspricht, geht man davon aus, dass der Monat am Ende eher überdurchschnittlich gewittrig ausfallen wird. Selbst der Rekord vom Juni 2018 mit 447746 Blitzentladungen ist noch in Reichweite.

Blitzdichte im Juni 2022 bis zum 21.06. um 9:20 Uhr - UBIMET
Blitzdichte im Juni 2022 bis zum 21.06. um 9:20 Uhr – UBIMET
Blitzanzahl im Juni 2022 bis zum 21.06. um 19:20 Uhr - UBIMET
Blitzanzahl im Juni 2022 bis zum 21.06. um 19:20 Uhr – UBIMET
Blitzanzahl im Juni von 2009 bis 2022 - UBIMET, nowcast
Blitzanzahl im Juni von 2009 bis 2022 – UBIMET, nowcast

Allgemein spricht man von einem Gewitter sobald ein Donner hörbar ist, allerdings können Gewitter eine sehr unterschiedliche Struktur aufweisen. Je nach Windscherung und vertikaler Schichtung der Atmosphäre weisen sie zudem eine unterschiedliche Intensität und Lebensdauer auf.

Einzelzelle

Für die Entstehung von Gewittern sind grundsätzlich drei Zutaten notwendig: Ausreichend Feuchtigkeit in der Grundschicht der Atmosphäre, eine genügend starke Temperaturdifferenz mit der Höhe und einen Auslöser (wie beispielsweise eine Kaltfront oder eine bodennahe Windkonvergenz). Wenn diese Voraussetzungen gegeben sind und Luft aufsteigt, dann beginnt der enthaltene Wasserdampf zu kondensieren. Die dadurch freigesetzte Energie sorgt für weiteren Auftrieb, wodurch sich die allzubekannten Gewitterwolken – auch Cumulonimbus genannt – bilden. Durch das Auf- und Abwirbeln kollidieren Eispartikel miteinander, was zu einer Ladungstrennung führt. Dadurch überwiegt in den unteren und oberen Wolkenschichten eine positive Ladung bzw. in den mittleren Wolkenschichten eine negative Ladung. Durch Blitzentladungen kann dieser Ladungsunterschied ausgeglichen werden.

Ein Einzelzellengewitter. © NOAA

Der einsetzende Niederschlag wird von Verdunstungsprozessen begleitet, wodurch Abwinde entstehen. Da Auf- und Abwind jedoch räumlich nicht genügend voneinander getrennt sind, behindern die Abwinde die Aufwinde und kappen die Zufuhr weiterer „Gewitternahrung“ ab. Das Gewitter schwächt sich ab und zerfällt. In der Regel weisen solche Gewitter eine Lebensdauer von etwa 30 Minuten auf und werden von Platzregen sowie manchmal auch von kräftigen Böen und kleinem Hagel begleitet.

Gewitter
Eine alleinstehendes Gewitter mit der typischen Amboss-Struktur. © AdobeStock

Multizellen

Gewitter weisen oft eine zumindest schwach ausgeprägte mehrzellige Struktur auf, damit werden sie per Definition zu einer Multizelle. Diese Gewitter sind insgesamt langlebiger als ordinäre Gewitter und können bei passenden Bedingungen zu großen Gewitterkomplexen heranwachsen: Wenn die Winde in der Höhe eine stärkere Windgeschwindigkeit aufweisen als die Winde in Bodennähe (also wenn es vertikale Windscherung gibt), können bei einem Gewitter die Aufwindzone von der Abwindzone getrennt werden. Dadurch wird die Zufuhr an feuchtwarmer Luft nicht unterbrochen. Bei solchen Gewitterkomplexen kann man in der Regel mehrere Gewitterzellen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien beobachten: Vollständig ausgebildete Gewitter, sich neu entwickelnde Zellen sowie auch bereits zerfallende Zellen.

Vereinfachte Dartstellung der Konvektion innerhalb einer Gewitterwolke. © Nikolas Zimmermann
Diese Einzelzelle hat das Potential zur Multizelle heranzuwachsen, da der verwehte Eisschirm  auf etwas Windscherung hindeutet. © N. Zimmermann
Ein Multizellengewitter. © NOAA

Je nach Windscherung, Luftschichtung sowie auch topographischem Einfluss können Multizellen sehr unterschiedliche Strukturen und Verlagerungsrichtungen aufweisen, beispielsweise können sie sich manchmal sogar entgegen der vorherrschenden Windströmung in mittleren Höhen verlagern. Bei starker Windscherung entwickeln sich manchmal sogar mehrere hundert Kilometer lange Gewitterlinien. Multizellen können zu Starkregen, Sturmböen und Hagel führen.

Quellwolken eines Gewitters - pixabay.com
Eine Multizelle. © pixabay.com
Gewitterlinie am IR-Satellitenbild (inkl. Blitze) am 29. Juni 2021.

Superzellen

Superzellen sind deutlich seltener als ordinäre Gewitter und Multizellen, sie sorgen aber oft für erhöhte Unwettergefahr. Es handelt sich dabei um meist langlebige, kräftige und alleinstehende Gewitter, welche einen beständigen rotierenden Aufwind aufweisen („Mesozyklone“). Superzellen entstehen bei ausgeprägter Windscherung: Bei einer starken vertikalen Windzunahme bilden sich nämlich quer zur Strömung horizontal liegende Luftwalzen. Der Aufwind eines entstehenden Gewitters saugt diese Luftwalze ein und kippt ihre Achse in die Senkrechte, wobei sich der Drehimpuls nach und nach auf den gesamten Aufwindbereich überträgt. Auf Zeitraffern lässt sich diese dadurch erkennen, dass die Gewitterwolke um eine vertikale Achse rotiert.


Die Zufuhr feuchtwarmer Luft wird dabei durch den räumlich getrennten Abwindbereich, in dem der Niederschlag ausfällt, nicht gestört. Superzellen können für schwere Sturmböen, Starkregen, großen Hagel und in manchen Fällen auch für Tornados sorgen.  Superzellen präsentieren sich aber je nach Feuchtigkeitsangebot unterschiedlich, so gibt es LP-Superzellen (low precipitation, siehe auch Zeitraffer oben), klassische Superzellen und HP-Superzellen (high precipitation, siehe Zeitraffer unten).


Titelbild: Superzelle über Wien am 12. August 2019 © M. Spatzierer

21. Juni: Astronomischer Sommerbeginn

Sommerliche Stimmung - pixabay.com

Obwohl die Tage ab dem 21. Juni langsam wieder kürzer werden, signalisiert die Sonnenwende in unseren Breiten erst den Sommerbeginn. Tatsächlich ist die heißeste Zeit des Jahres erst von Mitte Juli bis Mitte August zu erwarten. Die Ursache liegt in der thermischen Trägheit der Land- und vor allem Meeresoberflächen.

Der späteste Sonnenuntergang findet am 26. Juni statt.
Der späteste Sonnenuntergang findet am 26. Juni statt.

Der längste Tag und der früheste Sonnenaufgang fallen wegen der Neigung der Erdachse und der elliptischen Bahn unseres Planeten um die Sonne aber nicht auf den selben Tag, so findet der späteste Sonnenuntergang am 26. Juni statt, der früheste Sonnenaufgang war dagegen schon am 15. Juni.

Sommersonnenwende

Zum astronomischen Sommerbeginn, auch Sommersonnenwende genannt, sind die Tage im gesamten Jahr am längsten: In Wien etwa geht die Sonne bereits kurz vor 5 Uhr in der Früh auf und erst gegen 21 Uhr wieder unter. An wolkenlosen Tagen scheint die Sonne somit gut 16 Stunden. In Hamburg sind sogar 17 Stunden Sonnenschein möglich. Von nun an werden die Tage wieder kürzer: Vorerst nur sehr langsam, bis zum Monatsende um gerade einmal vier Minuten. Erst gegen Ende August werden die Tage merklich kürzer.

Die Tageslänge im Verlauf des Jahres. © UBIMET
Die Tageslänge im Verlauf des Jahres. © UBIMET

Titelbild © Adobe Stock

Die Gewitterhauptstadt Österreichs

Gewitter

Für die Entstehung von Gewittern sind grundsätzlich drei Zutaten notwendig: Ausreichend hohe Luftfeuchtigkeit, eine labile Schichtung der Atmosphäre sowie ein Mechanismus, der die Luft zum Aufsteigen bringt. Letzteres kann beispielsweise ein Zusammenströmen der Luft in Bodennähe oder eine Front sein. Für die Entstehung schwerer Gewitter ist zusätzlich noch eine Zunahme der Windgeschwindigkeit mit der Höhe notwendig, da diese den Gewittern ermöglicht, sich über längere Zeit hinweg am Leben zu erhalten (die sog. Windscherung).

Blitzreiche Steiermark

Graz hat „die Ehre“ die blitzreichste Hauptstadt ihrer geographischen Lage am Rande der Alpen zu sein. Die Stadt liegt im sogenannten Grazer Becken und wird umgeben vom Grazer Bergland im Norden und dem Oststeirischen Hügelland im Süden. Dabei stellt die im Südosten Österreichs oft sehr warme und feuchte Luft aus dem nahen Mittelmeerraum in Zusammenspiel mit dem Steirischen Bergland eine besonders gute Voraussetzung für Gewitter dar, da hohe Luftfeuchtigkeit zusätzliche Energie für kräftige Gewitterentwicklungen bietet. Weiters hält sich rund um Graz bei Kaltfrontdurchgängen lange Zeit schwülwarme Luft, da die bodennahe Kaltluft erst von den Alpen über Wien hinweg umgeleitet wird und zeitlich verzögert im Südosten ankommt. In mittleren Höhenlagen findet aber dennoch eine Temperaturabnahme statt, was zu eine labilen Luftschichtung führt.

Ein Blitz in Graz. © www.foto-webcam.eu

Zugrichtung: Graz

Sehr oft entstehen die Gewitter im angrenzenden Berg- und Hügelland der West- und Obersteiermark: Ganz besonders im Semmering-Wechsel-Gebiet, in den Fischbacher Alpen, im Grazer Bergland, im Bereich der Niederen Tauern oder über der Koralpe, da es hier regelmäßig zu zusammenströmenden Winden aus unterschiedlichen Richtungen kommt. Bei einer meist südwest- bis nordwestlichen Höhenströmung ziehen die Gewitter dann in Richtung Graz. Der Grazer Hausberg Plabutsch, der an der westlichen Stadtgrenze in einer Nord-Süd-Ausrichtung liegt, stellt mit seinen 754 m keine Barriere dar.

Die höchste Blitzdichte im Mai 2022 gab es in der Steiermark. © UBIMET

Im Mai wurden in der Steiermark mehr als 70.000 Blitzentladungen verzeichnet, dabei kam es mitunter auch zu kräftigen Gewittern, wie beispielsweise am 27. Mai.

Titelbild © AdobeStock

Die Schafskälte

Schafskälte

Meteorologisch gesehen ist die Schafskälte eine sogenannte Singularität, also ein Witterungsereignis, welches in einem begrenztem Zeitraum immer wieder an einem ähnlichen Datum auftritt. Bei der Schafskälte handelt es sich um einen Kälterückfall in Mitteleuropa im Frühsommer, meist im Zeitraum zwischen dem 4. und 20. Juni mit einem Maximum der Häufigkeit um den 11. Juni. Eine ähnliche Singularität stellen im Mai die Eisheiligen dar.

Kälte und Schafe?

Allgemein ist die Schafskälte weniger im Flachland sondern vielmehr in höheren Lagen im Gebirge von Bedeutung, was auch zum Namen dieser Wetterlage führt. So können plötzliche Kälteeinbrüchen für frisch geschorene Schafe durchaus bedrohlich sein, besonders für Muttertiere und Lämmer in hochgelegenen Almgebieten. In den Nordalpen gehen solche Kaltlufteinbrüche manchmal auch mit Schnee bis in mittlere Höhenlagen um etwa 2000 m einher.

Unregelmäßiges Ereignis

Im Laufe des Junis erfassen zwar immer wieder kühle Luftmassen Mitteleuropa, allerdings gibt es kein fixes Datum für die Schafskälte. So führten Auswertungen der Jahre 1881 bis 1947 mit einer hohen Wahrscheinlichkeit von über 80 Prozent zu einer Häufung um den 11. Juni, allerdings auch mit einer Streuung vom 4. bis zum 20 Juni. Etwas neuere Analysen aus den Jahren 1986 bis 1991 ergeben für das Auftreten dieser Singularität im Mittel die Zeit vom 11. bis zum 20 Juni. Auch eine Analyse der MeteoSchweiz zeigt, dass die Analyseperiode für den Zeitpunkt sowie die Dauer der Schafskälte eine wesentliche Rolle spielt, so war sie etwa in Davos am stärksten im Zeitraum 1931 bis 1960 ausgeprägt.

Schaf im Schnee
Schaf friert im Winter

Titelbild © Adobe Stock

Wie wird der Sommer 2022? Die Wetter-Tendenz für die warme Jahreszeit

Tendenz für den Sommer 2022 - UBIMET

Der heurige Mai war bislang schon frühsommerlich warm, wie bereits berichtet. Doch der tatsächliche Sommer steht uns noch bevor, er beginnt meteorologisch betrachtet schon am kommenden 1. Juni. Astronomisch gesehen starten wir hingegen wie üblich erst am Tag der Sommersonnenwende, also heuer am 21. Juni um 11.13 Uhr MESZ, in den Sommer.

Wie jedes Jahr am Ende des Frühlings wird uns nun immer öfter die Frage gestellt: Wie wird der Sommer? Meteorologen mögen solche langfristigen Tendenzen nicht, denn eine genaue, vertrauenswürdige Prognose – wie z.B. für das Wetter für die kommenden paar Tage – ist nicht möglich. In diesem Fall werden besondere, saisonale Modelle benutzt, die in der Regel eine 3-monatige Tendenz liefern. Für den Sommer wird also eine Gesamtprognose für Juni, Juli und August zur Verfügung gestellt. Häufig arbeitet man zudem mit Niederschlags- oder Temperaturanomalien. Die Hauptfrage lautet also: Wie kühl/warm oder nass/trocken wird es in diesen gesamten 3 Monaten im Vergleich zum langjährigen Klimamittel? Solche Tendenzen sind natürlich mit einer gewissen Unsicherheit behaftet und daher mit großer Vorsicht zu genießen, vor allem nicht gleich als genaue Prognose zu interpretieren.

Nach diesen Vorbemerkungen können wir nun versuchen, eine Tendenz für den Sommer 2022 zu geben. Denn heuer gibt es bei den meisten, saisonalen Modellen eindeutige Signale. Die Ableger von subtropischen Hochdruckgebieten sollten sich nämlich besonders häufig in Richtung Mitteleuropa ausdehnen. Im Zuge des Klimawandels ist nahezu überall ein zu warmer Sommer in Sicht, mit Temperaturanomalien meist zwischen +0.5 und +1 Grad. Aufgrund der Ausdehnung von Hochdruckgebieten subtropischen Ursprungs in Richtung Mitteleuropa ist aber vor allem von den Pyrenäen über den Alpenraum bis zu den Karpaten mit Abweichungen von bis zu +2 Grad auszugehen! Die mediterrane/nordafrikanische Hitze könnte uns also heuer häufiger als sonst heimsuchen.

Tendenz für den Sommer 2022 - UBIMETTendenz für den Sommer 2022 – UBIMET

Diese Großwetterlage würde wiederum besonders von den Iberischen Halbinseln über Norditalien bis zum Balkan für häufig trockene Bedingungen sorgen (wobei die oft trotzdem vorhandene Gewittertätigkeit im Bergland hier NICHT berücksichtigt wird). Im südöstlichen Mittelmeerraum sowie auch vom Ärmelkanal bis zur Nord- und Ostsee könnte es hingegen öfter zu Gewitterausbrüchen kommen.

 

Titelbild: Tendenz für den Sommer 2022 – UBIMET

12. Mai: Eisheiliger Pankratius

Blümchenfrost @ https://stock.adobe.com

Der Name Pankratius kommt aus dem Griechischen und bedeutet „Der alles Beherrschende“. Er lebte von rund 290 bis etwa 304 n. Chr. und war ein christlicher Märtyrer. Schon als Jugendlicher wurde er wegen seines Glaubens unter der Herrschaft des Diokletian oder der des Kaisers Valerian hingerichtet. Seine Verehrung war europaweit verbreitet. Der Hl. Pankratius wird oft in vornehmer Kleidung oder Ritterrüstung, mit Schwert, Märtyrerkrone und Palme dargestellt. Nach ihm werden – oft in der Kurzform Pankraz – Orte benannt. Dazu gehören beispielsweise St. Pankraz in Oberösterreich und in Salzburg.

Wetterbezug

Pankratius gehört zu den Eisheiligen, entsprechend sind ihm auch ein paar Bauernregeln zugeordnet:

„Wenn’s an Pankratius gefriert, so wird im Garten viel ruiniert.“

„Pankratius hält den Nacken steif, sein Harnisch klirrt vor Frost und Reif.“

„Ist Sankt Pankratius schön, wird guten Wein man sehn.“

„Pankratz und Urban ohne Regen versprechen reichen Erntesegen.“

Neben dem Bezug zur Ernte steht Pankratius klarerweise vor allem für Frostgefahr. Durchforstet man man aber alte Aufzeichnungen und analysiert die Wetterstatistik, lässt sich feststellen, dass Frost im Mai eher selten auftritt und genau zu Pankratius nochmal um einiges unwahrscheinlicher ist.

Schneelage im Hochgebirge: geringe Reserven für den Sommer

Im Flachland gibt es die größte Wahrscheinlichkeit für eine Schneedecke im Mittel Anfang Februar. Mit zunehmender Seehöhe verschiebt sich der Zeitpunkt mit der maximalen Schneehöhe der Saison aber nach hinten, in höheren Tälern ist dies meist Ende Februar der Fall. Im Hochgebirge fällt der Niederschlag auch im Frühjahr noch großteils als Schnee, daher wird die maximale Schneehöhe in Lagen über 2000 m durchschnittlich erst Anfang April bzw. über 3000 m erst Ende April oder Anfang Mai erreicht.

Vor allem in den Südalpen gab es im Winter 2021/22 außergewöhnlich wenig Schnee.

Am Hohen Sonnblick liegen im Mai durchschnittlich 5 Meter Schnee, der Rekord liegt sogar bei 11,9 m gemessen am 9. Mai 1944. Derzeit ist die Schneedecke mit 2,75 m allerdings unterdurchschnittlich und kommende Woche steigt die Nullgradgrenze auf über 3000 Meter an. Auch am Tiroler Alpenhauptkamm sind die Schneehöhen unterdurchschnittlich, noch gravierender ist der Schneemangel allerdings in den Südalpen sowie teils auch in den Westalpen. In der folgenden Graphik sieht man die Abweichung zum Mittel der Tage mit Schneedecke in diesem Winter: Vor allem in mittleren Höhenlagen gab es vielerorts teils starke negative Abweichungen, mit der Ausnahme vom Klagenfurter Becken.

Abweichung der Tage mit Schneedecke im vergangenen Winter. © https://labo.obs-mip.fr/

Akkumulation und Ablation

Die Massenbilanz eines Gletscher ergibt sich durch den Unterschied zwischen Akkumulation und Ablation im Laufe eines Jahres, wobei die Gesamtbilanz typischerweise am Ende des Sommers gezogen wird. Schneefall stellt den wichtigsten Prozess für die Akkumulation dar, wobei für manche Gletscher auch andere Faktoren wie etwa Lawinen eine Rolle spielen. Für die Ablation ist dagegen vor allem das Schmelzen im Sommer verantwortlich. Wenn das Akkumulations- und Ablationsgebiet am Ende des Sommers in etwa gleich groß sind, befindet sich der Gletscher im Gleichgewicht. Die Massenbilanz reagiert sehr empfindlich auf Veränderungen des Klimas und gibt Auskunft über die Gesundheit der Gletscher.

Der Hintereisferner im September 2021: Das Ablationsgebiet war deutlich größer als das Akkumulationsgebiet (die Schnee-Eis-Grenze stellt die sog. Gleichgewichtslinie dar).

Schlechte Ausgangslage

Für die Gletscher in den Alpen ist vor allem die Witterung in den Sommermonaten entscheidend, so sind feuchtkühle Sommer besonders wichtig, um größere Eisverluste zu verhindern. Weiters spielen aber auch die Niederschlagsmengen im Winter eine Rolle, so schützt eine mächtige Schneedecke die Gletscher länger von der Sonnenstrahlung im Sommer. Heuer ist davon auszugehen, dass große Teile der Gletscher früher als sonst ausapern werden, da einerseits weniger Schnee als üblich liegt, und andererseits auch noch erhöhte Mengen an Saharastaub in der Schneedecke enthalten sind. Diese werden im Laufe des Sommers wieder zum Vorschein kommen und den Schmelzprozess beschleunigen.


Hinzu kommt noch, dass die neueste Saisonprognose vom ECMWF auf einen überdurchschnittlich warmen sowie  trockenen Sommer in Mitteleuropa hindeutet. Sollte diese Prognose eintreffen, sind heuer ungewöhnlich große Eisverluste in den Alpen zu befürchten, da die Kombination aus einem schneearmen Winter und einem sehr heißen Sommer stark negative Massenbilanzen wie etwa im Jahre 2003 zur Folge hat.


Titelbild © www.foto-webcam.eu

Ausfall der Eisheiligen in diesem Jahr?

Nahaufnahme von Frost auch einem Gänseblümchen ©pixabay/Myriamy_Fotos

Den Ursprung der Eisheiligen nimmt man im Mittelalter an, als die gläubige, vorwiegend bäuerliche Bevölkerung von spätem Frost und den dadurch entstandenen Ernteeinbußen betroffen war. Die Ehrfurcht vor diesem Witterungsphänomen hat die Menschen dazu veranlasst, die Gedenktage Heiligen und Märtyrern zuzuordnen. Je nach Region sind das drei bis fünf Eisheilige:

  1. Mamertus, Bischof von Vienne – 11. Mai (nur Norddeutschland)
  2. Pankratius, frühchristlicher Märtyrer – 12. Mai
  3. Servatius, Bischof von Tongeren – 13. Mai
  4. Bonifatius, frühchristlicher Märtyrer – 14. Mai
  5. Sophia „Kalte Sophie“, frühchristliche Märtyrerin – 15. Mai (Süddeutschland und Österreich)

Frost im Mai

Die Temperaturen auf dem europäischen Festland steigen im Mai im Durchschnitt sehr schnell an, so erhöht sich die durchschnittliche Tagesmitteltemperatur in Deutschland im Laufe des Monats von 12 auf 15 Grad. Frost im Mai und somit auch zu den Eisheiligen ist in den tiefen Lagen also generell recht selten. In Wien, Zürich und Berlin muss man höchstens alle 10 Jahre, in Innsbruck und München zumindest in jedem zweiten Jahr damit rechnen. Deutlich häufiger sind späte Fröste allerdings in höher gelegenen Alpentälern oder in den Mittelgebirgen. In diesen Regionen ist sogar Anfang Juni noch leichter Morgenfrost möglich.

Eismänner

Die Ehrfurcht vor dem Frost während der Blütezeit wichtiger Pflanzen hat die Menschen dazu veranlasst, die Gedenktage vom 11. bis zum 15. Mai zuzuordnen. Aufgrund der gregorianischen Kalenderreform finden die Eisheiligen genau genommen aber knapp 10 Tage später statt, weil diese Bauernregel noch aus der Zeit des julianischen Kalenders stammt.

2022: Zu Servatius 30 Grad möglich

Die Eisheiligen sind aus meteorologischer Sicht eine sogenannte Singularität, also eine spezielle Wetterlage, die zu einem bestimmten Zeitabschnitt im Jahr mit erhöhter Wahrscheinlichkeit auftritt. Doch in diesem Jahr schaut es nach einem Ausfall der Eisheiligen aus. In der nächsten Woche dominiert bei uns Hochdruckeinfluss und auf der Vorderseite eines Tiefs über dem Ostatlantik wird zeitweise warme Luft aus südlichen Breiten herangeführt. Etwa ab der Wochenmitte,  also dem 11. Mai sind nach aktuellem Stand Höchstwerte um 23 bis 27 Grad zu erwarten. Zu Servatius am 13. Mai deuten sich sogar die ersten 30 Grad des Jahres an. Von Morgenfrost sind wir dann entsprechend weit entfernt. Unklar ist es noch, wie es danach weiter geht. Doch ein wirklich markanter Kaltlufteinbruch mit Frost im Flachland ist aktuell nicht zu sehen.

Wetterlage am Freitag, den 13. Mai @ UBIMET, ECMWF

Klimawandel

Das Wetter und damit die Blühtermine unterliegen früher wie heute großen Schwankungen von Jahr zu Jahr. Mittlerweile sorgen die milden Winter und die rasch steigenden Temperaturen im März und April jedoch regelmäßig für einen früheren Start der Vegetationsperiode. Wenn diese frühere Ausnahme immer häufiger vorkommt und dadurch zum Normalfall wird, kommt es zu einer Verschiebung der Durchschnittswerte, und das ist eben genau das, was der Klimawandel macht. Auf diese Art kommt die paradox anmutende Situation zustande, dass bei wärmerem Klima die Frostgefährdung in Mitteleuropa sogar zunimmt. Früher waren die Eisheiligen besonders gefürchtet, da die Pflanzen erst zu dieser Zeit soweit entwickelt waren, um frostgefährdet zu sein. Heutzutage haben Landwirte dagegen bereits im April mit der Frostgefahr zu kämpfen.

Klima im Mai: Von Frost bis Hitze

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Mit den Temperaturen geht es im Mai deutlich bergauf, in Deutschland liegt das langjährige Mittel im Mai mit etwa 12 Grad um rund 5 Grad höher als im April. Dabei fließen auch die Nächte in die Berechnungen ein. Am mildesten ist es im Oberrheingraben mit 15 Grad, in Mittelgebirgslagen und an der Ostsee kommt man hingegen nur auf ca. 11 Grad. Die Regenmenge beträgt im Flächenmittel knapp 70 mm, wobei es im Norden und Osten nur 50 bis 60 mm regnet, an der Nordsee teils noch weniger. Vom Schwarzwald bis zum Alpenrand liegen die Mengen hingegen bei 100 bis 130 mm, örtlich noch höher. Bei der Sonnenscheindauer haben der Norden und Osten mit 210 bis 240 Stunden die Nase vorn, die Ostsee kommt sogar auf 250 Sonnenstunden. In den Mittelgebirgen und am Alpenrand muss man sich hingegen mit 180 bis 200 Stunden zufrieden geben.

Frost und Hitze

Etwa bis zu den Eisheiligen (11. bis 15.5.) kann es nach Kaltlufteinbrüchen in klaren Nächten vereinzelt noch zu Frost kommen. In Oberstdorf im Allgäu wurden im Mai sogar schon -11 Grad gemessen, und selbst im selten sehr kalten Hamburg liegt der Mai-Kälterekord bei -5 Grad. Andererseits können von Süden schon hochsommerlich warme Luftmassen einfließen. Mit diesen sind unterstützt durch den hohen Sonnenstand schon heiße Tage mit 30 Grad oder mehr möglich. So liegt der Monatsrekord selbst in Kiel bei 33 Grad, in Berlin und Frankfurt am Main sogar bei 35 Grad.

Gewittersaison

Im Mai kommt die Gewittersaison in Fahrt, so sind in dieser Jahreszeit  markante Gewitterlagen mit Hagel, Starkregen und Sturmböen nicht ungewöhnlich. Ebenso kann es zu Hochwasserlagen kommen, da die nun warme Luft große Mengen an Feuchtigkeit aufnehmen kann. Somit können etwa bei „Vb-Wetterlagen“ regional sehr große Regenmengen fallen. Beispiele dafür sind das große Hochwasser Ende Mai / Anfang Juni 2013 oder das Pfingsthochwasser 1999. Nassschneefall mit Schneebruchgefahr stellt nun hingegen selbst in den Mittelgebirgen und am Alpenrand die Ausnahme dar, kann aber vereinzelt noch vorkommen.

Mittelwerte im Mai

durchschnittl. Max-Temp. in °C durchschnittl. Min-Temp. in °C Regenmenge in mm Regentage (mind. 0,1 mm)
Berlin 18,9 9,0 54 8,9
Hamburg 17,5 7,4 54 9,6
München 18,0 7,2 93 11,6
Köln 19,0 7,7 72 10,4
Frankfurt 20,0 9,1 63 9,7

Was ist ein Höhentief?

höhentief

Oft denkt man, dass Gewitter nur im Sommer auftreten, besonders wenn es heiß ist. Tatsächlich können Gewitter aber unterschiedlichste Ursachen haben, so unterscheidet man zB. die eben genannten Sommer-/Hitzegewitter (im Fachjargon: Luftmassengewitter) von Frontengewittern (meist im Zuge einer Kaltfront) oder solchen Gewittern, die bei entsprechend vorhandener Orographie (Gebirge) entstehen.
Eine weitere Ursache können Höhentiefs sein.

Die Definition

Höhentiefs liegen in mehren Kilometern Höhe und zeichnen sich durch niedrige Temperaturen im Vergleich zur Umgebung aus. Deren Entstehung wird oft durch Verwirbelungen des polarumlaufenden Jetstreams begünstigt, Meteorologen sprechen auch von einem Abschnürungsprozess bzw. einem „Cut-Off“. Solche Höhentiefs verlagern sich nicht mit der Höhenströmung, sondern werden durch die umgebende Luftdruckverteilung beeinflusst. Oft verharren sie wie ein Kreisel an Ort und Stelle (Titelbild: ECMWF-Prognose für den vergangenen Ostermontag mit einem Höhentief über Osteuropa).

Höhentief im IR-Satbild mit IFS-Modelldaten und Blitzen am 29.5.21, 13 Uhr MESZ. © EUMETSAT / UBIMET

Kaltlufttropfen

Ehemalige Tiefdruckgebiete bzw. Höhentiefs können sich zu sog. Kaltlufttropfen umwandeln, wenn das Bodentief durch Reibung oder Warmluftzufuhr aufgelöst wird und das Höhentief stattdessen erhalten bleibt. Tatsächlich befinden sich Kaltlufttropfen sogar oft im Randbereich eines Bodenhochs. In einem begrenzten Gebiet von etwa 100 bis 1000 Kilometern hält sich dabei deutlich kältere Luft als in der Umgebung. So eine Situation stellt sich am Freitag und Samstag über Deutschland ein.
Was hat das aber nun mit dem Wetter zu tun?

Labile Schichtung der Luft

Ein Höhentief wirkt sich merklich auf das tägliche Wettergeschehen aus, denn Höhenkaltluft sorgt für eine verstärkte vertikale Temperaturabnahme und somit für eine Destabilisierung der Atmosphäre. Besonders im Frühjahr und Sommer entstehen unter dem Einfluss der Höhenkaltluft Quellwolken, welche im Tagesverlauf zu Schauern und Gewittern heranwachsen. Die Lebensdauer von Kaltlufttropfen ist allerdings meist auf ein paar Tage bis etwa eine Woche begrenzt, da sich die Temperaturunterschiede in der Höhe allmählich ausgleichen.

Die Wetterprognose

Ein solches Höhentief zieht am Freitagabend von Nordwesten her über Deutschland herein. Erste Schauer sind noch in den späten Abendstunden vom Saarland bis Hessen zu erwarten, auch ein kurzes Gewitter ist dabei möglich. Am Samstag breiten sich die Schauer nahezu auf die ganze Südhälfte Deutschlands aus. Die Gewitterwahrscheinlichkeit nimmt dabei deutlich zu.

Vorhersagegenauigkeit

Wenn Höhenkaltluft im Spiel ist, nimmt die Vorhersagbarkeit des Wetters etwas ab: Einerseits werden Kaltlufttropfen durch die bodennahe Strömung gesteuert, was sich negativ auf die Qualität von Modellprognosen auswirkt, andererseits sorgt die konvektive Wetterlage für große Unterschiede auf engem Raum. Vor allem räumlich detaillierte Prognosen, wie etwa jene von Wetter-Apps, sind bei solchen Wetterlagen also mit Vorsicht zu genießen.

Nächster Schub Saharastaub bereits auf dem Weg nach Österreich

Niedergeschlagener Saharastaub auf Autos in Wien © Steffen Dietz, UBIMET

Der Frühling ist typischerweise Hauptsaison für Saharastaub-Ereignisse über Mitteleuropa. Kein Wunder also, dass die nächste Ladung des goldenen Düngers sich bereits unterwegs von Nordafrika in Richtung Alpenraum befindet. Denn im Vorfeld des Mittelmeertiefs SIMONE wird am Donnerstag nicht nur mildere Luft aus Nordafrika transportiert, sonder auch ein ordentlicher Schub Saharastaub!

Wetterlage am Donnerstag - UBIMET
Wetterlage am Donnerstag – UBIMET

Prognose des Saharastaubs

Der Höhepunkt des staubigen Ereignisses wird dabei am Freitag erreicht, aber auch im Laufe des kommenden Wochenendes bleibt die Saharastaub-Konzentration erhöht.

Animation der Konzentration an Sandpartikeln in der Atmosphäre von Mittwoch bis Samstag (bräunliche Töne = viel Staub in der Luft) - University of Athens, SKIRON Modell
Animation der Konzentration an Sandpartikeln in der Atmosphäre von Mittwoch bis Samstag (bräunliche Töne = viel Staub in der Luft) – University of Athens, SKIRON Modell

Staub ist nicht gleich Staub

Interessant sind auch die Ursprungsgebiete der Sandpartikel über Europa. Wenn man die Rücktrajektorien der Luft in 1000 m Höhe für den kommenden Samstag berechnet, sieht man besondere Unterschiede. Die Luftmasse, welche am Samstag in Österreich sein wird, kommt tatsächlich aus Nordafrika und bringt viel Saharastaub mit sich (blaue Linie in der Grafik). Über Deutschland ist die Lage aber anders. Hier kommt die Luft eher aus dem Kaspischen Meer (rote Linie), doch sandig ist sie dennoch! In diesem Fall handelt es sich um eine Mischung aus frisch aufgewirbeltem Saharastaub (also Staub aus Nordafrika) und Staub aus dem Nahen Osten, der seit mehreren Tagen unterwegs ist.

Woher kommt die Luft, die am kommenden Samstag über Europa sein wird? Die "Rücktrajektorien" helfen dabei, die Zugbahnen der Luftmassen besser zu verstehen - NOAA HySPLIT Modell, UBIMET
Woher kommt die Luft, die am kommenden Samstag über Europa sein wird? Die „Rücktrajektorien“ helfen dabei, die Zugbahnen der Luftmassen besser zu verstehen – NOAA HySPLIT Modell, UBIMET

Am Freitag regional „Blutregen“

Trotz erhöhter Saharastaub-Konzentration bleibt es am Donnerstag österreichweit noch trocken. Am Freitag streift aber das Tief SIMONE den Südosten des Landes und bringt vor allem von Osttirol und Kärnten über die Steiermark bis nach Wien etwas (Blut-)Regen. Hier wird somit ganz viel Staub ausgewaschen und zum Boden (bzw. auf Autos und Fenstern) gebracht. Aber auch im Rest des Landes sind am Freitag zumindest ein paar staubige Tropfen zu erwarten!

Prognose der Niederschlagssumme [l/m²] bis inklusive Samstag - UBIMET UCM-Modell
Prognose der Niederschlagssumme [l/m²] bis inklusive Samstag – UBIMET UCM-Modell
Prognose der Konzentration an Saharastaub (rötliche Töne) und Prognose der Wolken und Niederschläge in Wien von Mittwoch bis Sonntag - NASA-GMAO GEOS5-Modell
Prognose der Konzentration an Saharastaub (rötliche Töne) und Prognose der Wolken und Niederschläge in Wien von Mittwoch bis Sonntag. Besonders am Freitag ist im Zusammenhang mit Regen (grüne Balken) viel ausgewaschener Saharastaub in Sicht – NASA-GMAO GEOS5-Modell

 

Titelbild: Niedergeschlagener Saharastaub auf Autos in Wien © Steffen Dietz, UBIMET