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.
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.
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.
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.
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.
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!
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.
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).
The timing of the peak cherry tree blossom is influenced by spring temperatures.
Based on data from Japan stretching back to the year 812 (!), we see that in recent centuries the peak blossom has gradually moved earlier in the year—due to higher temperatures from climate change. pic.twitter.com/JD8MkSxJcx
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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“).
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.
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.
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.
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.
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!
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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, 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.
Der kräftige Westwind sorgt heute wieder für spannende #Wolken|formationen, etwa in #Wien. Hier hat sich eine sogenannte (stehende) #Leewelle gebildet. Der Wienerwald dient als Barriere und löst eine Wellenbewegung der Luft aus, am Wellenberg formiert sich die Wolkenformation. pic.twitter.com/vjPKnLLsbX
Föhnwolken bei Sonnenuntergang sind meist schön anzuschauen. Doch gestern hat sich der Himmel im Westen ganz besonders eindrucksvoll präsentiert: https://t.co/zTqcv9KYv9
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:
IT'S ALIVE!
One of the best plate stacks I've seen in southern Alberta. Notice how air flows through stationary lenticular clouds, being forced by a standing wave!#yyc@weathernetworkpic.twitter.com/TmU6nCfj2n
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.
*World Weather* Brilliant halo display in Snowbasin Resort, Huntsville, Utah on November 25! Photo: Julie Morris pic.twitter.com/MrQZpF7S7y
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.
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 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.
Der Halo von #Arosa auf MyModernArt – anfangs 12/19 fotografierte ich dieses Bild auf dem Hörnli. Des ging über die sozialen Medien in die ganze Welt. Von Jessica Stewart erschien nun noch ein ganz toller Artikel im US Magazin… https://t.co/Dk8R11DG5mpic.twitter.com/mEsI1EMHJS
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.
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!
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.
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!
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.
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.
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.
Spectaculair om te zien hoe men lawines neerhaald In dit geval op de berg achter ons huis. De helikopter gooit dynamiet en er volgt een grote Staublawine. Mooi gefilmd door @hansterbraak
Hopelijk kunnen nu de twee afgesloten gebieden (Baad en Wildental) weer gauw open! pic.twitter.com/qtcSBi0uzT
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.
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.
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
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.
In den zentralen und nördlichen Bezirken Wiens gibt es derzeit eine kleine weiße Überraschung: sog.Industrieschnee sorgt hier für einen winterlichen Eindruck. Es handelt sich um Schnee, der durch lokale Emissionen (v.a. Wasserdampf und Kondensationskerne) zustande kommt. pic.twitter.com/koTnD0sJrj
Eine der spannendsten Arten von #Schnee|fall: Der #Industrieschnee. Seit langer Zeit heute auch wieder mal in #Wien eine eng begrenzte Zone mit phasenweise tiefstem Winter. In der Zone (hier 3. Bezirk) kaum zu glauben, dass es in den Nachbarbezirken oft trocken ist. ❄️ @uwz_atpic.twitter.com/XBDEBTQzm5
Die Neue Donau in Wien ist mittlerweile zugefroren, das #Eis ist aber noch sehr dünn. Leichter #Industrieschnee bei Temperaturen zwischen -4 und -5 Grad sorgt jedenfalls für wahre Winterstimmung! pic.twitter.com/dMfckG72GR
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.
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.
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.
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
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.
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.
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.
Mehrere Tage Hochnebel bei Temperaturen knapp unter 0 Grad haben ihre Spuren hinterlassen… ab einer Höhe von knapp 500 m gibt es im Wienerwald feinstes #Raueis. pic.twitter.com/oUgY03qXhM
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.
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).
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.
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.
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 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).
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.
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.
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!
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.
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.
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.
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.
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?
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 steigenden Wassertemperaturen rund um Mitteleuropa (Nordsee, Mittelmeer) führen zudem bei Kaltluftvorstoßen zu einer labilen Schichtung der Luft, was die maximalen Niederschlagsraten zusätzlich erhöhen kann.
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.
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.
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.
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.
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.
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:
Wildwechsel
Nebel
Eis
Laub
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).
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!
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.
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.
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.
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.
⚠️ Jetzt können wir es #Jahrhundertflut an der Flensburger Förde und an der Schlei nennen. Höchste Sturmflut seit 100 Jahren. Stadtwerke in Flensburg haben den Strom ausgeschaltet. Peak für Mitternacht erwartet. Ich bin erschüttert. 😨 Passt gut aufeinander auf. 💙 Danke an alle… pic.twitter.com/4OItUpeaz6
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.
— Wetterinfos Vorpommern-Rügen (@Wetter_VR_HST) October 21, 2023
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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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:
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.
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.
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 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
Die letzten Tage waren außergewöhnlich gewitterreich, allein vom 12. bis 16. August wurden landesweit knapp 900.000 Blitze registriert. Viel fehlt auf den Monatsdurchschnitt nicht mehr. 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 sind sie zudem durch eine unterschiedliche Intensität und Lebensdauer geprägt.
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.
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.
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.
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.
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.
— Nicholas Isabella (@NycStormChaser) May 17, 2021
Never did I expect to capture the entire epic structure of a supercell with a tornado underneath. Was a dream, but had little hope. Time-lapse utopia, was on the verge of tears, hugging and celebrating with @WxMstr and @Sarah_AlSayegh. Sunday, TX #txwx@canonusapic.twitter.com/0m0NAfyZvU
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).
Auch in Süddeutschland waren zuletzt einige Superzellen unterwegs, hier Luftaufnahmen einer Zelle bei Augsburg:
Spektakuläre Luftaufnahmen der gestrigen Superzelle nördlich von München. Vielen Dank an Mando für die Zusendung dieser tollen Bilder über unsere Reportgruppe! pic.twitter.com/zQftiiXr6A
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
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.
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.
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.
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.
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….
Ventilatoren bringen zwar eine Abkühlung, in der Nacht besteht aber die Gefahr einer Erkältung. Daher sollte man ihn nicht direkt auf das Bett richten.
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.
Als eine langfristige Möglichkeit zum besseren Umgang mit der Wärme empfiehlt sich eine Matratze mit einer Sommer- und einer Winterseite.
Schwere, sprich fettreiche Speisen sollten vermieden und untertags reichlich Wasser getrunken werden, um in der Nacht eine ausreichende Flüssigkeitsversorgung des Körpers zu gewährleisten.
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!
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.
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.
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
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.
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.
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.
A powerful volcanic explosion rocked #Tonga along with an earthquake. Many areas are under a tsunami warning/advisory. Even some islands had some tsunami waves. This is the satellite animation of the eruption, a lot of lightning activity #Volcano#Tsunami#TongaVolcanopic.twitter.com/96L8yP2Hnu
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.
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 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).
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.
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).
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
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.
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.
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.
Mittlere Blitzdichte pro Landeshauptstadt:
Graz 28,4 Blitze/km²
Salzburg 26,8 Blitze/km²
Bregenz 16,9 Blitze/km²
Eisenstadt 16,3 Blitze/km²
Innsbruck 15,1 Blitze/km²
Linz 11,3 Blitze/km²
Wien 11,2 Blitze/km²
Klagenfurt 11,1 Blitze/km²
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.
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).
Just a reminder about the difference between a „watch“ and a „warning“. We’re currently in a „Severe Thunderstorm Watch“. The ingredients are there for any storms that develop to become strong/severe. We’ll be monitoring the radar all day. #WPRIweather#RIwx#MAwxpic.twitter.com/dyoRTmOx9e
— Michelle Muscatello (@michmuscatello) July 21, 2021
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)
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.
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!
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 sehr kalte Luftmassen (die arktische Meereisfläche erreicht im März ihre maximale Ausdehnung), welche bei passender Großwetterlage rasch bis nach Österreich gelangen können.
Bei einer südwestlichen Strömung können allerdings auch schon sehr milde Luftmassen aus Nordafrika zu uns gelangen, welche durch Föhneffekte sowie aufgrund des bereits hohen Sonnenstands vor Ort zusätzlich erwärmt werden.
Schnee im Jahr 2013
Schaut man sich die Osterfeste der letzten 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.
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.
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
11*
10*
* Prognose für 2023 (Stand: 5.4.23)
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 5 bzw. in Wien an 6 Ostersonntagen verzeichnet (im Jahr 2005 hat es in Innsbruck mit 19,9 Grad knapp nicht gereicht).
Heuer verlaufen die Osterferien kühl und in den Nächten muss man von Montagnacht bis zumindest Mittwochnacht verbreitet mit leichtem bis mäßigem Frost rechnen. Richtung Wochenende gestaltet sich das Wetter vermehrt unbeständig, die Temperaturen nähern sich aber wieder dem klimatologischen Mittelwert an. Mehr Infos zum Osterwetter gibt es hier.
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.
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.
Mein erster Graupelmann. ☃️
Der Schauer verwellt gerade ein bisschen über Wien, was gut ist. Der Graupel geht langsam in Schneefall über. pic.twitter.com/PCalRmzpJ9
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.
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.
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).
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.
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
Eindrückliche Aufnahmen während des vergangenen #Bisensturms am Neuenburgersee bei Yverdon-les-Bains. Windböen bis rund 100 km/h sorgten für ordentlichen Wellengang und #Surfer-Spass. Vielen Dank an U. Schwitter für die Bilder. pic.twitter.com/W0QZ7g9FiK
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)
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.
Vento forte su buona parte del FVG, in particolare sulla costa, e abbassamento delle temperature. Le raffiche di Bora hanno raggiunto i 106 km orari a Trieste; vento oltre gli 80 km orari a Grado e Lignano, mare molto mosso. Allerta meteo in vigore fino a mezzogiorno di lunedì. pic.twitter.com/fBIvBfdtDK
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
3/ What does an SSW event mean for surface weather? 2 out of 3 SSWs have the typical surface response (a negative North Atlantic Oscillation), meaning cold / dry over northern Europe and Eurasia, while southern and western Europe can experience rainfall & storms. Fig: @DrAHButlerpic.twitter.com/znCZoaWlFF
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).
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.
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.
It is increasingly likely that a major sudden stratospheric warming — defined as a reversal of the zonal winds at 10 hPa and 60°N — will take place, probably between 14 and 17 February. Cautionary note that the GFS seems to be on the extreme end of ensemble solutions, however. pic.twitter.com/limSM0FiEi
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.
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.
Can you believe these are real? 😱 another outbreak of extremely colorful nacreous clouds (polar stratospheric clouds) appeared all day over Kilpisjärvi, Finland today! pic.twitter.com/9M6tVDLDCZ
— Night Lights | nightlights.eth (@NightLights_AM) January 24, 2023
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.
Absolutely mesmerizing outbreak of polar stratospheric clouds type II (mother of pearl or nacreous clouds) over northern Norway! pic.twitter.com/hjnDdVA9yr
— Night Lights | nightlights.eth (@NightLights_AM) January 23, 2023
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.
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.
Giant outbreak of rare rainbow clouds (aka nacreous or polar stratospheric clouds) illuminating the sky above Kilpisjarvi, Finland all day yesterday! 😱
Yes, the colors are real and as saturated with the unaided eye! pic.twitter.com/51PJPu6HMF
— Night Lights | nightlights.eth (@NightLights_AM) January 25, 2023
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.
After a 6 hour road trip + 7 hours of hard work in the cold Arctic wind, I managed to get some pretty shots of today’s display of mother-of-pearls clouds (PCSs / nacreous clouds)) around the Kilpisjarvi area, Finland 🤩 pic.twitter.com/yNfb8tVnjP
— Night Lights | nightlights.eth (@NightLights_AM) January 26, 2023
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
We got an X-class flare, after a while! 🔥 AR 13182 has produced an X1.2 flare—just above M-level, but still! This region has shown eruptive behaviour already from behind the limb. Let’s see whether it puts on a show over the next ~2 weeks as it crosses the Earth-facing disc 👀 pic.twitter.com/Il3ievRlJu
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.
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.
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.
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).
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.
A KP 1 auroral substorm in Churchill from last September.
Often times if the data is weak, substorms will occur later in the night.
This is just from my experience.
This night, the substorm came around 2:30 am which is about 2 hours later than average for Churchill. pic.twitter.com/7s9u6zAxbR
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.
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.
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).
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).
Laut Auswertungen von Satellitendaten 2004-2016 in der Antarktis Oberflächentemperaturen bis -98°C. Das entspricht einer Lufttemperatur in 2 m Höhe von -94 ± 4°C. Bisher niedrigste gemessene Lufttemperatur am 23.7.1983 mit -89,2°C an der Station Vostok. https://t.co/HQ8JEzTW5zpic.twitter.com/2svIh98vr2
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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!
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.
Titelbild: Lärchen im Herbstgewand – VisualHunt.com
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.
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.
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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
#DürreTweet Freiburg im Breisgau 🌞🥵 stellenweise schon übler Dürrestress bei den Bäumen im Stadtgebiet. Aussicht auf Besserung ?? Den diesjährigen Kampf haben Wir verloren, weit und breit kein Niederschlag in Sicht pic.twitter.com/jMkPLktzWA
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.
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.
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.
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.
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 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:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Hurricane Danielle is an example where even a large multi-model ensemble can have large forecast errors.
Over the last 5 cycles, the 139 member ensemble completely changed from an eastward track into Europe to a recurve & loop – though a few members did show this early on. pic.twitter.com/h6w9B54PbQ
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.
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.
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.
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.
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!
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.
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.
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.
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!
Die #Druckwelle des Vulkanausbruchs in #Tonga überquerte gestern Abend Österreich. Dies sieht man ganz gut anhand der 10-minütigen Luftdruckdifferenzen der einzelnen Wetterstationen im Land. Die erste Welle wandert dabei von Nordosten nach Südwesten in der Grafik. pic.twitter.com/EnXUcliXJJ
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!
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.
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.
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.
Die Schweiz lag in der Nacht genau unter der Achse des Hochdruckrückens. Die Nullgradgrenze lag gemäss Radiosondierung #Payerne (Kanton VD) auf 5184m. Möglicherweise der höchste Wert seit Beginn der Aufzeichungen.
Siehe auch MeteoSchweiz Blog: https://t.co/41YZEB3GuApic.twitter.com/oXXQkASbkj
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.
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.
Die Anzahl Tage pro Jahr, an welchen auf den #4000m Gipfeln ganztägig positive Temperaturen herrschten, hat in den letzten Jahrzehnten deutlich zugenommen. Daten: #Radiosondierung Payerne 1954-2021. Mehr dazu im heutigen Meteoblog https://t.co/L34SbjuoxQ. Foto U. Graf. pic.twitter.com/Jdkj7dLGBc
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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!
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!
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.
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!
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.
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.
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.
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.
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:
Viikonloppuna Pyhämaan ja Kustavin välisellä merialueella kulki näyttäviä merenpintaa pärskyttäviä trombeja, jotka voivat olla tuhoisia merellä ja maalla. Trombeja näkyi samaan aikaan parhaimmillaan 7. Kuvan ottanut LSMV:n työntekijä Pohjois-Ahvenanmaalla. #trombipic.twitter.com/bmU1ZR1oTc
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
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.
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.
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).
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
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
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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
— Nicholas Isabella (@NycStormChaser) May 17, 2021
Never did I expect to capture the entire epic structure of a supercell with a tornado underneath. Was a dream, but had little hope. Time-lapse utopia, was on the verge of tears, hugging and celebrating with @WxMstr and @Sarah_AlSayegh. Sunday, TX #txwx@canonusapic.twitter.com/0m0NAfyZvU
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).
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 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.
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.
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.
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.
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.
— Daniel Gerstgrasser (@danivumalvier) June 7, 2020
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.
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 – 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.
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.
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.
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.
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.
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.
23 years of @glamos_ch winter mass balance monitoring on Swiss #glaciers.#Snow water equivalent on glaciers in 2022 is massively below average, especially in the South! The situation feels even worse as the last years (2018-2021) were characterized by rather good snow conditions pic.twitter.com/uSbceCsw9D
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.
The latest seasonal modelling from ECMWF has among the strongest signals for above normal summer temperatures across most of #Europe that I’ve seen.
Driven by a strong +NAO pattern, which also means below normal rainfall away from the far north.
Before/after the dust (4)
The extent and magnitude of the March 2022 dust deposit is stunning.. Here the Central Eastern Alps (Austria) today 21 March vs. 01 March. Image width is 150 km. #Sentinel2@CopernicusEUpic.twitter.com/AUZ4vlZVYq
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:
Mamertus, Bischof von Vienne – 11. Mai (nur Norddeutschland)
Pankratius, frühchristlicher Märtyrer – 12. Mai
Servatius, Bischof von Tongeren – 13. Mai
Bonifatius, frühchristlicher Märtyrer – 14. Mai
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.
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.
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.
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).
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.
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!
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.
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.
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!
Ihr habt es vermutlich bemerkt: Der zu Ende gehende März war extrem sonnig! Nahezu überall, wo die Topographie nicht im Weg steht, wurde die 200-Sonnenstunden-Marke geknackt. Auf dem Brunnenkogel wurden in diesem März bis heute um 12 Uhr sogar 286 Sonnenstunden verzeichnet!
Dies entspricht mehr als 90 Prozent der maximal erreichbaren Sonnenscheindauer für den März. Viel sonniger geht es also hier nicht, aber landesweit schien die Sonne zwischen 70 und 90 Prozent der verfügbaren Zeit.
Kein Wunder also, dass die klimatologischen Anomalien durch die Decke gehen. Verbreitet wurden zwischen 50% und 100% mehr Sonnenstunden verzeichnet als üblich (100% = doppelt so viel wie klimatologisch vorgesehen). Nur im Süden des Landes war es „nur“ um 30 bis 40 Prozent sonniger als im Schnitt.
Bemerkenswert war es sicherlich auch, dass sehr viele Tage nahezu komplett wolkenlos verlaufen sind! Der mittlere Bedeckungsgrad (=Anteil des Himmels, der von Wolken zumindest teilweise „verschmutzt“ ist) für den März liegt in allen Landeshauptstädten zwischen 2/8 und 3/8. Als direkte Folge gab es verbreitet 16 bis 22 „heitere“ Tage in diesem Monat.
In einem derart sonnigen Monat sind natürlich auch Rekorde gefallen. In der nachfolgenden Übersicht sind die Sonnenstunden im März für die Hauptstädte Österreichs aufgetragen. Jeder Punkt symbolisiert ein Jahr der Messgeschichte. Bspw. war der März 1944 in Wien mit 55 Stunden der bisher sonnenscheinärmste März, 1921 wurden dagegen mit 251 Stunden so viele wie sonst nicht registriert. Die dick schwarz umrandeten Punkte in der Grafik zeigen den aktuellen Stand im März 2022 an, hier wurde der gesamte Sonnenschein bis inkl. 30.03. bis 16 Uhr berücksichtigt. Man sieht: In Bregenz, Innsbruck, Salzburg, Linz und Sankt Pölten (also generell nördlich der Alpen) war es seit Messbeginn noch nie so sonnig im März! Unsere Prognose war also nicht komplett verkehrt.
Titelbild: Sonne, Sonnenschirm und Sonnenbrillen – pixabay.com
In letzter Zeit ist Saharastaub häufig zum Thema geworden. Doch dies sollte niemanden überraschen, denn Frühling ist typischerweise Saharastaub-Zeit. Am Ende des Winters auf der Nordhalbkugel sind die Gebiete rund um die Sahara-Wüste am trockensten. Gleichzeitig herrscht im Atlantik bzw. über Europa noch rege Tiefdrucktätigkeit. Das Zusammenspiel zwischen diesen beiden Aspekten sorgt häufig für starke Winde über Nordafrika, die die Sandpartikeln aufwirbeln und sie in die Luft bringen. Die kleineren und leichteren Partikeln (‚Staub‘) gelangen somit bis in große Höhen und können daher bis nach Europa transportiert werden.
Man unterscheidet dabei meist drei Arten von Saharastaub-Ereignissen über Mitteleuropa. Entweder wird der Staub direkt von Marokko und Algerien über die Balearen und Italien bis nach Mitteleruopa gebracht (Typ 1), oder stammt der Sand eher aus Libyen und wird von den Südwinden über den Balkan bis nach Europa transportiert (Typ 2). Bei einem dritten Fall (Typ 3), der besonders im heurigen März stattgefunden hat, entsteht die Staubwolke über Marokko und verlagert sich dann über Spanien und Frankreich bis in den Alpenraum. Die dazugehörigen, typischen Wetterlagen sind oft von einem Tief (‚L‘) über Westeuropa oder direkt im Mittelmeerraum beherrscht. Nur bei Typ 3 liegt das Tief weiter im Südwesten bei den Kanaren. Ein Hoch (‚H‘) über Algerien sorgt dann für die kräftigen Südwestwinde, die den Sand bis zu uns bringen.
Die Sahara-Wüste ist bei weitem der weltweite Hot-Spot der Produktion von Sand- und Staubstürmen. Die Aktivität dieser Stürme variiert aber stark mit den Jahreszeiten. Das Maximum der Aktivität wird dabei im Frühling und im Sommer erreicht, wenn die Böden in Nordafrika am trockensten sind.
Kein Wunder also, dass Europa gerade zwischen März und Juli den Großteil der Saharastaub-Ereignisse erleben darf (siehe untenstehende Grafik, Statistik zwischen 1979 und 2018). Denn ohne Sandstürme im Norden Afrikas gäbe es auch keine Saharastaub-Ereignisse bei uns.
Interessant ist es auch die Häufung an Saharastaub-Ereignissen in den letzten Jahrzehnten. Das Gefühl, dass solche Ereignisse in letzer Zeit öfters vorkommen ist also wissenschaftlich bestätigt. Was die totale Ablagerung angeht (also, was tatsächlich über Mitteleuropa am Boden bleibt, rote Linie unten), gibt es aber in den letzten vier Jahrzehnten keine großen Variationen.
Erweitert man aber den Blick auf die letzten 200 Jahre (mittels Analyse der Eisbohrkerne der Alpengletscher), so sieht es anders aus. Im langjährigen Verlauf scheint die Häufung an Saharstaub-Ereignissen in letzter Zeit leicht rückläufig zu sein, nach dem Maximum in den 70er bzw. 80er Jahren.
Im Zuge des Klimawandels erwarten Experten eine generelle Abnahme der Saharastaub-Ereignisse über Europa. Dafür könnten sie aber oft kräftiger ausfallen! Die letzten Ereignisse würden diese Prognose bestätigen.
Titelbild: Kamel in der Sahara-Wüste – www.pixabay.com
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 dem 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.
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.
Derzeit herrscht über Europa anhaltender Hochdruckeinfluss. Das ausgeprägte Hoch PETER bei Dänemark bzw. der Slowakei sorgt auch im Alpenraum für nahezu wolkenlose und windschwache Verhältnisse.
Hochdruckeinfluss begünstigt großen Tagesgang
Diese Lage begünstigt sowohl die nächtliche Abkühlung, als auch eine durch die bereits recht kräftige Sonneneinstrahlung rasche Erwärmung der Luft im Laufe des Tages. Nach verbreitet frostigen Frühwerten wurde heute in Innsbruck sogar die 20-Grad-Marke geknackt.
Berechnet man die Differenz zwischen dem Tageshöchstwert und dem Tagestiefstwert, so erhält man den sogenannten „Tagesgang“. Heute war der Tagesgang z.B. in Freistadt (Tmin -7 Grad, Tmax +18 Grad) und in Kirchberg an der Pielach (Tmin -6 Grad, Tmax +19 Grad) mit 25 Grad Temperaturdifferenz am größten.
Kaum Änderung in Sicht
Bis zum Wochenende ändert sich die Lage kaum. Zwar steigen die Temperaturen tendenziell an, doch von Tag zu Tag muss man weiterhin mit einem kalten Start rechnen. Vielerorts bleibt der Morgenfrost bis auf weiteres ein Thema. Tagsüber klettern die Temperaturen hingegen immer häufiger jenseits der 20-Grad-Marke hinauf, ausgeprägte Tagesgänge zwischen 20 und 25 Grad werden somit zur Routine.
Extremwerte des Tagesgangs in Österreich
Doch wenn man die Werte des Tagesgangs für alle Stationen Österreichs seit Messbeginn auswertet, dann wird es sofort klar, dass 20 bis 25 Grad Differenz doch nicht so extrem sind. Der maximal je gemessene Tagesgang liegt nahezu überall zwischen 23 und 27 Grad. Entscheidend dafür ist die Zufuhr trockener, kalter Kontinentalluft aus Osteuropa. Setzt sich gleich danach ruhiges Hochdruckwetter durch, so werden die Unterschiede zwischen den klaren, windstillen und frostigen Nächten und den, aufgrund der im Frühjahr bereits kräftigen Sonneneinstrahlung, recht milden Nachmittagen maximiert. An manchen Stationen wurden sogar Tagesgänge über 30 Grad verzeichnet, in diesem Fall reicht aber der „einfache“ Hochdruckeinfluss meist nicht aus. Oft spielte in den Extremfällen der Föhn mit. Die in der Nacht entstandenen Kaltluftseen werden von auflebenden Föhnwinden ausgeräumt. Damit werden vor allem am Alpenrand oft Tagesgänge deutlich über 25 Grad erreicht.
In der Nacht auf Freitag, den 11. März, ereignete sich auf der Oberfläche der Sonne eine heftige Eruption. Wie üblich verlassen bei besonders starken Eruptionen elektrisch geladene, kleine Partikeln unseren Stern und machen sich auf dem Weg ins All (man spricht dann von koronalen Massenauswürfen oder „CME“). Wenn die Explosion in Richtung Erde erfolgt – wie in diesem Fall – erreichen diese Materialien nach wenigen Tagen auch unseren Planeten.
Das CME aus der Sonneneruption des 11. März hat vergangene Nacht auch die Erde erreicht. Wenn die elektrisch geladenen Partikeln des CME in Kontakt mit dem magnetischen Feld (auch Magnetosphäre genannt) unseres Planeten kommen, stören sie dieses und werden gleichzeitig in Richtung Polen umgelenkt. Dort treffen sie auf die Ionosphäre der Erde, wo sie ihre elektromagnetische Energie an Stickstoff- und Sauerstoffatome übergeben. Diese werden dadurch angeregt und emittieren in der Folge Licht in verschiedenen Farben (Polarlichter). Man spricht dann von einem magnetischen Sturm oder von einem Sonnensturm.
Die meisten Sonnenstürme sind relativ schwach und verursachen Polarlichter nur in sehr hohen Breiten. Doch ab und zu gibt es heftigere Sonnenstürme, die u.a. für verehrende Störungen in den Kommunikationen und den Stromnetzen sorgen können. In solchen Fällen können Polarlichter bis in den Alpenraum sichtbar werden! Der gestrige Sturm war nur mäßig stark und sorgte am ehesten bis nach Schottland und Norddeutschland für ein nächtliches Lichtspektakel.
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 somit je nach Anströmung als Süd- oder Nordföhn äußert. Es gibt aber durchaus auch Westföhn, wie etwa am Alpennordrand, im Inntal oder im Wiener Becken, sowie Ostföhn etwa in den französischen Alpen.
Erscheinungsbilder
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 Südströmung auf. Der Luftdruckunterschied zwischen Alpensüd- und Alpennordseite setzt die Föhnströmung in Gang. Beim klassischen Föhn („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.
Wolken und Niederschlag im Luv der Berge sind aber keine Voraussetzung, so kann der Föhn manchmal auch auftreten, obwohl der Himmel nahezu wolkenlos auf beiden Seiten der Alpen ist. Tatsächlich kann Luft in mittleren Höhen nach dem Überströmen des Alpenhauptkamms wasserfallartig in die Täler strömen. Die Luft steigt zuvor nicht auf, sondern befindet sich in mittleren Höhenniveaus über den mit Kaltluft gefüllten Tälern südlich des Alpenhauptkamms („Österreichischer Föhn„).
Beide Föhntypen können überall auftreten, es handelt sich keineswegs um geographisch begrenzte Varianten, so gibt es durchaus auch in Österreich Föhnlagen mit Niederschlag am Alpenhauptkamm bzw. südlich davon. Der Begriff „Österreichischer Föhn“ stammt aus Innsbruck, da es hier häufig föhnig ist, auch wenn in Südtirol mitunter noch die Sonne scheint.
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.
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 Sonnenhungrige auf ihre Rechnung. Allerdings kann der Föhn in Sachen Windstärke 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.
Im Vergleich zum 30-jährigen Mittel 1991-2020 fiel der heurige Winter österreichweit um etwa 1.6 Grad zu mild aus, wobei das Land eindeutig zweigeteilt ist. Von Vorarlberg über Tirol bis nach Kärnten waren die Temperaturanomalien etwas geringer, meist war hier der Winter um 1 Grad zu mild. In Kärnten war vor allem der Dezember 2021 in den Tal- und Beckenlagen wegen häufiger Inversionslagen samt Nebel und eisigen Temperaturen deutlich kälter als im Durchschnitt. Hier fiel der Winter insgesamt durchschnittlich temperiert aus. In Klagenfurt beträgt die Anomalie +0.5 Grad, in Dellach im Drautal war die kalte Jahreszeit sogar eine Spur zu kalt im Vergleich zum langjährigen Schnitt mit -0.5 Grad Abweichung. Nach Nordosten zu und hier vor allem vom Wald- und Weinviertel bis ins Nordburgenland erreichen die Anomalien oft +2.5 Grad. Spitzenreiter dabei war Wiener Neustadt mit +3.2 Grad. Österreichweit betrachtet wurden die größten Abweichungen am Ende des Winters registriert:
Dezember: +0.7 Grad
Jänner: +1.6 Grad
Februar: +2.9 Grad
Die Statistik der Mitteltemperatur des Winters für die Landeshauptstädte zeigt, dass die Saison vor allem in der Osthälfte regional extrem mild verlaufen ist. So war der Winter 2021/2022 sowohl in Wien als auch in Eisenstadt der zweitwärmste der Messgeschichte. Der Winter 2006/2007 bleibt vorerst unerreichbar.
Windige Rekorde
Die milde Witterung wurde vor allem im neuen Jahr auch von häufig windigen Verhältnissen begleitet. In Sankt Pölten und Eisenstadt war es in der kalten Jahreszeit seit Beginn der Messungen noch nie so oft stürmisch wie im heurigen Winter. In Wien wurde der Rekord an stürmischen Tagen (Tage mit Windböen über 60 km/h) vom Winter 1975/1976 mit 36 Tagen eingestellt.
Meist genügend Niederschlag
Die häufig windigen West- bis Nordwestlagen sorgten vor allem in den nördlichen Voralpen, in Vorarlberg und im Mühlviertel für reichlich nasse Verhältnisse durch Stauniederschläge. In diesen Regionen fiel mehr Regen und Schnee als üblich, teilweise sogar eineinhalbmal mehr als im langjährigen Durchschnitt wie z.B. in Kollerschlag. Die größten negativen Abweichungen wurden hingegen im Südwesten verzeichnet. Zum Teil fiel hier nicht mal die Hälfte des Niederschlags (Obervellach in Oberkärnten nur 40%), der in einem durchschnittlichen Winter zusammenkommt.
Die landesweite Abweichung der Niederschläge vom Klimamittel beträgt aber lediglich -14%. Auch für die Landeshauptstädte war der Winter niederschlagsmäßig nicht allzu auffällig. In Sankt Pölten reiht sich aber der Winter auf Platz 9 unter die trockensten seit Messbeginn.
Zweigeteiltes Land bei der Sonnenscheindauer
Bei der Sonnenscheindauer ist das Land eindeutig zweigeteilt. Im Osten und Süden schien die Sonne im Winter um 30% häufiger als im langjährigen Durchschnitt. Die östlichen Nordalpen und das Mühlviertel verzeichneten hingegen leicht negative Abweichungen von bis zu -20%.
Wenige Eistage, aber mit Ausnahmen
Ein weiteres, wichtiges Maß für die Klimatologie des Winters ist die Anzahl an Eistagen; also die Tage, an denen der Tageshöchstwert durchgehend unter dem Gefrierpunkt bleibt. In den meisten Niederungen war der heurige Winter ein Reinfall. In Innsbruck gibt es im Schnitt 11 solcher Tage, heuer aber nur 2. In Wien beträgt der Durchschnitt 18 Eistage, im Winter 2021/2022 gab es hier nur 3 davon. Eine Ausnahme stellen die Tal- und Beckenlagen in Osttirol und Kärnten dar. Dank der sich bereits im Dezember gebildeten Schneedecke und der häufigen Inversionswetterlagen gab es z.B. in Klagenfurt heuer 29 Eistage. Im Klimamittel 1991-2020 sind es normalerweise 27.
Bei vielen Menschen steigert der Frühling das Wohlbefinden bis hin zu leichter Euphorie. So werden mit der zunehmenden Lichtintensität im menschlichen Körper vermehrt Dopamin und Serotonin ausgeschüttet, welche zum allgemeinen Wohlbefinden beitragen. Im Winter befinden wir uns zwar oft im künstlichen Licht, dieses wirkt aber aufgrund seiner anderen spektralen Zusammensetzung kaum auf den Organismus.
Der Begriff der Frühjahrsmüdigkeit geht übrigens auf das Hormon Melatonin zurück. Aufgrund des meist trüben und lichtarmen Winters wird dieses Hormon in der kalten Jahreszeit vermehrt ausgeschüttet und trägt so zur anfänglichen Müdigkeit bei.
Wo zieht der Frühling als erstes ein?
Aus phänolgischer Sicht wird der Beginn des Frühlings durch den Zeitpunkt des Sprossenaustriebs verschiedener Pflanzen definiert, wobei man zwischen Vorfrühling, Erstfrühling und Vollfrühling unterscheidet. Als Vorfrühling zählt die Blüte der Hasel, welche heuer bereits im Jänner beobachtet wurde. Der Erstfrühling beginnt mit der Blüte der Forsythie, welcher in diesen Tagen in thermisch begünstigten Regionen beginnt. Der Vollfrühling beginnt schließlich mit der Apfelblüte. Für Meteorologen beginnt der Frühling immer am 1. März, da man so einfacher Bilanzen ziehen kann. Aus astronomischer Sicht geht er dagegen erst zur Tag-und-Nacht-Gleiche am 20.3. los.
Breitengrad und Höhe
Der Frühling arbeitet sich von Südwesteuropa nach Nordost- und Nordeuropa voran. Dabei setzt der Sprossenaustrieb zunächst im Mittelmeerraum und an der französischen Atlantikküste ein und wandert ungefähr pro Tag im Mittel 44 km weiter in Richtung Norden und 200 km in Richtung Osten. Der Blütenaustrieb ist natürlich auch abhängig von der Höhe, so gilt hier die Faustregel, dass pro 100 m Höhenunterschied sich der Frühlingsbeginn um etwa 3 Tage verzögert.
In den kommenden Tagen liegt die Adria zwischen einem Hoch über Nordosteuropa und einem Mittelmeertief. Durch diese Druckverteilung kommt es zu einer östlichen Strömung und an der Ostseite der Adria kommt Bora auf. Besonders entlang des Dinarischen Gebirges, welches kühle Luftmassen im Landesinneren von feuchtmilder Adrialuft trennt, kommt es zu großen Druckgegensätzen.
Die kalte Luft fällt hier wasserfallartig zur Adria ab, wo es in exponierten Lagen am Rande des Velebit-Gebirges zu Okranböen über 120 km/h kommt. Aber auch sonst sind von Triest südwärts schwere Sturmböen um 100 km/h zu erwarten.
Auf der anderen Seite der Adria fällt im Oststau der Apenninen dagegen kräftiger Regen und Schnee, im Bergland Mittelitaliens wie etwa in den Abruzzen ist gebietsweise 1 Meter Neuschnee zu erwarten.
Bora-Typen
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. In besonders exponierten Lagen wurde sogar schon Orkanböen um 250 km/h gemessen. Zusätzlich zu diesen beiden Typen gibt es noch den Borino, der mit meist nur mäßiger Intensität vor allem in klaren, kalten Winternächten durch die Hauptschneisen der Dinarischen Alpen weht, wie beispielsweise von der Pforte von Postojna in Slowenien zur Bucht von Triest.
Die Bora wird meist als trockenkalter Fallwind definiert, obwohl bei schwarzer Bora sogar intensive, mitunter gewittrige Niederschläge auftreten können. Tatsächlich kommt es durch das Absinken der Luft auf dem Weg zur Adria, analog wie beim Föhn in den Alpen, zu einer Kompression und damit zu einer Erwärmung der Luft um knapp 1 Grad pro 100 m Höhenunterschied. Ungeachtet dieser Erwärmung wird der Wind aber dennoch als kalt empfunden, da die Luft im Gegensatz zum Föhn häufig einen kontinentalen Ursprung hat und somit vor allem im Winter trotz der Erwärmung noch immer sehr kalt ist (und der Windchill auch noch im Spiel ist). Da die Bora zudem manchmal nur eine geringe vertikale Ausdehnung von ein paar hundert Metern besitzt, kann in mittleren Höhenlagen zeitgleich noch feuchter Südwestwind wehen, der auf die relativ kalte Boraluft aufgleitet. Bei diesem Prozess wird Niederschlag gebildet, der anschließend in die eigentlich trockene Boraluft hinein fällt.
Wo weht die Bora?
Die Bora weht besonders häufig in der Bucht von Triest, entlang der Dalmatinischen Küste sowie der Küste Montenegros. 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. Die Bora weht allerdings nicht immer an der gesamten Adriaküste gleichzeitig: Während bei nördlichen Zugbahnen von Mittelmeertiefs vor allem die nördliche Adria betroffen ist, sind bei südlichen Zugbahnen der Tiefs hingegen Süddalmatien und Montenegro betroffen. Bora-Winde gibt es allerdings nicht nur an der Adria, sondern auch in anderen Regionen der Welt, wie zum Beispiel die russische Schwarzmeerküste bei Noworossijsk, auf der russischen Insel Nowaja Semlja im Nordpolarmeer, an der Norwegischen Westküste oder auch in der Kantō-Ebene in Japan.
Neben Galileo Galilei erforschte auch der Magdeburger Physiker Otto von Guericke das Eigengewicht der Luft. Er kam zur Erkenntnis, dass Luft ein Gewicht haben müsse. Denn alles was eine Masse hat, wird von der Erde angezogen. Die Luft würde also davonfliegen, wenn sie kein Eigengewicht hätte, so seine Auffassung. Er wies anhand seiner zahlreichen Versuche mit Luft unter anderem nach, dass im Vakuum Kerzen nicht brennen und dass der Schlag auf eine Glocke keinen Klang erzeugt.
Gewicht der Luft
Ein Liter Luft wiegt 1,2 Gramm. Aber Luft wiegt nicht immer gleich viel, der Wert von 1,2 Kilogramm pro Kubikmeter gilt für sogenannte Normalbedingungen, also bei einer Temperatur von 20 Grad und auf Meeresniveau. Bei kälterer Luft sind die Luftmoleküle näher beisammen, weshalb die Luftdichte größer ist. Dies bedeutet nichts anderes, als dass kältere Luft schwerer als warme ist. Stehen wir also beispielsweise bei -20 Grad am Meer, wiegt dort ein Kubikmeter Luft bereits 1,4 Kilogramm. Als Luftdruck wird die Kraft bezeichnet, welche die Masse der Luft unter Einwirkung der Gravitationskraft auf eine Fläche ausübt. Eine vertikale Luftsäule, die sich vom Meeresniveau bis an den Rand der Atmosphäre erstreckt, übt auf eine Einheitsfläche einen Druck von durchschnittlich 1013,25 hPa aus.
Siedepunkt
Auf der Welt steht der Luftdruck nicht nur mit dem Wetter in Zusammenhang. Beispielsweise gilt der Siedepunkt des Wassers von 100°C nur bei Normalbedingungen, so kocht das Wasser etwa im Kern eines mächtigen Hochdruckgebiets erst bei einer Temperatur von knapp über 100 Grad. In einem Dampfdruckkochtopf wird noch größerer Druck hergestellt, damit stiegt die Siedetemperatur des Wassers gegen 130 Grad an! Mitten in einem umfangreichen Tiefdruckgebiets geht das Wasser dagegen schon knapp unterhalb von 100 Grad in den gasförmigen Aggregatzustand. Da der Luftdruck mit der Höhe nachlässt, siedet das Wasser auf den Bergen bei niedrigeren Temperaturen: Auf dem Hohen Dachstein sind es etwa 90 Grad und auf dem Mount Everest nur noch 70 Grad!
Time for a bit of me-tea-rology as we are under a lot of pressure right now.
Boiling points are greater than 100 °C for most places thanks to super high pressure. A cuppa should therefore taste even more tea-tiffic than normal. pic.twitter.com/TXmGppDbUZ
Bei täglichen Wetter kann der Blick aufs Barometer manchmal irreführend sein, denn auch bei vergleichsweise hohem Luftdruck kann sich das Wetter mitunter unbeständig präsentieren. Für das Wetter ist tatsächlich die Luftdruckänderung mit der Zeit viel aussagekräftiger als der absolute Luftdruck, wobei ein rascher Druckfall auf schlechtes Wetter hindeutet. Titelbild: Adobe Stock
Lichtsäulen entstehen durch die Spiegelung von Lichtquellen an hexagonalen Eisplättchen, die bei windschwachen Bedingungen langsam absinken bzw. in der Luft schweben und sich dabei vorzugsweise horizontal in der Luft ausrichten. Als Lichtquelle ist einerseits die Sonne geeignet, andererseits aber auch die Lichter einer Stadt. In diesen Tagen wurden in Alberta, Kanada, außergewöhnlich hohe Lichtsäulen beobachtet. Die Temperatur lag zu diesem Zeitpunkt knapp unter -20 Grad.
Diese Lichterscheinung ist nicht mit Polarlichtern zu verwechseln, welche in diesen Regionen ebenfalls häufig auftreten – allerdings in viel größeren Höhen. Anbei ein Bild mit Polarlichtern und Lichtsäulen aus Norwegen:
This picture of light pillars is going around today by @Jillhen in Churchill Falls. In case you were wondering, light pillars are an optical illusion that isn’t actually over the light source. It’s caused by the reflection of light off the ice crystals in the atmosphere. #nlwxpic.twitter.com/K33mDwJ2Vg
Lichtsäulen werden häufig oberhalb der tiefstehenden Sonne beobachtet: Ausgehend von der Sonnenscheibe erstreckt sich ein linear ausgedehnter schmaler Lichtstreifen senkrecht nach oben bzw. in seltenen Fällen auch nach unten. Voraussetzung für diese sog. Sonnensäule sind allerdings ausgedehnte Cirruswolken bzw. Schleierwolken mit hexagonalen Eiskristallen.
Ein ähnliches Phänomen kann man übrigens auch auf einer leicht bewegten Wasserfläche beobachten, wenn die Sonne für einen „Glitzerpfad“ auf der Wasseroberfläche sorgt.