Woher kommt der Name „April“?

Aperire

Dies ist die am weitesten verbreitete und auch plausibelste Herleitung, woher der April seinen Namen hat. Aperire ist lateinisch und bedeutet „öffnen“ oder auch „ans Licht bringen“. Im April erwachen ja zahlreiche Pflanzen aus ihrer Winterruhe, die Knospen öffnen sich in diesem Monat.

Aphrodite

Eine weitere nicht belegte Theorie besagt, dass die griechische Liebesgöttin Aphrodite Namensgeberin für den April ist. Da die anderen Monate aber nach römischen Gottheiten bzw. Kaiser benannt wurden, und das Pendant zu Aphrodite dort „Venus“ ist, erscheint diese Theorie doch recht unwahrscheinlich.

Apricus

Vielleicht hat man sich bei der Namensgebung aber auch am Wetter orientiert. Apricus ist lateinisch und bedeutet „sonnig“. Das könnte ein Hinweis darauf sein, dass im April die Sonne nach einem langen Winter oft wieder erstmals voll zur Geltung kommt. Dagegen spricht die Tatsache, dass der April nun nicht wirklich als Sonnenmonat bekannt ist.

Apero

Apero ist ebenfalls lateinisch und heißt „der Hintere“. Nach alter Zählung war der April der zweite Monat im altrömischen Kalender nach dem März.

Quelle Titelbild: pixabay

Die Auswirkungen des Coronavirus auf die Wetterprognosen (Update)

Ein Flugzeug fligt durch eine Wolke.

Bereits seit mehreren Wochen gibt es Berichte, dass die Schadstoffbelastungen in großen Ballungsräumen wie etwa China oder Norditalien deutlich zurückgegangen sind. Tatsächlich kann man dies auch in Österreich messen, so ist die Stickstoffdioxidbelastung hierzulande im Vergleich zu durchschnittlichen Werten im März der Vorjahre zurückgegangen. Besonders gut kann man das am Wochenende messen, da derzeit nahezu kein Freizeitverkehr vorhanden ist. An einzelnen Tagen während der Woche gab es zwar auch höheren Belastungen, dies hat in erster Linie aber mit der vorherrschenden Wetterlage zu tun, so gibt es bei windschwachen und stabilen Wetterlagen höhere Belastungen als an windigen Tagen.

Aktuelle Stickstoffdioxidbelastung im Vergleich zu den letzten Jahen. Quelle: Umweltbundesamt (Update 30.3.20)

Weniger Flugverkehr

Nicht nur der Straßenverkehr hat deutlich abgenommen, sondern auch der Flugverkehr. Der 7-Tages-Durchschnitt aller auf flightradar24.com nachverfolgten Flüge ist von über 170.000 bereits auf etwa 100.000 gesunken und der Trend geht weiter nach unten (Stand 27.3.20).

Update 4.4.20: Inzwischen liegt der 7-Tages-Durchschnitt bei knapp 73.000 Flügen, damit hat die Anzahl der Flüge weltweit innerhalb von etwa vier Wochen um mehr als 100.000 Flüge abgenommen – dies entspricht einem Rückgang von fast 60%. In Europa hat der Rückgang an den letzten Märztagen sogar die 80%-Marke überschritten. In Summe haben bereits mehr als 100 Fluglinien ihren Betrieb nahezu gänzlich eingestellt. Der Abwärtstrend scheint sich nun aber zu stabilisieren, so hat der Flugbetrieb in China im Vergleich zum dortigen Minimum Mitte Februar auch schon wieder zugenommen.

Weniger Daten

Damit Wettermodelle gute Prognosen berechnen können, muss der Ist-Zustand der Atmosphäre möglichst genau erfasst werden: Eine schlecht analysierte Ausgangslage stellt eine Fehlerquelle dar und wirkt sich negativ auf die Prognosequalität aus. Daher werden bei der Initialisierung eines Modells unzählige Messdaten verwendet, wie etwa Wetterstationsdaten, Satellitendaten, Radiosondierungen sowie auch Messdaten von Schiffen und Flugzeugen.


Allgemein sind Flugzeuge mit vielen Messgeräten ausgestattet, wie beispielsweise Temperatur-, Druck- und teils auch Feuchtigkeitssensoren. Diese fließen in sogenannten AMDAR-Daten ein, welche von Wettermodellen assimiliert werden und ein vollständiges Vertikalprofil von etwa Wind und Temperatur in der Atmosphäre bieten (vom Boden bis zum Flugniveau). Laut einem Bericht des ECMWF ging die Anzahl an Flugzeugmessungen am 23. März im Vergleich zum 3. März in Europa um rund 65% zurück. Global war der Rückgang mit 42% etwas geringer, da besonders in den USA aktuell noch viele Daten gesammelt werden.

Update 4.4.20: Mittlerweile ist die Anzahl der Flugzeugmessungen über Europa um rund 80% zurückgegangen. Während dem ECMWF vor knapp vier Wochen täglich noch knapp über 50.000 Beobachtungen zur Verfügung standen, sind es nun noch etwa 10.000 pro Tag. Die Lufthansa beispielsweise betreibt nur noch etwa 5% der üblichen Flüge und übermittel nahezu keine Wetterdaten mehr.

Rückgang der Flugzeugmessungen über Europa in den vergangenen Wochen. © ECMWF

Auswirkungen

Das ECMWF hat im Jahr 2019 getestet, welche Auswirkungen das Fehlen von Flugzeugmessungen auf die Prognosequalität des weltweit wichtigsten Wettermodells hat. Tatsächlich konnte man besonders bei Kurzfristprognosen von Wind und Temperatur  in Höhen über 10 km einen Rückgang beobachten. Diese Werte sind indirekt auch für das Wetter am Boden relevant, so ist beispielsweise die Temperatur in dieser Höhe für die Labilität der Atmosphäre und somit im Sommer für die Gewitterwahrscheinlichkeit relevant.

Ein AMDAR-Profil eines aus Wien startenden Flugzeugs am 26.3.20.

Um die fehlenden AMDAR-Daten etwas zu kompensieren, haben einige Wetterdienste damit begonnen, statt nur zwei nun vier Radiosonden pro Tag aufsteigen zu lassen, welche ähnliche Daten liefern. Dennoch muss man aufgrund des weiter nachlassenden Flugverkehrs davon ausgehen, dass die Prognosequalität der Modelle in den kommenden Monaten etwas nachlässt. Dies ist allerdings in erster Linie für Spezialprognosen relevant, während die allgemeinen Wettervorhersagen davon wohl nur marginal betroffen sind.

Update 4.4.20: Laut einem Bereicht der WMO ist in den vergangenen zwei Wochen in manchen Entwicklungsländern auch die Anzahl von Bodenbeobachtungen zurückgegangen. Ob ein direkter Zusammenhang zum Coronavirus besteht, ist noch nicht klar, allerdings werden die Daten dort im Gegensatz zu beispielsweise Europa noch nicht automatisiert übermittelt. Für den täglichen Wetterbericht bleiben die Auswirkungen aber dennoch gering, da die Genauigkeit der Kurzfristprognosen ohnehin schon sehr hoch ist. In der Mittelfrist sieht dies jedoch anders so: Schätzungsweise dürfte eine jetzige 6-Tagesprognose im Mittel nun nur noch die Qualität einer 7-Tagesprognose vor wenigen Wochen haben. Dies hat für den Normalbürger kaum Auswirkungen (mal abgesehen von der etwas schlechteren Qualität der mittelfristigen Prognosen von manchen Handyapps), für Modellentwickler bedeutet das aber ein Rückgang der Prognosequalität um fast 10 Jahre.

Weiterführende Links: ECMWF, WMO, flightradar24-statistics

Seltenes Ozonloch über dem Nordpol

Die Witterung in den mittleren Breiten wird im Winterhalbjahr oft vom stratosphärischen Polarwirbel beeinflusst. Im vergangenen Winter war er nahezu durchgehend ungewöhnlich stark und in Deutschland für die anhaltende Westwetterlage mit milden Temperaturen mitverantwortlich. Der Polarwirbel hat aber auch Einfluss auf die Ozonkonzentration in der Stratosphäre, weshalb das Thema Ozonloch meist in Zusammenhang mit der Antarktis aufkommt.

Ozonloch

Allgemein wird das Ozonloch über der Antarktis seit dem FCKW-Verbot tendenziell kleiner, wobei es von Jahr zu Jahr eine gewisse Variabilität gibt. Dies steht in Zusammenhang mit dem dortigen Polarwirbel. Beispielsweise gab es im vergangenen antarktischen Spätwinter (September 2019) eine plötzliche Stratosphärenerwärmung. Die daraus resultierenden, ungewöhnlich hohen Temperaturen in der Stratosphäre haben den Ozonabbau deutlich verlangsamt, weshalb das antarktische Ozonloch im Jahr 2019 so klein wie zuletzt in den 1980er Jahren war. Auf der Nordhalbkugel ist heuer hingegen das exakte Gegenteil passiert: Ein außergewöhnlich starker Polarwirbel mit sehr kalten Temperaturen hat in den vergangenen Tagen nämlich zur Entstehung eines arktischen Ozonlochs beigetragen.

Durchschnittliche Ozonkonzentration im März (links) bzw. am 31.3.2020 (rechts). © NASA

Temperaturen und Ozonabbau

Durch extrem niedrige Temperaturen teils unter -85 Grad können sich einige Substanzen in der Stratosphäre verflüssigen und sogar gefrieren, was die Entstehung von polaren Stratosphärenwolken (engl. Polar Stratospheric Clouds; PSC) zur Folge hat. Diese Wolken, welche ihrem Aussehen nach auch Perlmuttwolken genannt werden, sind von großer Bedeutung für die Entstehung des Ozonlochs. An den Kristallen der PSC laufen Reaktionen ab, bei denen Stickstoffoxide aus der Luft in die Kristalle übergehen, so dass nur die weitaus aggressiveren Chlorverbindungen in der Luft bleiben. Am Ende der Polarnacht werden diese Chlorverbindungen von der eintreffenden UV-Strahlung gespalten und plötzlich stehen sehr viele freie Chlorradikale zur Verfügung, die Ozonmoleküle zerstören können. Eines davon kann den katalytischen Zyklus viele Male durchlaufen und dabei bis zu 100.000 Ozonmoleküle zerstören! Erst wenn die PSCs verdampfen, wird der Ozonabbau gedämpft.


Polarwirbel löst sich bald auf

Aufgrund der Verteilung der Landmassen ist der Polarwirbel über der Antarktis im Mittel stärker als jener über der Arktis, weshalb dort extrem kalte Temperaturen in der Stratosphäre wesentlich häufiger auftreten. Heuer handelt es sich um eine außergewöhnliche Situation, welche in diesem Ausmaß keinesfalls jedes Jahr zu erwarten ist. Jährlich im April löst sich der Polarwirbel über der Arktis langsam auf und damit lässt auch der Ozonabbau nach. Bis dahin bleibt der Polarwirbel heuer allerdings vergleichsweise stark mit sehr kalten Temperaturen in seinem Kern.

Der Polarwirbel bleibt bis April noch stärker als üblich. Bild: Simon Lee / NCEP

Gefahren

Der Ozonabbau in der Stratosphäre ist deswegen besorgniserregend, weil die Ozonschicht in der Stratosphäre über 95 bis 99 % der ultravioletten Sonnenstrahlung absorbiert, vor allem die gefährliche UV-B Strahlung. Derzeit liegt der Ozongehalt über dem Nordpol teils im Bereich von 200 DU, also 50% tiefer als normal. Vorerst bleibt dieses Ozonloch innerhalb des Polarwirbels, im April löst sich der Polarwirbel allerdings auf und die Reste des Ozonlochs können die mittleren Breiten erreichen. Je nach Großwetterlage kann es also auch hierzulande im April oder Mai mitunter zu einer ungewöhnlich hohen Sonnenbrandgefahr kommen.

Über dem Nordpol gibt es derzeit teils 50% weniger Ozon als normal. © WMO

Das Gewicht der Luft und der Luftdruck

Luftdruck

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.

Luftdruckverteilung am Dienstag, den 31. März 2020, 14 Uhr.

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!

Titelbild: Adobe Stock

Hanami – Das japanische Kirschblütenfest

Kirschblüte

Mit 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 hat die Kirschblüte in Tokio bereits am 14. März begonnen, die Vollblüte wurde am 22. März verzeichnet – etwa zwei Wochen früher als im langjährigen Mittel. Es handelt sich dabei um die früheste Kirschblüte in Japan seit Beobachtungsbeginn. Nach dem milden Winter gab Ende März einen Kaltlufteinbruch, so wurde am 29. März sogar 1 cm Schnee in Tokio gemessen.

Wortursprung und Symbolik

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.

Hanami in Mitteleuropa

Auch bei uns wird in vielen Gemeinden und Städten die Blüte der japanischen Zierkirsche und mit ihr der Frühlingsanfang gefeiert. Eines der ältesten und größten europäischen Hanami-Feste findet seit 1968 in Hamburg statt. Krönender Abschluss ist hierbei ein prachtvolles Feuerwerk, das von mehreren zehntausend Menschen an den Außenufern der Alster bestaunt wird. Heuer ist es für den 29. Mai geplant, ob es aufgrund der Coronakrise aber stattfinden kann, ist noch fraglich.

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Spektakuläre Lichtsäulen in Kanada

Lichtsäulen im Winter

Lichtsäulen entstehen durch die Spiegelung von Lichtquellen an hexagonalen Eisplättchen, die bei nahezu Windstille 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. Vergangene Woche wurden in Alix, nahe der Stadt Red Deer in Alberta (Kanada) außergewöhnlich hohe Lichtsäulen beobachtet. Die Temperatur lag zu diesem Zeitpunkt bei etwa -15 Grad.

Light Pillars
Lichtsäulen in Kanada am vergangenen Mittwoch. Bild © Tree Tanner

Diese Lichterscheinung ist nicht mit Polarlichtern zu verwechseln, welche in diesen Regionen ebenfalls häufig auftreten – allerdings in viel größeren Höhen. Weitere Bilder gibt es auch auf der Seite starobserver.org.

Sonnensäule

Lichtsäulen werden besonders 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.

Sonnenuntergang
Lichtsäule oberhalb der Sonne inkl Spiegelung im Wasser. Bild: Adobe Stock

Ein ähnliches Phänomen kann man übrigens auch auf einer leicht bewegten Wasserfläche beobachten, wenn die Sonne für einen „Glitzerpfad“ auf der Wasseroberfläche sorgt.

Titelbild: Adobe Stock

Die Tag-und-Nacht-Gleiche

Äquinoktium

Der astronomische Frühling beginnt am Freitag um exakt 04:49 Uhr. Zu diesem Zeitpunkt steht die Sonne am Äquator genau im Zenit und die Sonnenstrahlen treffen dort im 90-Grad-Winkel auf die Erdoberfläche. Auf Satellitenbildern verläuft die Tag-Nacht-Grenze in diesen Tagen nahezu wie eine vertikale Linie und verlagert sich von Ost nach West.

Frühlingsbeginn

Am Freitag wendet sich die Nordhalbkugel der Erde auf ihrer Umlaufbahn der Sonne zu. Dieser Moment wird als Tag-und-Nacht-Gleiche (lat. Äquinoktium) bezeichnet und stellt auf der Nordhalbkugel den kalendarischen Frühlingsbeginn dar. Am Freitag sind daher Tag und Nacht überall auf der Erde nahezu gleich lange.

Mehr als 12 Stunden Licht

Tatsächlich findet die Tag-und-Nacht-Gleiche hierzulande bereits zwei bis drei Tage vor dem Äquinoktium statt. Dies hat zwei Gründe:

  • Die Größe der sichtbaren Sonnenscheibe
  • Die Brechung des Lichts in der Erdatmosphäre

Der Sonnenuntergang ist der Zeitpunkt, zu dem der oberste Rand der Sonne hinter dem Horizont verschwindet (bzw. umgekehrt beim Sonnenaufgang). Die Definition vom Äquinoktium basiert aber auf den geometrischen Mittelpunkt der Sonnenscheibe. Aus diesem Grund dauert der Zeitraum zwischen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang bereits ein klein wenig länger als 12 Stunden.

Sonnenuntergang
Der obere Rand der Sonnenscheibe beim Sonnenuntergang. © N. Zimmermann

Astronomische Refraktion

Eine wesentliche Rolle für die Verlängerung des Tageslichts spielt die Brechung des Sonnenlichts durch die Erdatmosphäre. Durch die sog. astronomische Refraktion wird der obere Rand der Sonne sichtbar, obwohl er sich tatsächlich noch knapp unterhalb des Horizonts befindet. Dies passiert, weil die Lichtstrahlen der Sonne im Weltall zunächst in einem Vakuum unterwegs sind. Die Luft der Atmosphäre hat allerdings eine höhere optische Dichte als das Vakuum, daher werden sie hier umgelenkt.

Ein Beobachter auf der Erde sieht die Sonne dank der Lichtbrechung schon vor ihrem Aufgang.

Bei wolkenlosem Himmel ist die Sonne also schon ein paar Minuten vor dem tatsächlichen Sonnenaufgang zu sehen. Die astronomische Refraktion beträgt etwa 0,6 Grad für horizontal einfallende Lichtstrahlen, wobei dies auch Druck- und Temperaturabhängig ist. Auf unserem Breitengrad findet die tatsächliche Tag-und-Nacht-Gleiche meist schon am 17. März statt.  Dies ist allerdings sehr selten messbar, weil die idealen Bedingungen normalerweise nicht zusammenkommen: kein Dunst am Horizont beim Sonnenaufgang, ganztags wolkenloser Himmel sowie keine Abschattung durch Hügel oder Berge.

Sonnenaufgang
Auf dem Corvatsch wurden bereits am Mittwoch exakt 12 Sonnenstunden gemessen.

Das ruhige Hochdruckwetter hat auf manchen Bergen bereits 12 Stunden Sonnenschein ermöglicht: Am Mittwoch wurden auf dem Corvatsch im Engadin bzw. am Donnerstag auch am Hohen Sonnblick sowie auf der Saualpe exakt 12 Stunden Sonnenschein gemessen.

Beginn der Marillenblüte

Die Marillenblüte ist nicht nur hübsch anzusehen, sondern verströmt auch einen verführerischen Frühlingsduft und sind ein äußerst lohnendes Ausflugsziel. Das Auto kann man dabei ruhig stehen lassen, bei einer Radtour oder einem Spaziergang durch die blühenden Marillenkulturen in der Wachau lässt sich das Naturschauspiel ungleich besser genießen.

Die Gefahr von Frost

Am Wochenende kündigt sich jedoch nun ein Kaltlufteinbruch aus Norden an. Damit sinken die Temperaturen in der Nacht wieder unter den Gefrierpunkt. Bereits bei minus drei Grad würden die Blüten abfrieren. Vor allem die Nacht auf Montag könnte kritisch werden.

Frostschutz

Zwar gibt es grundsätzlich Möglichkeiten, das Risiko von Frostschäden während der Blüte zu reduzieren, oft lassen sich diese aber nur schwer umsetzen: Effizientes Mittel ist eine Frostberegnung, für diese braucht es aber 20 bis 30 m³ Wasser pro Hektar und Stunde. Auf die Verwendung von Paraffinkerzen wird vielerorts nicht nur aus Kosten- , sondern auch aus Umweltschutzgründen verzichtet.

Frühere Blüte aufgrund des Klimawandels

Langjährige Beobachtungen zeigen, dass bedingt durch die Erderwärmung die Blüte bei den Obstbäumen früher im Schnitt um 7 bis 10 Tage einsetzt als es noch vor 30 bis 40 Jahren der Fall war. Parallel dazu nimmt aber die Gefahr von Spätfrösten zu, was schon in den vergangenen Jahren immer wieder zu Ernteausfällen geführt hat.

Marillenblüte in der Wachau ©www.wachauermarille.at
Aktuelle Marillenblüte in der Wachau © www.wachauermarille.at

Frühe Vegetationsentwicklung und Spätfrostgefahr

Blühende Maillenbäume

Kalendarisch befinden wir uns zurzeit noch im Winter, vielerorts erinnert der Zustand in der Natur aber schon seit Wochen an den Frühling. In den Gärten beginnen Forsythien und Narzissen zu blühen, die Schneeglöckchen und die Haselsträucher beispielsweise haben ihre Blüte in den Niederungen sogar schon beendet.

Marillenblüte

Als erste Obstbäume beginnen in der Wachau und im im östlichen Flachland gerade die Marillen zu blühen. Verglichen mit dem langjährigen Mittel ist das um mehrere Wochen verfrüht, aber die Schwankungen von Jahr zu Jahr waren schon immer groß und liegen zwischen Anfang März und Mitte April für den Blühbeginn. Die frühe Blüte verwundert nicht, so erreichte doch bereits der Februar das Temperaturniveau eines durchschnittlichen März in diesen Regionen.

Marille
Marillenblüte am 11 März im Steinfeld. © R. Reiter

Frühblüte immer häufiger

Im Vorjahr war es zwar im Mittel nicht ganz so extrem mild, doch wurden gerade Ende Februar Rekordtemperaturen verzeichnet und so begann auch 2019 die Marillenblüte ähnlich früh wie heuer. 2018 war es durch den kalten Februar zwar anders, dafür waren dann in einem extrem warmen April und Mai etwa die Apfel- und später dann die Rebblüte ausgesprochen früh dran. Erst 2013 findet man rückblickend eine durchgehend späte Vegetationsentwicklung, und das war ein Einzelfall: 2007 bis 2012 wiesen wiederum jeweils einen zum Teil rekordverdächtigen Vorsprung auf. Diese Häufung früher Frühjahre ist durchaus bemerkenswert.

Wetter vs. Klima

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!

Frostgefahr

Eine frühe Blüte bedeutet eine längere Reifezeit, die vor allem die Weinqualität in unseren Breiten sehr fördert. Und überhaupt freuen sich nicht alle nach dem Winter auf den Frühling? Eine Verfrühung desselben kann doch kein Nachteil sein? Der Haken an der Sache sind die erwähnten Temperaturschwankungen, eben das Wetter. Früher waren erst die Eismänner im Mai gefürchtet, zuvor waren die Pflanzen noch zu wenig entwickelt, um frostgefährdet zu sein. Vor vier Jahren aber hat ein eigentlich nicht allzu ungewöhnlicher Winterrückfall mit Frost und Schnee im April vielen Bäumen – die in ihrer Entwicklung um Wochen voraus waren – schwer zugesetzt. Mit ihrer vollen Belaubung brachen sie unter der Schneelast zusammen, die Obsternte fiel sehr gering oder örtlich sogar gänzlich aus. Auf diese Art kommt die paradox anmutende Situation zustande, dass bei wärmerem Klima die Frostgefährdung sogar zunimmt.

Der Humboldtstrom

Artenreichtum dank Humboldtstrom auf den Galapagos-Inseln.

Der Humboldtstrom ist eine kalte Meeresströmung vor der Westküste Südamerikas, benannt nach dem deutschen Naturforscher Alexander von Humboldt.

Von der Antarktis ausgehend fließt kaltes Meerwasser in der Tiefe des Ozeans parallel zur chilenischen und peruanischen Küste nach Norden. Da in dieser Region beständiger Wind aus Südosten (der Passat) weht, wird das Wasser an der Meeresoberfläche nach Nordwesten gelenkt. Die Folge: das kalte, antarktische Tiefenwasser kann aufsteigen. So beträgt die Wassertemperatur vor Peru im Mittel rund 18 Grad, auf gleicher geografischer Breite am anderen Ende des Pazifiks im Bereich von Papua-Neuguinea hingegen knapp 30 Grad. Kurz vor Erreichen des Äquators „biegt“ der Humboldtstrom schließlich nach Westen ab. Das Meerwasser erwärmt sich nun deutlich, in der Folge wird diese Meeresströmung Süd-Äquatorialstrom genannt.

Schematische Darstellung des Humboldtstroms.
Schematische Darstellung des Humboldtstroms.

Auswirkungen auf Wetter und Natur

Der Humboldtstrom übt auf die Tier- und Pflanzenwelt der Region sowie auf das Wetter einen großen Einfluss aus. Das kalte Meerwasser kühlt auch die Luft darüber ab, diese kann somit nur wenig Feuchtigkeit aufnehmen. Fließen nun die Luftmassen vom Meer aufs Festland, erwärmen sie sich stark, etwaige Wolken oder Nebel lösen sich auf. Niederschlag ist demzufolge im Norden Chiles und im Süden Perus Mangelware. Dort befindet sich die Atacama-Wüste, die trockenste Wüste der Erde. Durchschnittlich fällt hier nur ein halber Liter Regen im Jahr. Das kalte und daher sauerstoffreiche Wasser vor der Küste bietet zudem Unmengen an Fischen und Plankton einen Lebensraum. Auch die enorme Artenvielfalt auf den Galapagos-Inseln kann man unmittelbar auf den Humboldtstrom zurückführen.

Was hat El-Nino damit zu tun?

Periodisch, circa alle sieben Jahre, schwächt sich der Passatwind vor der Küste Südamerikas ab. Das kalte Tiefenwasser kann nun nicht mehr aufsteigen, der Humboldtstrom kommt zum Erliegen. Aus diesem Grund erwärmt sich die Meeresoberfläche massiv. Die Folge ist ein Absterben des Planktons und in direkter Folge ein starker Rückgang der Fischbestände in den Gewässern vor Peru und Chile. Außerdem kommt es während El-Nino zu schweren Regenfällen und Überschwemmungen auf den Galapagos-Inseln und an der Westküste Südamerikas.

Ein besonders starkes El-Nino-Ereignis war im Jahre 1997. Abschließend noch die Anomalien der Meeresoberflächentemperaturen im Dezember 1997. Man sieht sehr gut, dass das Wasser nun vor den Küsten Chiles, Equadors und Perus deutlich wärmer als sonst ist. Zu kalt ist der Pazifik hingegen Richtung Westen (Australien, Neuguinea):

Meerestemperaturen während El-Nino.
Meerestemperaturen während El-Nino.

Quelle Titelbild: pixabay

Starker Polarwirbel verursacht Ozonloch über dem Nordpol

Der stratosphärische Polarwirbel kann im Winterhalbjahr direkten Einfluss auf das Wettergeschehen in den mittleren Breiten haben. Heuer präsentiert sich der Polarwirbel seit Jahresbeginn außergewöhnlich stark, was in Europa eine anhaltende Westlage zur Folge hat. Der Polarwirbel hat allerdings auch Auswirkungen auf die Chemie der Atmosphäre, insbesondere auf die Ozonkonzentration. Diese Wechselwirkungen kann man meist besonders gut über der Antarktis beobachten, so dürfte der Begriff Ozonloch jedem bekannt sein.

Verkehrte Welt

Sowohl in der Antarktis als auch in der Arktis hatte der Polarwirbel im vergangenen Winter ein ungewöhnliches Verhalten: Über der Antarktis gab es im September 2019, also im dortigen Spätwinter, eine plötzliche Stratosphärenerwärmung. Die daraus resultierenden, ungewöhnlich hohen Temperaturen in der Stratosphäre haben den Ozonabbau deutlich verlangsamt, weshalb das Ozonloch über der Antarktis im 2019 so klein wie zuletzt in den 1980er Jahren war. Knapp ein halbes Jahr später passiert über der Arktis nun das Gegenteil: Ein außergewöhnlich stark ausgeprägter Polarwirbel hat in den vergangenen Tagen nämlich zur Entstehung eines Ozonlochs beigetragen.

Durchschnittliche Ozonkonzentration im März (links) und aktuell (rechts). © NASA

Ozonloch

Durch extrem niedrige Temperaturen teils unter -85 Grad können sich einige Substanzen in der Stratosphäre verflüssigen und sogar gefrieren, was die Entstehung von polaren Stratosphärenwolken (engl. Polar Stratospheric Clouds; PSC) zur Folge hat. Diese Wolken, welche ihrem Aussehen nach auch Perlmuttwolken genannt werden, sind von großer Bedeutung für die Entstehung des Ozonlochs. An den Kristallen der PSC laufen Reaktionen ab, bei denen Stickstoffoxide aus der Luft in die Kristalle übergehen, so dass nur die weitaus aggressiveren Chlorverbindungen in der Luft bleiben. Am Ende der Polarnacht werden diese Chlorverbindungen von der eintreffenden UV-Strahlung gespalten und plötzlich stehen sehr viele freie Chlorradikale zur Verfügung, die Ozonmoleküle zerstören können. Eines davon kann den katalytischen Zyklus viele Male durchlaufen und dabei bis zu 100.000 Ozonmoleküle zerstören! Erst wenn die Temperaturen wieder ansteigen und die PSCs verdampfen, wird der Ozonabbau gedämpft.


Normalerweise kommt es selten vor, dass in der Arktis solch niedrige Temperaturen auftreten, in der Antarktis dagegen häufig – deswegen finden diese Vorgänge meist in der Antarktis statt. Es handelt sich heuer allerdings um eine außergewöhnliche Situation, welche in diesem Ausmaß keinesfalls jedes Jahr zu erwarten ist.

Gefahren

Der Ozonabbau in der Stratosphäre ist deswegen besorgniserregend, weil die Ozonschicht in der Stratosphäre über 95 bis 99 % der ultravioletten Sonnenstrahlung absorbiert, vor allem die gefährliche UV-B Strahlung. Derzeit liegt der Gesamtozongehalt im Kern des Polarwirbels teils unter 200 DU, also 50% tiefer als normal. Vorerst bleibt dieses Ozonloch innerhalb des Polarwirbels im hohen Norden, im Frühling löst sich der Polarwirbel allerdings auf und die Reste des Ozonlochs können die mittleren Breiten erreichen. Je nach Großwetterlage kann es auch in Mitteleuropa mitunter zu einer ungewöhnlich hohen Sonnenbrandgefahr im Frühjahr kommen.

Ozonabweichungen teils um -50%  über der Arktis am 6. März. © WMO

Titelbild © Env. and Climate Change Canada

Halos: Faszinierende optische Erscheinungen

Halos: Faszinierende optische Erscheinungen

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

Sonne und Mond

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

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

Schlechtwetterbote?

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

Halo als Schlechtwetterbot
Ein Halo als Schlechtwetterbote.

Halo ist nicht gleich Halo

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

Nebensonnen und Zirkumzenitalbogen

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

Nebensonnen am Strand
Nebensonnen bzw. Parhelia.

Frühlingsbeginn in Europa

Der Frühling setzt sich durch

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.

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.

Schnee, Hagel und Graupel

Graupelkörner auf dem Boden©Jne Valokuvaus

Das wechselhafte Wetter sorgt in diesen Wochen immer wieder für frühlingshaftes Wetter mit Schauern und Graupelgewittern. Letzterer wird sehr häufig mit Hagel verwechselt.

Ist Graupel kleiner Hagel?

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

Höhenkaltluft

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

Glätte und Böen

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

Sturm, Orkan und die Beaufortskala

Sturm Orkan

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

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

Sturm und Orkan

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

Francis Beaufaurt

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

Titelbild © Adobe Stock

Die Stratosphäre und der Polarwirbel

Die Stratosphäre und der Polarwirbel

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

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

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

Beständige Inversion

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

Der Polarwirbel

Der Polarwirbel ist ein großräumiges Höhentief über der Arktis (bzw. Antarktis), das sich im Winter von der mittleren und oberen Troposphäre über die gesamte Stratosphäre erstreckt. Er ist gefüllt mit sehr kalter Luft, die in der Stratosphäre Werte unter -80 Grad erreichen kann. Der Polarwirbel ist normalerweise relativ rund um den Pol angeordnet und sein Einfluss auf das Wetter in den mittleren Breiten hält sich in Grenzen.

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

SSW vs. starker Wirbel

Der Polarwirbel kann aber gestört oder gar gespalten werden, wie etwa im Fall einer sogenannten 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 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, kommt es in mittleren Breiten zu markanten Kaltluftausbrüchen wie beispielsweise im Februar und März 2018. Auch im Jänner 2019 gab es eine plötzliche Stratosphärenerwärmung, deren Auswirkungen auf die Troposphäre blieben aber gering. Derzeit ist der Polarwirbel hingegen sehr stark, weshalb der Winter in Europa bislang auch sehr mild ausfällt. Details dazu gibt es hier: Starker Polarwirbel sorgt für milden Winter in Europa.

Rand des Weltalls?

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

Ab welcher Eisdicke kann man Eislaufen?

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

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

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

Die 4-Grad-Marke

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

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.

Eislaufen
Der Hörzendorfersee in Unterkärnten. © https://www.evw.at/webcams/

Bisher wenige zugefrorene Seen

Der Winter 2019/20 war bislang sehr 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 Seen tragfähig. In Österreich betrifft dies vor allem Kärnten sowie einzelne kleine Seen in den Nordalpen. So ist derzeit etwa der Westteil des Weissensees in Kärnten oder der Ritzensee bei Saalfelden freigegeben. Weiters kann man auch etwa auf dem Pressegger See, dem Hörzendorfersee, dem Rauchelsee oder dem Lendkanal in Klagenfurt Eislaufen. (Update: Der Aichwaldsee war zunächst zum Eislaufen freigegeben, wurde aber nach einem tragischen Unfall am Samstag wieder sofort gesperrt, derzeit ist das Betreten verboten).

Eislaufen in Saalfelden. © www.foto-webcam.eu

Titelbild: b_hanakam on VisualHunt / CC BY-NC-SA

Inversionswetterlagen und Industrieschnee

Industrieanlange im Winter - pixabay.com

Aufgrund eines ausgeprägten Hochdruckgebiets herrscht derzeit über weiten Teilen Mittel- und Osteuropas eine anhaltende Inversionswetterlage. Nebel- und Hochnebelbildung bei Temperaturen oft unter dem Gefrierpunkt ist somit begünstigt. Dank vorübergehender Auflockerungen über Ungarn und der Slowakei wurde gestern ein besonderes Phänomen auf mehreren hochaufgelösten Satellitenbilder erkennbar: Der Industrieschnee! Dieser sorgt im Winter in der Nähe von großen Industrieanlagen oder Kraftwerken für extrem lokalisierte, aber nennenswerte Neuschneeakkumulation.

Schnee (rot eingefärbt) über Ungarn und der Slowakei am 23.01.2020 - NASA-Terra Satellit
Schnee (rot eingefärbt) über Ungarn und der Slowakei am 23.01.2020 – NASA-Terra Satellit
Industrischnee knapp südlich von Budapest am 23.01.2020 - ESA Sentinel-2 Satellit
Industrischnee knapp südlich von Budapest am 23.01.2020 – ESA Sentinel-2 Satellit

Was ist Industrieschnee

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 (am Boden sollte es mindesten 10 Grad kälter sein als oberhalb der Inversion). 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.


Titelbild: Industrieanlange im Winter – pixabay.com

2019 global zweitwärmstes Jahr seit Messbeginn

Vor wenigen Tagen haben die großen Wetterdienste bzw. Forschungsinstitute der Welt ihre Auswertungen über die weltweiten Temperaturabweichungen im Jahr 2019 veröffentlicht. Übereinstimmend zeigt sich dabei, dass vergangenes Jahr das zweitwärmste seit Aufzeichnungsbeginn im Jahr 1850 ist. Auf Platz eins verbleibt das Jahr 2016, wobei wir die fünf wärmsten Jahre allesamt in den vergangenen 5 Jahren erlebt haben (in der Reihenfolge: 2016, 2019, 2017, 2015, 2018).


88 Prozent

Die Abweichung im Vergleich zum Mittel von 1951-1980 liegt laut Berkeley Earth (Univ. of California) bei +0,9 Grad. Rund 88% der globalen Fläche war deutlich wärmer als im Durchschnitt von 1951-1980 und nur knapp 2 % deutlich kühler. Wenn sich die laufende Erwärmungsrate seit 1980 fortsetzt, wird sich die Welt etwa im Jahr 2035 im Mittel um +1,5 Grad im Vergleich zur vorindustriellen Zeit erwärmt haben.

In 36 Ländern war das Jahr 2019 sogar das wärmste Jahr überhaupt, wie etwa in manchen Ländern Osteuropas oder auch in Australien. Das entspricht mindestens 10% der Gesamtfläche der Erde.

Erderhitzung

Bekanntermaßen hat es Klimaveränderungen auf der Erde schon immer gegeben. Wenn man allerdings den Zeitraum seit der letzten Eiszeit betrachtet, ist es auffällig, dass es in den letzten 20.000 Jahren noch nie so hohe Temperaturen sowie einen so schnellen Temperaturanstieg wie aktuell gegeben hat. Global betrachtet haben wir in den vergangenen 100 Jahren einen Temperaturanstieg von rund 1,1 Grad erlebt: Das ist mehr als zehnmal schneller als der bislang markanteste Temperaturanstieg der letzten 20.000 Jahre von 1 Grad in etwa 1100 Jahren.


Die Ursache für die aktuelle Klimaveränderung seit der vorindustriellen Zeit ist die zunehmende Konzentration an Treibhausgasen. Eine Übersicht zum Einfluss von unterschiedlichen Faktoren wie Erdbahnparameter, Sonnenaktivität, Vulkanausbrüche und Treibhausgase auf unser Klima sind im folgenden Video zusammengefasst, ein paar Fakten zum Thema Sonne gibt es weiters auch hier: Sonnenaktivität und Klima.

Titelbild: Temperaturabweichung im Jahr 2019 im Vergleich zum Mittel 1881-1910. © NASA

Inversionswetterlagen und Industrieschnee

Emissions und Industrieschnee. @shutterstock.com/Anatoliy Berislavskiy

Industrieschnee entsteht bei Hochdrucklagen mit tief liegendem Hochnebel oder Nebel durch Emissionen von Wasserdampf und/oder feinen Ruß- und Staubpartikeln vor allem aus größeren Industrieanlagen wie Kraft- oder Heizwerke. Voraussetzung ist eine ausgeprägte Temperaturinversion mit sehr kalter, frostiger Luft in den Niederungen und milder und trockener Luft in mittleren Höhenlagen (am Boden sollte es mindesten 10 Grad kälter sein als oberhalb der Inversion). 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.


Titelbild © shutterstock.com/Anatoliy Berislavskiy

Starker Polarwirbel sorgt weiterhin für milden Winter in Europa

Perlmuttwolken

Die Atmosphäre der Erde besteht hinsichtlich ihres vertikalen Temperaturverlaufs aus verschiedenen Schichten. Das tägliche Wetter passiert in der Troposphäre, für die Großwetterlagen im Winter auf der Nordhalbkugel spielen allerdings manchmal auch die Geschehnisse in der Stratosphäre eine Rolle. Hier entwickelt sich im Winter nämlich der sogenannte Polarwirbel. Er ist gefüllt mit sehr kalter Luft, die in der Stratosphäre Werte unter -80 Grad erreichen kann. Seine Stärke hängt vom Temperaturunterschied zwischen dem Äquator und den Polen ab, daher erreicht er seine maximale Ausprägung meist im Jänner.

Der Polarwirbel in der Stratosphäre am 3.1.20 © FU Berlin

Extreme Kälte

Während es in den vergangenen beiden Wintern je zu einer Spaltung des Polarwirbels kam (mittels einer plötzlichen Stratosphärenerwärmung), präsentiert er sich heuer außergewöhnlich stark. Am 3. Jänner wurden von einer Radiosonde in einer Höhe von 25 km sogar Temperaturen von -96 Grad gemessen, was dem tiefsten Wert seit mindestens 40 Jahren entspricht.

Milder Winter

Der Polarwirbel in der Stratosphäre ist derzeit vergleichsweise gut mit dem Jetstream in der Troposphäre gekoppelt. Seine starke Ausprägung sorgt dabei für relativ mildes, westwinddominiertes Winterwetter in Mitteleuropa und etwaige Kaltlufteinbrüche sind nur von kurzer Dauer. Eine Änderung ist vorerst nicht in Sicht und die Langfristmodelle deuten bis auf Weiteres auch auf überdurchschnittliche Temperaturen in Europa hin. Da das Azorenhoch zudem stark ausgeprägt ist und die Frontalzone weit nördlich verläuft, berechnen die Modelle im Alpenraum bis zum Monatsende nur noch geringe Niederschlagsmengen. Nach derzeitigem Stand ist somit selbst auf den Bergen kein nennenswerter Neuschnee in Sicht.

Der stratosphärische Polarwirbel bleibt vorerst stark ausgeprägt. © ECMWF
Die Langfristprognosen für die kommenden Monate sehen mild aus. © copernicus

Stratosphärenwolken

In Höhen über 20 km bei Temperaturen unter -78 Grad treten in den Polarregionen manchmal polare Stratosphärenwolken auf (polar stratospheric clouds), welche nach ihrem Aussehen auch Perlmuttwolken genannt werden. Sie bestehen aus Kristallen von Schwefelsäure oder Salpetersäure (Typ I) bzw. bei extrem niedrigen Temperaturen mitunter auch aus Eiskristallen (Typ II). Wenn die Wolken aus Säurekristallen bestehen, sind sie für Ozonabbau in der Stratosphäre verantwortlich.

Tiefste Temperaturen in etwa 28 km Höhe. Heuer gab es Rekordwerte (pink) © NASA


Titelbild © Adobe Stock

Lawinen – die weiße Gefahr

Lawinen die weiße Gefahr

Am häufigsten treten Lockerschnee- und Schneebrettlawinen auf. Erstere haben ihren Ursprung in einem einzelnen Punkt, sie nehmen beim Abgang immer mehr Schnee auf und wachsen daher rasch an. Zweitere kennzeichnen sich durch einen linienförmigen Abriss quer zum Hang aus, dabei rutscht eine ganze Schicht auf einer anderer Schneeschicht oder auf dem Grund ab. Wenn die gesamte Schneedecke am Boden abgleitet, spricht man auch von Gleitschneelawinen.

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

Nassschneelawinen lösen sich ebenfalls als Schneebrett oder als Lockerschneelawine. Sie treten  vor allem im Frühjahr an Südhängen auf. Hauptauslöser von Nassschneelawinen ist flüssiges Wasser in der Schneedecke, das die Bindung der Schichtgrenzen schwächt. Staublawinen treten dagegen nur bei markanten Lagen mit viel Neuschnee auf und sind somit vergleichsweise selten zu beobachten.

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

Hangneigung und Schneemenge

Grundsätzlich ist eine gewisse Masse an Schnee notwendig, die sich an einem Hang mit einer Neigung von etwa 25° oder mehr ansammelt. Je größer die Neigung, desto öfter ist mit Lawinenabgängen zu rechnen. Andererseits können sich gerade auf nur 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.

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

Schwachschichten

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

Staublawinen treten nur bei markanten Lagen mit viel Neuschnee auf.

Faktor Wind

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

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

Foto: Kecko on Visual Hunt / CC BY

Raureif im Winter

Raureif im Pinzgau. © N. Zimmermann

Ein häufiges Phänomen bei stabilen Hochdruckwetterlagen im Winter 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. Für die Entstehung von Raureif sind hingegen unterkühlte Wassertröpfchen in Form von Nebel bei frostigen Temperaturen erforderlich.

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

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

Raureif vs. Raueis

Raureif ist ein fester Niederschlag, der bei hoher Luftfeuchtigkeit an freistehenden Gegenständen wie etwa Bäume oder Gipfelkreuze durch Resublimation entsteht (oft innerhalb einer Wolke bzw. bei Nebel). Raueis bzw. Raufrost entsteht dagegen bei hohen Windgeschwindigkeiten, wenn unterkühlte Wassertropfen auf freistehende Gegenstände treffen. Raueis wächst entgegen der Windrichtung.

Raureif am 6.12. im Mühlviertel. Bild: A. Meingaßner

Raureif im Mölltal. © www.foto-webcam.eu
Reif im Mölltal. © www.foto-webcam.eu

Titelbild: N. Zimmermann

Die Lawinenwarnstufen

Lawinenwarnschild. @Wikimedia Commons/Root5.5

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

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

  • Stufe 1: gering
    Die vorhandene Schneedecke ist sehr gut verfestigt und stabil, somit ist die Lawinengefahr gering. Nur an wenigen, sehr steilen Hängen sind aufgrund hoher Zusatzbelastung (z.B. einer Skitourengruppe ohne Abstand) Lawinen möglich. Ansonsten kann es lediglich zu kleinen Rutschungen kommen.
  • Stufe 2: mäßig
    In einigen Hängen, welche steiler sind als 30 Grad, ist die Schneedecke nur mäßig verfestigt. Insbesondere in diesen Hängen sind bei großer Zusatzbelastung Lawinen möglich, ansonsten herrschen aber gute Tourenbedingungen vor. Einzelne spontane, nicht allzu große Lawinen sind dennoch nicht ausgeschlossen.
  • 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.

26.12.1999: Orkantief Lothar – ein Rückblick

Bodendruckkarte vom 26.12.1999, 01 Uhr @ http://www.wetter-express.de/lothar.htm

1999 – eine Zeit, in welcher die Meteorologie im Vergleich zu heute noch deutlich weniger fortschrittlich war. Wetterprognosen waren weniger präzise und kurzfristige Entwicklungen wurden schlechter erfasst. Zudem war das Warnmanagement mit dem von heute nicht vergleichbar. Und so kam es, dass sich in der Nacht auf den 2. Weihnachtsfeiertag über der Biskaya, eingebettet in eine kräftige westliche Strömung an der Südflanke eines umfangreichen Tiefdruckkomplexes über dem Nordatlantik ein Randtief bildete. Unscheinbar muss es zunächst gewirkt haben, doch die Intensivierung in den nächsten Stunden war gewaltig. Damalige Wettermodelle müssen Probleme mit der Einordnung dieser Entwicklung gehabt haben, denn absehbar war diese lange Zeit nicht.

Warnungen sehr kurzfristig

Im Laufe des Vormittags verlagerte sich das Tief über den Norden Frankreichs hinweg nach Luxemburg und allmählich wurde auch in Deutschland klar, was da aufkommt. Erste Nachrichten von Todesopfern in Paris kamen über die Radiosender und Wetterberichte wurden angepasst, Sturmwarnungen ausgegeben. Doch das war kaum mehr rechtzeitig. Mit großer Geschwindigkeit rauschte Lothar über die Mitte Deutschlands hinweg und erreichte bereits am Nachmittag die Oder. Kurz, aber sehr heftig – nach 6 Stunden war alles vorbei.

Spitzenböen durch Orkan Lothar am 26.12.1999 @ UBIMET, DWD
Spitzenböen durch Orkan Lothar am 26.12.1999 @ UBIMET, DWD

Böen bis zu 272 km/h auf den Bergen

Die meisten Menschen wurden komplett überrascht, nichts hatte in den Wetterberichten auf einen derartigen Orkan hingewiesen. Neben dem Norden Frankreichs waren vor allem die Schweiz und die Südhälfte Deutschlands betroffen. Auf dem knapp 700 m hohen Berg Hohentwiel bei Singen wurden nahezu unglaubliche 272 km/h gemessen, auf dem Wendelstein waren es 259 km/h. Auf dem Feldberg war der letzte Wert 212 km/h, bevor die Wetterstation den Geist aufgab. Doch auch im Flachland wurden verbreitet deutliche Orkanböen registriert: Im Schweizer Brienz waren es außergewöhnliche 181 km/h, in Deutschland stammt der höchste Wert mit 151 km/h aus Karlsruhe. Hier zog das Tiefzentrum nur knapp vorbei, der Luftdruck fiel an der Station innerhalb von 10 Stunden um beeindruckende 30 hPa.

Über 100 Todesopfer zu beklagen

Ganze Wälder wurden gekappt, vor allem der Schwarzwald lag im Bereich des stärksten Orkanfeldes. Mit geschätzten 6 Mrd. US-$ gilt Lothar als einer der weltweit teuersten Versicherungsfälle. Zudem waren 110 Todesopfer zu beklagen – sicherlich auch aufgrund unzureichender Warnungen. Die meisten Menschen starben in Frankreich, wo am Tag darauf noch ein zweites Orkantief durchzog. In Baden-Württemberg wurden allein durch Lothar 13 Menschen getötet.

 

Titelbild: Bodendruckkarte vom 26.12.1999, 01 Uhr @ http://www.wetter-express.de/lothar.htm

 

Weiße Weihnachten: Trend und Klimatologie

Weiße Weihnachten in den Niederungen sind generell selten. Allgemein spielt dabei die Seehöhe eine wichtige Rolle: Ab einer Höhe von etwa 500 m liegt die Wahrscheinlichkeit bei 40 %, in 800 m Höhe bei 70 % und ab 1.200 m über 90 %. Heuer gibt es weiße Weihnachten nur in den Alpen ab einer Seehöhe von etwa 1000 m, Details dazu gibt es hier.

Wahrscheinlichkeit für Schnee am 24. Dezember und maximale Schneehöhe seit 1951 @ UBIMET
Wahrscheinlichkeit für Schnee am 24. Dezember und maximale Schneehöhe seit 1951 @ UBIMET

Wahrscheinlichkeit nimmt ab

Die Wahrscheinlichkeit für weiße Weihnachten im Flachland nimmt im Zuge des Klimawandels ab, so hat sich die Zahl der Tage mit Schnee am 24. Dezember seit Anfang der 80er Jahre in etwa halbiert. Vor allem in den 2000ern hat die Häufigkeit deutlich abgenommen: In Wien und Eisenstadt war es letztmals vor sieben Jahren weiß. In Innsbruck wurde im Jahr 2017 zwar eine Schneedecke von 2 cm Schnee gemeldet, tatsächlich handelte es sich dabei aber nur um die letzten Reste einer Altschneedecke am Stadtrand. Am längsten ohne Schnee zu Weihnachten auskommen muss man in Sankt Pölten, wo zuletzt 2007 am 24. Dezember Schnee lag.

Weiße Weihnachten in den Landeshauptstädten immer seltener. © UBIMET

Viel Schnee im Jahr 1969

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 Wien 30 cm, in Eisenstadt 39 cm und in Sankt Pölten sogar 50 cm der weißen Pracht. Letztmals Schnee in allen Landeshauptstädten zu Weihnachten gab es hingegen im Jahr 1996.

Klimatologische Wahrscheinlichkeit für Neuschnee zu Heilig Abend. © UBIMET

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Der Polarwirbel: Taktgeber des Winters?

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.

Tatsächlich beinhalten die ersten 39 Höhenkilometer über 99 % der atmosphärischen Masse. 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.

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 um -80 Grad erreichen kann. Der Polarwirbel ist normalerweise relativ rund um den Pol angeordnet und sein Einfluss auf das Wetter in den mittleren Breiten hält sich in Grenzen.

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

Stratosphärenerwärmung

Der Polarwirbel kann aber gestört oder gar gespalten werden, wie etwa im Fall einer sogenannten plötzlichen Stratosphärenerwärmung: 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 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, kommt es in mittleren Breiten zu markanten Kaltluftausbrüchen wie beispielsweise im Februar und März 2018. Auch heuer gab es Anfang Jänner eine plötzliche Stratosphärenerwärmung, deren Auswirkungen in den Bayrischen Alpen und besonders am Alpenhauptkamm in Österreich zu spüren waren ( siehe Schneemassen in den Alpen).

Die aktuelle Lage und Ausformung des Polarwirbels lassen zwar auf sehr wechselhaftes Wetter in Europa schließen, hingegen stehen dem Nordosten der USA winterliche Bedingungen bevor.  Es bleibt also abzuwarten, inwieweit die Erwärmung der Stratosphäre noch zum Jahreswechsel stattfindet und sich damit in unseren Breiten ein nachhaltig tiefe Temperaturen einstellen. Aus heutiger Sicht sind, bis auf ein paar kurze Kälteschübe aus Nordwesten, keine lang anhaltenden Kältewellen oder Wintereinbrüche in Sicht.

Aktuelle Lage des Polarwirbels. Geopotential in 10 hPa. Quelle: wxcharts.com
Aktuelle Lage des Polarwirbels. Geopotential in 10 hPa. Quelle: wxcharts.com

 

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-68 Grad: Die kältesten bewohnten Orte der Welt

Der kälteste Ort liegt in der Antarktis

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

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

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 beinahe das ganze Jahr Hochdruckgebiete wetterbestimmend. Gebirgsketten umgeben die Region und sorgen für ausgeprägte Inversionswetterlagen. Das Meer hat kaum einen Einfluss auf das dortige Klima. Völlig normal dort: seit dem 10. Oktober herrscht in Oimjakon Dauerfrost. Seit Mitte November kommen die Temperaturen nicht mehr über -20 Grad hinaus, Anfang Dezember wurden schon -48 Grad gemessen!

Rekordhalter Antarktis

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

Rekorde der Kontinente

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

-67,8 °C am 6.2.1933

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

Anbei noch die tiefsten gemessenen Temperaturen in 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.

3. Dezember 1999: Orkantief Anatol fegt über die Nordsee

Ausgerissene Straßenschilder © Seewetter Kiel

Am 2. Dezember 1999 entwickelte sich aus einer kleinen Störungszone westlich von Irland ein Tiefdruckgebiet. Das System wanderte rasch ostwärts und vertiefte sich durch begünstigte atmosphärische Bedingungen in der Höhe sehr schnell. Innerhalb von 12 Stunden erreichte der Kerndruck 952 hPa und aufgrund der hohen Windgeschwindigkeiten wurde das Tief am 3. Dezember zu einem Orkantief hochgestuft.

Satellitenbild Anatol @NOAA
Satellitenbild Anatol @NOAA

Extrem hohe Windgeschwindigkeiten

Der Orkan zog dann in voller Stärke in der Nacht auf den 4. Dezember über die Nordsee hinweg. Vor allem in Dänemark kam es zu massiven Schäden, leider waren auch einige Todesopfer zu beklagen. Im Norden Deutschlands traten Windböen auf, die neue Rekordmarken für die damaligen Messstationen darstellten. So wurde etwa in List auf Sylt eine Windböe von unglaublichen 185 km/h gemessen. Wegen Problemen mit der Stromversorgung fiel die Station dann aber für mehrere Stunden aus. Somit kann nicht ausgeschlossen werden, dass es sogar noch stärkere Böen gab. Neben Bäumen wurden auch einige Straßenschilder aus dem Boden gerissen, dies verdeutlichte die extreme Kraft des Sturms. Weiters kam es auch zu einer fünfeinhalb Meter hohen Sturmflut an der Nordseeküste in Schleswig-Holstein und Dänemark.


Am 4. Dezember war aber auch schon wieder alles vorbei, der Sturm zog weiter in Richtung Ostsee und schwächte sich dann über dem Baltikum ab.

Maximale Windböen vom den 3. Dezember 1999 ©DWD

Jahr der Stürme

Generell war der Winter 1999 geprägt von Stürmen. So fegten auch noch zwei weitere Winterstürme über Deutschland hinweg. Neben Sturmtief MARTIN führte besonders der Orkan LOTHAR zu extrem hohen Schäden in Süddeutschland. Im Schwarzwald hat der Sturm LOTHAR sogar mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 200 km/h eine breite Schneise in den Wald gerissen.

Sturmschäden im Schwarzwald durch Orkan Lothar ©planetwissen

Titelbild: ©seewetter-kiel.de

1. Dezember: Meteorologischer Winterbeginn

Winterliche Kälte lässt Seifenblasen gefrieren.

Astronomischer Winter

Durch die Wintersonnenwende, die mit der längsten Nacht und dem kürzesten Tag des Jahres einhergeht, wird der astronomische Beginn des Winters festgelegt. Der kalendarische Eintrittspunkt variiert und fällt, abhängig vom Abstand zum letzten Schaltjahr, immer entweder auf den 21. oder 22. Dezember. Im Jahr 2019 fällt der kalendarische Winterbeginn auf den 22. Dezember. Beendet wird der Winter stets durch die Tag-und-Nacht-Gleiche, dem sogenannten Äquinoktium, am 20. oder 21. März.

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

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

Meteorologischer Winter

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

Phänologischer Winter

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

Quelle Titelbild: https://pixabay.com/

Straßenverhältnisse im Herbst: 5 Herausforderungen für Autofahrer

Straße im Herbst

Die Umstellung von Sommerzeit auf Winterzeit findet zwar erst in zwei Wochen statt, doch schon jetzt werden die Tage merklich kürzer. Der Pendelverkehr verlagert sich nun zunehmend in die Dämmerung. Mehrere Gefahrenquellen werden somit für Autofahrer zunehmend zum Thema:

  • Sonnenblendung
  • Wildwechsel
  • Nebel
  • Eis
  • Laub

Sonnenblendung

Die Sonne steht derzeit bereits recht tief am Himmel, so kommt es besonders in den Morgen- und Abendstunden vor, dass man beim Autofahren direkt in die Sonne schaut. Dies wirkt sich negativ auf die Sichtweite aus, im Extremfall wird es sogar vergleichbar zu einer Nebelsituation. Selbst die Sonnenblende hilft manchmal nicht, sondern nur eine Verminderung der Fahrgeschwindigkeit.

Wildwechsel

Besonders jetzt im Herbst ist zur Dämmerung viel Wild unterwegs. Da Wildtiere meist auf bekannten Wegen die Verkehrsstraßen der Menschen passieren, warnen Hinweisschilder genau vor dem Wildwechsel. Somit kann die Gefahr von Zusammenstößen zwischen Autos und Wildtieren zumindest minimiert werden. Nichtsdestotrotz gibt es Jahr für Jahr zahlreiche Unfälle!

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

Nebel und Eis

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! 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 in den kommenden Wochen besonders gefährlich, da viele Autos noch mit Sommerreifen unterwegs sind.

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

Rutschiges Laub

Herabfallendes Laub ist vor allem bis Mitte 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. Allgemein bleiben die Straßen nach einem Frontdurchgang zudem immer länger feucht.

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

Titelbild © Adobe Stock

Die Gesichter des Schnees – Teil 1

Schneeflocke. @unsplash.com

Schnee kann man anhand von drei Kriterien unterteilen: Entstehung, Alter und Feuchtigkeitsgehalt. Im Folgenden erklären wir euch die unterschiedlichen Entstehungsarten von Schnee:

Schneeregen

Schneeregen ist ein Gemisch aus Regen und Schnee mit variablen Anteilen. Er bleibt nur bei hohem Schneeanteil liegen oder wenn die Temperatur des Untergrunds unter dem Gefrierpunkt liegt. In diesem Fall spricht man von gefrierendem Schneeregen, das ist eine häufige Ursache von Glatteisbildung bei aufziehenden Warmfronten, wenn Schneefall allmählich in Regen übergeht.

Schneegriesel

Schneebedeckte Straße mit Bäumen. @unsplash.com
Schnee hat viele Gesichter. Von weiter weg lässt sich die Schneeart oft schwer erkennen. @unsplash.com

Schneegriesel bezeichnet körnige, undurchsichtige Schneeflocken mit rund 1 mm Durchmesser oder weniger. Er kann von einer dünnen Eisschicht oder von Raureif überzogen sein. Charakteristischerweise fällt Griesel in kleinen Mengen aus tiefen Schichtwolken bei Temperaturen um oder knapp unter null Grad.

Polarschnee und Diamantschnee

Polarschnee, auch Diamantschnee genannt, entsteht bei zweistelligen Minustemperaturen, wenn Wasserdampf direkt aus der Luft ohne Wolkenbildung ausfriert (resublimiert). Die so entstandenen, sehr leichten Eisnadeln schweben in der Luft, glitzern in der Sonne oder auch unter künstlichen Lichtquellen durch Lichtbrechung in den Spektralfarben, mitunter entstehen sogar Halos um die Sonne oder Lichtsäulen um Straßenlampen.

Schneefegen

Als Schneefegen bezeichnet man das Aufwirbeln von Pulverschnee durch den Wind. Wird die Sicht dadurch auf Augenhöhe vermindert, spricht man von Schneetreiben.

Industrieschnee

Emissions und Industrieschnee. @shutterstock.com/Anatoliy Berislavskiy
Industrieschnee kommt meist nur wenige hundert Meter rund um die Verursacherquelle vor. @shutterstock.com/Anatoliy Berislavskiy

Industrieschnee entsteht bei Hochdrucklagen mit tief liegendem Hochnebel oder Nebel durch Emissionen von Wasserdampf und/oder feinen Ruß- und Staubpartikeln vor allem aus größeren Industrieanlagen, Heizwerken und dergleichen. Häufig ist Industrieschnee nur auf wenige hundert Meter rund um die Verursacherquelle beschränkt, kann aber im Extremfall in kurzer Zeit eine mehrere Zentimeter dicke Schneeschicht verursachen.

Kunstschnee

Kunstschnee wird mittels einer Beschneiungsanlage (Schneekanone) bei Temperaturen um und unter dem Gefrierpunkt erzeugt.

 

Im zweiten Teil unserer Schneeserie erfahrt ihr wie sich der Schnee im Laufe seines Lebens verändert.

Extremwetter und Klimawandel

Feuerwehr bei Hochwasser und Starkregen

Die Forschung zu Extremwetterereignissen und Klimawandel hat in den vergangenen Jahren große Fortschritte gemacht. Bei dieser sogenannten Attributionsforschung vergleicht man mit Computersimulationen die Wahrscheinlichkeit für Extremereignisse im aktuellen Klima sowie in jenem der vorindustriellen Zeit.

Die Rolle des Klimawandels

Noch vor wenigen Jahren lautete die typische Antwort zum Zusammenhang von Extremwetter und Klimawandel, dass einzelne Ereignisse nicht kausal auf den Klimawandel zurückführbar seien. Als uneingeschränkte und generelle Aussage ist diese Antwort allerdings nicht mehr korrekt, da man mittlerweile durchaus belegen kann, dass bestimmte Extremwetterereignisse durch den Klimawandel wahrscheinlicher geworden sind. Besonders gut funktioniert das für sommerliche Hitzewellen, so spielt der Klimawandel in Europa mittlerweile bei nahezu jeder Hitzewelle eine Rolle, während man bei anderen Ereignissen wie Winterstürmen oder Tornados praktisch keine Aussagen machen kann.

Niederschlagsextreme

Beim Niederschlag ist die Attribution etwas komplizierter, zumal es für vergleichsweise kleine Flächen wie etwa Mitteleuropa kaum möglich ist, statistisch signifikante Änderungen bei der Häufigkeit von Extremniederschlägen zu erfassen. Details dazu gibt es hier: Klimawandel und Extremniederschlag. Allgemein kommen jedenfalls zwei Faktoren zusammen: Einerseits werden Wetterlagen im Zuge des Klimawandels tendenziell langlebiger, da sich die atmosphärische Zirkulation ändert, andererseits nimmt die Regenmenge in feuchtgesättigter Luft um etwa 7% bzw. pro Grad Erwärmung zu (der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre ist weltweit bereits um 5% angestiegen). Weiters ist auch ein Anstieg der Meerestemperaturen zu beobachten, was besonders im Herbst in Zusammenspiel mit Kaltluftvorstoßen zu einer vergleichsweise labilen Schichtung der Luft führt, weshalb etwa Tiefdruckgebiete im Mittelmeerraum tendenziell kräftiger ausfallen. Auch für tropische Wirbelstürme spielen die höheren Wassertemperaturen eine wichtige Rolle: Etwa bei Hurrikan Harvey im Jahr 2017 wurde berechnet, dass es in Houston 12 bis 22 Prozent mehr Regen gab, als es in einer Welt ohne Klimawandel der Fall gewesen wäre.

Regen im November 2019 (bis 18.11)
Im November 2019 wurden bereits zahlreiche neue Niederschlagsrekorde aufgestellt.

Häufigkeit nimmt zu

Aktuellen Studien zufolge muss man im Zuge des Klimawandels mit einer Zunahme an Wetterextremen rechnen. Dies kann man bereits jetzt beobachten, so gab es in Österreich allein in den letzten 13 Monaten mehrere, extrem außergewöhnliche Wetterlagen – zusätzlich zu den sommerlichen Hitzewellen mit unzähligen Temperaturrekorden (Teile Österreichs haben im Jahr 2019 den wärmsten Sommer der jeweiligen Messreihe verzeichnet):

    • Ende Oktober 2018: Sturm VAIA sorgte im Süden Österreichs für schwere Sturmschäden und ergiebigen Regen (30- bis 100-jährliches Hochwasser an Gail, Möll und Drau)
    • Jänner 2019: Festgefahrene Nordwestlage mit Rekordschneefällen in den Nordalpen (statistische Jährlichkeit der Neuschneesummen teils größer als 100 Jahre)
    • November 2019: Festgefahrene Südlage mit Regen- und Schneefällen in Osttirol und Oberkärnten (die Jährlichkeit der Niederschlagsmengen am vergangenen Wochenende im Bereich der Tauern lag bei 50 bis 100 Jahren)

Eine allgemeine Übersicht, wie sich der Klimawandel in Bezug auf die Schneelage in den Alpen auswirkt, haben wir im zweiten Teil dieses Artikels zusammengefasst: Schnee und Klimawandel.


Erderhitzung

Bekanntermaßen hat es Klimaveränderungen auf der Erde schon immer gegeben. Wenn man allerdings den Zeitraum seit der letzten Eiszeit betrachtet, ist es auffällig, dass es in den letzten 20.000 Jahren noch nie so hohe Temperaturen sowie einen so schnellen Temperaturanstieg wie aktuell gegeben hat. Global betrachtet haben wir in den vergangenen 100 Jahren einen Temperaturanstieg von rund 1,1 Grad erlebt: Das ist mehr als zehnmal schneller als der bislang markanteste Temperaturanstieg der letzten 20.000 Jahre von 1 Grad in etwa 1100 Jahren. Man kann also auch von einer „Erderhitzung“ sprechen, ein Begriff der für die meisten Menschen weniger abstrakt als „Klimawandel“ ist (es handelt sich dabei letztendlich um eine mathematisch errechnete Größe, die nicht direkt spürbar oder fassbar ist).


Die Ursache für die aktuelle Klimaveränderung seit der vorindustriellen Zeit ist die zunehmende Konzentration an Treibhausgasen. Eine Übersicht zum Einfluss von unterschiedlichen Faktoren wie Erdbahnparameter, Sonnenaktivität, Vulkanausbrüche und Treibhausgase auf unser Klima sind im folgenden Video zusammengefasst, ein paar Fakten zum Thema Sonne gibt es weiters auch hier: Sonnenaktivität und Klima.

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Schneebringer Adria

Winter und Schnee

Wenn kalte Luftmassen westlich der Alpen in den Mittelmeerraum vordringen, bewirken sie dort in der Regel die Bildung eines Tiefdruckgebiets. Diese sogenannten Italientiefs führen oft sehr feuchte Luftmassen nach Österreich und manchmal ziehen sie in weiterer Folge über die Adria hinweg nach Nordosteuropa. Dann bestehen auch im Osten und Südosten Österreichs die größten Chancen auf 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“)

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 und wird in weiterer Folge 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 vor allem Osttirol und Oberkärnten betroffen. Besonders im Herbst sorgen Kaltluftvorstoße über den noch relativ milden Gewässern rund um Italien zudem für eine labile Schichtung der Luft, weshalb die Niederschläge besonders intensiv ausfallen.  Trotz der eigentlich recht milden Luftmasse kann die Schneefallgrenze dabei bis in manche Tallagen absinken: Die Schmelzwärme des Schnees, die der Umgebung entzogen wird, sorgt nämlich in engen Tälern für eine Abkühlung der Luft bis auf 0 Grad.

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

Vb-Tief

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

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

Schnee und Klimawandel

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

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

Extremereignisse

Besonders in den Alpen kann es in manchen Jahren aber zu Extremereignissen kommen, wie wir es etwa im Jänner 2019 an der Alpennordseite oder im November 2019 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 für eine labile Schichtung der Luft. Bei manchen Wetterlagen kann es also besonders von mittleren Höhenlagen aufwärts ergiebig schneien, zudem kann die Schneefallgrenze durch die Niederschlagskühlung auch im Einflussbereich relativ milder Luftmassen manchmal bis in windgeschützte Täler absinken. Dadurch nimmt die Gefahr von Schneebruch und Gleitschneelawinen tendenziell zu. Laut manchen Studien soll es zudem auch eine Zunahme an blockierten Wetterlagen geben, was ebenfalls größere Niederschlagsextreme zur Folge hat. Andererseits kann es aber je nach Lage der Tiefs und Hochs auch zu ungewöhnlich langen trockenen Phasen kommen.

Titelbild © www.foto-webcam.eu

Südstau in den Alpen: Regen und Schnee in extremen Mengen

Südstau bringt große Regenmengen in den Südalpen

Als Südstau werden Niederschläge südlich des Alpenhauptkamms bezeichnet, die durch das Hindernis Alpen ausgelöst oder verstärkt werden. Bei einer Südstaulage wird eine ohnehin schon recht feuchte Luftmasse durch die Alpen zum Aufsteigen gezwungen, dabei kühlt sie sich ab. Da Luft mit sinkender Temperatur weniger Wasser halten kann, kommt es zu Regen und Schneefall. Die Luft wird somit förmlich wie ein Schwamm ausgequetscht. Nördlich des Alpenhauptkamms stellt sich ein regelrechtes Kontrastprogramm ein, hier macht sich oft Föhn bemerkbar.

Regen und Schnee

In Österreich werden von Südstaulagen vor allem die Regionen von Osttirol über Kärnten bis in die südliche Steiermark beeinflusst. In diesem Gebiet wird die feuchte Mittelmeerluft an den Karawanken, den Karnischen Alpen bzw. am Alpenhauptkamm gehoben. So gibt es vor allem in Osttirol und Oberkärnten bei kräftigen Südstaulagen teils enorme Regen- oder Schneefälle. Stellenweise fallen dann über 100 Liter pro Quadratmeter innerhalb von nur 24 Stunden. Vor rund einem Jahr gab es etwa am Plöckenpass knapp über 600 Liter pro Quadratmeter in nur drei Tagen (siehe auch hier)! Sogar noch ergiebigere Mengen werden manchmal in den Alpen in Friaul verzeichnet, welche daher auch zu den nassesten Regionen Europas zählen. Im Winter kann es zudem trotz der eigentlich recht milden Luftmasse sogar in manchen Tallagen bis in tiefe Lagen heftigen Schneefall geben. Grund hierfür ist die Schmelzwärme des Schnees, die der Umgebung entzogen wird.

Föhn im Norden

An der Alpennordseite und im östlichen Flachland gibt es bei einer Südstaulage nur selten nennenswerten Niederschlag. Markant ist hier allerdings der Wind, der besonders in prädestinierten Tallagen wie etwa dem Großraum Innsbruck oft stürmisch aus Süd weht. Bei besonders kräftigen Südströmungen kann der Niederschlag allerdings über den Alpenhauptkamm hinweg greifen, so kann es in Innsbruck und Salzburg durchaus Föhn und Niederschlag gleichzeitig geben. In solchen Fällen spricht man von Dimmerföhn.

Südstau in den Alpen

Südstau bringt kräftigen Regen in Norditalien

Als Südstau werden Niederschläge an der Alpensüdseite bezeichnet, welche durch das orographische Hindernis Alpen ausgelöst oder verstärkt werden. Bei einer Südstaulage wird eine ohnehin schon recht feuchte Luftmasse durch die Alpen zum Aufsteigen gezwungen, dabei kühlt sie sich ab. Da Luft mit sinkender Temperatur weniger Wasser halten kann, verstärken sich die Niederschläge. Somit fällt bei Südstaulagen im Luv der Alpen deutlich mehr Regen oder Schnee, als im unbeeinflussten Flachland. Auf der Leeseite der Berge, also nördlich des Alpenhauptkamms, kann sich dann Föhn bemerkbar machen.

Auswirkungen auf Deutschland

In den deutschen Alpen bekommt man von den verstärkten Niederschlägen an der Alpensüdseite meist nur wenig mit, denn nördlich des Alpenhauptkamms sorgt Südföhn oft für frühlingshaftes Wetter. Die zuvor zum Aufstieg gezwungene Luft sinkt nördlich der Alpen wieder ab. Da die abwärts gerichtete Luftströmung sehr trocken ist, führt dies rasch zur Auflösung der Wolken. Der Himmel präsentiert sich oftmals sogar gering bewölkt. Zudem erwärmt sich die Luft beim Absteigen um etwa 1 Grad pro 100 m, somit wird die in den Tälern liegende, oft deutlich kühlere Luft ausgeräumt. Nicht selten kommt es dabei zu einem Temperaturanstieg von 10 Grad oder mehr.

Ergiebiger Regen im Süden

Bei kräftigen Südstaulagen gibt es besonders in den Italienischen Alpen, im Tessin sowie in Osttirol und Kärnten teils enorme Regen- oder Schneefälle. Stellenweise fallen dann über 150 Liter pro Quadratmeter innerhalb von nur 24 Stunden. Vor rund einem Jahr gab es etwa an der italienisch-österreichischen Grenze am Plöckenpass knapp über 600 Liter pro Quadratmeter in nur drei Tagen! Sogar noch ergiebigere Mengen wurden manchmal in den Alpen in Friaul und im Tessin verzeichnet, welche zu den nassesten Regionen Europas zählen. Im Winter kann es zudem trotz der eigentlich recht milden Luftmasse sogar bis in tiefe Lagen heftigen Schneefall geben. Grund hierfür ist die Schmelzwärme des Schnees, die der Umgebung entzogen wird.

Sonnenaktivität und Klima

Sonnenaktivität und Klima

Die Sonne strahlt nicht immer mit der gleichen Intensität. Die Zahl und Häufigkeit der Sonnenflecken variiert in einem rund 11-jährigen Rhythmus. Auch wenn die Magnetfelder der Flecken punktuell die Abstrahlung hindern, bewirkt die „kühlere“ Sonne keine Abkühlung.

Helle Flecken vs. dunkle

Im Gegenteil, die kühleren und damit strahlungsärmeren Flecken auf der Sonne werden durch so genannte Sonnenfackeln überkompensiert. Sie sind anders als die Flecken heißer und heller als die übrige Sonnenoberfläche. Ihre Zahl steigt und sinkt parallel zu den Sonnenflecken. Es gibt zwar keine theoretische Grundlage, nach der es immer so sein müsste, aber nach den bisherigen Beobachtungen produziert die Sonne bei vielen Sonnenflecken insgesamt sogar mehr Strahlung als eine „blanke“ Sonne.

Das 20. Jahrhundert brachte insgesamt viele Sonnenflecken und auf der Erde gleichzeitig eine Erwärmung, sodass die Theorie aufkam, die Sonnenaktivität sei für den globalen Temperaturanstieg verantwortlich. Dies passte zu den bisherigen Beobachtungen, weil indirekte Methoden eine geringe Sonnenaktivität im kalten 18. Jahrhundert und eine hohe während der mittelalterlichen Wärmeperiode ergaben. Nachdem das Sonnenfleckenmaximum im Jahr 2000 bereits eine deutlich geringere Aktivität als seine Vorgänger zeigte, erwarteten manche Klimatologen eine Trendwende hin zur Abkühlung. Von einer „schwächelnden“ oder gar „kalten“ Sonne war die Rede.

Verlauf von Strahlungsaktivität der Sonne und Globaltemperatur. ©NASA
Verlauf von Strahlungsaktivität der Sonne und Globaltemperatur. ©NASA

Entgegengesetzter Trend

Das nächste Sonnenfleckenmaximum trat dann auch verspätet im Jahr 2014 ein und fiel noch weit schwächer aus als das vorhergehende. Schon das vorherige Minimum war das tiefste seit fast 200 Jahren, und das derzeit laufende schickt sich an, noch niedriger und länger auszufallen. Dennoch ist von der beschworenen kalten Sonne noch wenig zu spüren, die Temperaturkurve auf der Erde geht weiterhin ungebremst nach oben.

Ein Vorübergang des Merkur vor der Sonne

Ein Vorübergang des Merkur vor der Sonne

Bei einer Sonnenfinsternis schiebt sich bekanntlich der Mond vor die Sonne. Im Prinzip ist dies auch bei den Planeten Venus und Merkur möglich, die innerhalb der Erdbahn um die Sonne laufen. Aufgrund ihrer im Vergleich zum Mond wesentlich größeren Entfernung zur Erde bedecken sie aber nur einen winzigen Bruchteil der Sonne, sodass von einer Finsternis keine Rede sein kann.

Genaues Timing

Die Bahn des innersten, sonnennächsten Planeten Merkur ist relativ stark zur Erdbahn geneigt, dadurch gerät er nur selten genau auf die Verbindungslinie Sonne-Erde. Am 11.11. von 13:35 bis 16: 22 Uhr (MEZ) ist dies heuer aber der Fall, Astronomen sprechen von einem Merkurtransit und bezeichnen diesen sogar als das bemerkenswerteste Himmelsereignis des Jahres.

Merkur Transit im2016. © Tom Polakis
Merkurtransit vor der Sonne im Jahr 2016. © Tom Polakis

Schwierige Beobachtungsbedingungen

Nun ist der Transit aber nicht ganz einfach zu beobachten, da Merkur von der Erde aus gesehen ausgesprochen winzig erscheint. Neben klarem Himmel, gerade im November keine Selbstverständlichkeit, benötigt man daher auch noch ein optisches Hilfsmittel. Aber Vorsicht: Ist es schon wenig ratsam, mit freiem Auge in die Sonne zu blicken, sind Augenschäden bis hin zur Erblindung geradezu unvermeidlich, wenn man dies mit einem Fernglas bzw. Teleskop tut!

Nicht spektakulär, aber selten

Der schwarze Mini-Punkt vor der Sonne lässt sich am ehesten durch Projektion der Sonne auf einen weißen Karton sichtbar machen. Allerdings ist nicht jedes Teleskop dafür geeignet, und Experimente mit dem durch Linsen oder Spiegel gebündelten Sonnenlicht können im Wortsinne ins Auge gehen! Wer sich also wirklich für das Ereignis interessiert und es „live“ beobachten will, sollte eine der öffentlichen Sternwarten aufsuchen, die meisten sperren aus diesem Anlass auf. Wie erwähnt handelt es sich um ein seltenes Schauspiel, der nächste Merkurtransit findet erst am 13. November 2032 statt.

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Kaltluftsee Grünloch

Grünloch © Roland Reiter

Dass es im Hochgebirge im Winter richtig kalt werden kann, ist wohl kein Geheimnis. Um nun die niedrigsten Temperaturen in Österreich zu finden, muss man aber nicht etwa den Großglockner besteigen. In einer Senke in den Ybbstaler Alpen sammelt sich oft kalte Luft und damit bildet sich ein sogenannter Kaltluftsee aus, dann werden nämlich selbst im Sommer Minusgrade gemessen. Besonders ausgeprägte Kaltluftseen bilden sich in Senken mit einem hohen sky view factor (geringe Horizontüberhöhung).

Grünloch

In der Nähe von Lunz am See, auf etwa 1200 Meter, befindet sich eine Senke mit dem Namen Grünloch. Im Winter 1932 wurde hier ein Temperaturminimum von -52.6 °C gemessen. Bis zu diesem Zeitpunkt, war dies die tiefste, jemals in Europa  gemessene Temperatur.

Das Grünloch in den Ybbstaler Alpen, in der Nähe von Lunz am See © geoland
Das Grünloch in den Ybbstaler Alpen, in der Nähe von Lunz am See © geoland

Faktoren für extreme Minima

Aus meteorologischer Sicht gibt es nun einige Faktoren oder Bedingungen die eintreten müssen, damit die Temperatur derart weit ins Negative fällt

  • Ungestörte Abstrahlung durch fehlende Bewölkung
  • Windstille
  • Kalte Luft aus polaren Regionen
  • Schneebedeckung

Mit diesen Faktoren kann es auch im Flachland oder in Tälern und Becken richtig kalt werden, die besonderen Eigenschaften des Grünlochs sorgen aber für weit tiefere Minima. Das Ausschlaggebende ist nämlich die Form.

Aufgrund der ellipsenartigen Form sammelt sich im Laufe der Nacht die kalte Luft in der Senke. Da die Luft nun nicht wieder ausfließen kann, wie es zum Beispiel in Tälern der Fall ist (Talauswind in der Nacht), kühlt diese immer weiter ab. So werden die tiefsten Temperaturen dann kurz vor Sonnenaufgang gemessen.

Die ellipsenartige Form verhindert ein Ausfließen der Kaltflut © Roland Reiter
Die ellipsenartige Form verhindert ein Ausfließen der Kaltflut © Roland Reiter

Weitere Kaltluftseen

In Europa gibt es weitere Kaltluftseen, so zum Beispiel auf der Glattalp in der  Schweiz, der Funtensee in Deutschland oder auch manche Dolinen in den Dolomiten in Italien. In den Medien ist aber derzeit ein Kaltluftsee in den USA präsent. Am 30. Oktober wurden in den in den Dolomiten, einer Senke in Utah, unglaubliche -43.1 °C gemessen. Die ist ein neuer Oktoberrekord in den USA (exkl. Alaska).

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Hurrikan Pablo: Neuer Rekord über dem Ostatlantik

Hurrikan Pablo über dem Atlantik

Am Sonntag hat sich der tropische Sturm PABLO etwa 700 km westlich von Galizien vorübergehend zu einem Hurrikan der Kategorie 1 verstärkt mit mittleren Windgeschwindigkeiten bis 130 km/h. So weit östlich über dem Atlantik, auf einem Längengrad von 18.3°W, ist zuvor noch nie ein Hurrikan entstanden! Der bisherige Rekordhalter war Hurrikan VINCE im Jahr 2005 auf einem Längengrad von 18.9°W. Mittlerweile hat sich PABLO wieder deutlich abgeschwächt und in ein hybrides Tief der mittleren Breiten umgewandelt, welches am Dienstag von einem weiteren atlantischen Tief eingefangen wird.

Kühle Wassertemperaturen

Hurrikan PABLO war zwar vergleichsweise klein und kurzlebig, dennoch hat er vorübergehend ein deutliches Auge ausgebildet. Dies ist sehr bemerkenswert, weil die Wassertemperatur in diesem Teil des Atlantiks bei etwa 20 Grad liegt und somit deutlich unter den zur Hurrikanentstehung häufig erwähnten 26 Grad. Tatsächlich entsteht die Mehrzahl der Hurrikane bei einer Wassertemperatur über 26 Grad, allerdings stellt dies keine notwendige Bedingung dar: Bei vergleichsweise kalten Temperaturen in einer Höhe von etwa 12 km kann es nämlich durchaus auch bei geringeren Wassertemperaturen zur Entstehung von Hurrikanen kommen. Dies ist übrigens gelegentlich auch im Mittelmeer der Fall, wenn es zur Entwicklung sogenannter Medicanes kommt.

Neue Maßstäbe

Nicht nur Hurrikan PABLO hat in dieser Hurrikansaison neue Maßstäbe gesetzt, so war erst Ende September Hurrikan LORENZO der bislang östlichste Hurrikan der höchsten Kategorie 5 über dem Atlantik. Anfang Oktober war er dann als Hurrikan der Kategorie 1 über die westlichen Azoren gezogen.

Hurrikane in Europa

Knapp 50 % der tropischen Wirbelstürme im Atlantik wandeln sich in außertropische Tiefdruckgebiete um, manche davon beeinflussen in weiterer Folge auch das Wetter in Europa. Dass ein tropischer Sturm das europäische Festland trifft, ist allerdings äußerst selten, da sich die Stürme zuvor in hybride Stürme der mittleren Breiten mit einem warmen Kern und einem sich entwickelnden Frontensystem umwandeln. Nur sehr selten behalten sie ihre tropischen Eigenschaften im Kern bis zum Landfall, wie etwa Hurrikan VINCE im Jahr 2005. Für Schlagzeilen hat im Jahr 2017 auch Hurrikan OPHELIA gesorgt, welcher den bislang östlichsten Major Hurricane (mind. Kategorie 3) auf dem Atlantik darstellt. Er zog westlich der Iberischen Halbinsel vorbei und traf als Hybridsturm auf Irland. Im Oktober 2019 zog hingegen Hurrikan LORENZO mit Orkanböen über die westlichen Azoren hinweg und erreichte als Hybridsturm Irland.

Hurrikan Ophelia im Jahr 2017
Hurrikan Ophelia im Jahr 2017. © EUMETSAT / UBIMET

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Spektakuläre Schwerewellen in Australien

Spektakuläre Schwerewellen in Australien

Als Schwerewellen bezeichnet man Wellen in der Atmosphäre oder im Wasser, bei denen die Schwerkraft für die Wellenbildung verantwortlich ist. Sie treten nur bei einer stabilen Schichtung auf, wie etwa im Bereich einer Temperaturinversion: Wenn die Luft hier aus seiner stabilen Ruhelage gebracht wird, beginnt sie unter dem Einfluss der Schwerkraft um die Ausgangslage zu schwingen. Eine gute Analogie stellen die Wellen an einer Wasseroberfläche dar, nachdem man einen Stein hineingeworfen hat. Auf Satellitenbildern sind Schwerewellen als quer zur Windrichtung orientierte Wolkenbänder zu erkennen.

Am Montag und Dienstag haben Gewitter in den nördlichen Regionen Westaustraliens für böig auffrischenden Südostwind gesorgt. Dieser hat sich nordwestwärts ausgebreitet und dabei für die Entstehung von Schwerewellen gesorgt, welche sich zum Teil mehr als 2000 km weit über dem Indischen Ozean ausgebreitet haben. Mit dem auffrischendem Wind wurde zudem auch Wüstensand aufgewirbelt. Allgemein können Schwerewellen in sämtlichen Stockwerken der Atmosphäre auftreten, oft sind sie allerdings unsichtbar, da die Luft nicht feucht genug ist und die Wellenberge nicht durch Wolken gekennzeichnet werden. In Mitteleuropa treten sie häufig als stationäre Leewellen auf der windabgewandten Seite eines Gebirges auf.

Titelbild © MODIS Land Rapid Response Team, NASA GSFC

Zeitumstellung: Ab Sonntag Normalzeit gültig

Zeitumstellung: Ab Sonntag Normalzeit gültig

Die Umstellung der Uhren erfolgt in der Nacht von Samstag auf Sonntag. Die Uhren werden um 03:00 Uhr eine Stunde zurückgestellt. Daraus folgt, dass ihr eine Stunde länger schlafen könnt. Generell sollte das Aufstehen somit leichter fallen, denn am Morgen ist es bei Normalzeit heller als bisher. Dafür wird es am Abend deutlich früher dunkel.

Zeitumstellung in Mitteleuropa seit 1980

Versuche, die Uhrzeit im Sommer und Winter an den Sonnenstand anzupassen, gab es schon vor 1980. Doch erst 1980 gab es einen Konsens. Die Zeitänderungen im mitteleuropäischen Raum wurde somit nachhaltig festgelegt. Das Resultat: Seit 6. April 1980 wird zwischen 2:00 Uhr und 3:00 Uhr morgens zweimal jährlich an Europas Uhren gedreht. Wirklich gedreht wird allerdings nur mehr an sehr wenigen Uhren. Elektronische Geräte stellen ihre Uhren oftmals automatisch um oder bekommen die korrekte Uhrzeit über das Internet.

Zeitumstellung in der Nacht

Die Ursachen für die Umstellung während der Nachtstunden sind das geringere Verkehrsaufkommen (vor allem Fahrpläne öffentlicher Verkehrsmittel) und die geringe wirtschaftliche Aktivität, die zu dieser Tageszeit herrschen. Erst seit 1996 erfolgt die Zeitumstellung am letzten März- und letzten Oktoberwochenende.

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

Auswirkungen der Zeitumstellung

Im Gegensatz zur Zeitumstellung im März (eine Stunde weniger Schlaf) bringt die Umstellung auf die Normalzeit im Oktober wenig Probleme mit sich. Der ursprüngliche Sinn hinter der Zeitumstellung war das Sparen von Energie. Im Sommer ist es durch die Umstellung länger hell, der Verbrauch von Strom für Beleuchtung ist also geringer. Durch die Umstellung auf Normalzeit wird im Herbst mehr Energie für das Heizen von Wohnungen und Büros benötigt. Ob man in Summe also tatsächlich Energie spart, ist umstritten.

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Fallstreaks – Löcher am Himmel

Quelle: Wikipedia. https://de.wikipedia.org/wiki/Hole-Punch_Cloud#/media/Datei:HolePunchCloud.jpg

Die „Fallstreaks“ (auch „Hole-Punch-Wolke“ genannt) wird seit dem Jahr 2017 von der WMO als eigenständige Sonderklasse unter dem Namen cavum (lat. Höhle, Loch) geführt und tritt meist in Cirrus- oder Altostratuswolken auf. Das räumliche und zeitliche Auftreten dieser Wolkenlöcher ist noch nicht gänzlich geklärt, allerdings sind die Mechanismen bekannt:
In der Wolkendecke befinden sich viele kleine, unterkühlte Wassertröpfchen, also Wasser in flüssiger Form bei Temperaturen weit unter der 0-Grad-Grenze. Fallen nun Eiskristalle aus höheren Luftschichten in die unterkühlte Wolke, frieren die Wassertröpfchen rasch an den Eiskristallen an. Es folgt eine Kettenreaktion an unzähligen dieser Kristalle, meist kreisförmig vom Anfangspunkt weggerichtet. In Summe beobachtet man eine Art Wolke, die aus dem entstandenen Loch herausfällt. (Ein vergleichbares, aber weitaus häufigeres Phänomen sind Fallstreifen – Virga.)

Altocumulus cavum über der Südschweiz 2012. Quelle: Wikipedia
Altocumulus cavum über der Südschweiz 2012. Quelle: Wikipedia

Woher kommen die Eiskristalle?

Es wird angenommen, dass die Eiskristalle meist aus Kondensationsstreifen stammen, aber auch, dass die Druckunterschiede an Flugzeugpropellern oder den Tragflächen zur Entstehung der Eisteilchen führen können. Fliegt ein Flugzeug durch oder oberhalb dieser Wolkenschicht entlang, entsteht eine langgezogene, ausfallende Wolke.

 

 

Ebenjener Effekt tritt auch beispielsweise bei Start und Landung in sehr feuchter Umgebungsluft hinter den Tragflächen eines Flugzeugs auf, allerdings ist hier die Luft deutlich wärmer – die Wolke verdunstet gleich wieder:

 

 

Weiterführende Links:

 

Quelle Titelbild: wikipedia.org

Zivilschutz-Probealarm am 5. Oktober

Sirene

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

Sirenensignale

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

Weitere Infos dazu gibt es hier: zivilschutzverband.at

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Kelvin-Helmholtz-Wolken in Gibraltar

Kelvin-Helmholtz

Die Kelvin-Helmholtz-Instabilität bezeichnet das Anwachsen kleiner Störungen in der Scherschicht zwischen zwei Fluiden mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten. Entscheidend für die Entstehung dieser Wolken in der Atmosphäre sind folgende Punkte:

  • ausgeprägte stabile Schichtung (oft Inversionsschicht)
  • markante Windscherung im Bereich der stabilen Schicht
  • ausreichende Luftfeuchtigkeit, damit Wolken entstehen können

Wenn diese Faktoren zusammenkommen, reißt die obere Luftschicht, die eine höhere Geschwindigkeit und eine geringe Luftfeuchte aufweist, Teile der unteren, feuchteren Luftmasse nach oben und es kommt zu Verwirbelungen. Manchmal kann es aber auch im Bereich von Leewellen hinter einem Gebirge zur Kelvin-Helmholtz-Instabilität kommen, so auch am Donnerstag in Gibraltar. Die Lebensdauer solcher Wolkenformationen ist gering und reicht meist von wenigen Minuten bis zu etwa 20 Minuten.

Turbulenz

Kelvin-Helmholtz-Wellen treten wesentlich häufiger auf, als man denkt. In vielen Fällen ist die Luft allerdings zu trocken, um die Entstehung von Wolken zu ermöglichen, daher sind die Wellen oft unsichtbar. In der Luftfahrt spricht man dann von Clear Air Turbulence (CAT): Diese Turbulenz in wolkenfreier Luft führt zu ungewollten Höhenänderung eines Flugzeugs, was von Flugzeuginsassen meist als „Luftloch“ aufgefasst wir.


Titelbild © Robert1969Rob

Gewitter mit extremen Blitzraten

Unwetter mit Blitz

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.

Hohe Blitzraten

Die Ladungstrennung innerhalb einer Gewitterwolke kommt durch Reibungsprozesse zwischen den enthaltenen Wassertröpfchen und Eispartikeln im Bereich der Auf- und Abwinde zustande. Eiskristalle laden sich dabei positiv auf, die Tropfen negativ. Dies führt im oberen Teil der Wolke zu einem Gebiet mit positiver Ladung, während an der Wolkenuntergrenze negative Ladung überwiegt. Wenn die Spannung zwischen den verschiedenen Ladungen sehr groß wird, kommt es zu einem Blitz. Dieser Spannungsausgleich erfolgt entweder innerhalb der Wolke oder zwischen dem Erdboden und dem unteren Teil der Wolke. Manchmal schlagen Blitze allerdings auch vom oberen Teil der Wolke am Boden ein. Für sehr viele Blitze benötigt man spezielle Bedingungen:

  • Starker Aufwind innerhalb der Gewitterwolke
  • Hochreichende Gewitterwolken, wobei besonders der Höhenunterschied zwischen der Nullgradgrenze und der Wolkenobergrenze relevant ist
  • Viele Aerosole bzw. Eiskeime

Die Blitzrate steht zwar häufig in Zusammenhang mit der Intensität eines Gewitters, allerdings ist dies nicht immer der Fall. So gibt es durchaus blitzreiche Gewitter mit relativ harmlosen Auswirkungen.

Unwetter in Spanien

Vergangene Woche war der Südosten Spaniens von heftigen Unwettern betroffen (siehe auch hier). Das Zusammenspiel aus Höhenkaltluft und milden Wassertemperaturen hatte dort für eine hochreichend labile Schichtung der Luft gesorgt. Auf den folgenden Videos sieht man eindrücklich, wie intensiv die Blitzrate bei diesen Gewittern war.


Hier geht es zum Blitzreport 2019 für Deutschland.

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Der Altweibersommer

Herbstsonne

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

20 Grad und kühle Nächte

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

Glänzende Spinnfäden

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

Spinnenflug

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


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Herbst: Unwettersaison am Mittelmeer

Blitz am Meer

Die Gewittersaison in Mitteleuropa geht durchschnittlich von Mai bis August. In dieser Jahreszeit liefert die Sonne die nötige Energiemenge, um den Boden und somit auch die untersten Luftschichten derart zu erwärmen, dass die Luftschichtung labil wird. Im Spätsommer und Herbst verlagert sich der Schwerpunkt der Gewittertätigkeit immer weiter südwärts.

Zunehmender Tiefdruckeinfluss

Im Sommer liegt Südeuropa häufig unter dem Einfluss der subtropischen Hochdruckgebiete, welche sich von den Azoren und Nordafrika nordwärts ausbreiten. Dies sorgt für trockenes und heißes Sommerwetter. Im Herbst verlagert sich der Jetstream im Mittel langsam südwärts und die Ausläufer des subtropischen Hochdruckgürtels werden nach Nordafrika abgedrängt. Die Tiefdrucktätigkeit nimmt zu, so stellen Herbst und Winter im Mittelmeer auch die nasseste Zeit des Jahres dar.

In Barcelona ist der Oktober der nasseste Monat des Jahres.
In Barcelona ist der Oktober der nasseste Monat des Jahres.
Im Herbst fällt der meiste Niederschlag in Dubrovnik
In Dubrovnik fällt vor allem im November viel Regen.

Labile Schichtung der Luft

Der zunehmende Tiefdruckeinfluss im Herbst sorgt für die ersten markanten Kaltluftvorstoße bis in den Mittelmeerraum, was hier in Zusammenspiel mit den milden Wassertemperaturen zu einer labilen Schichtung der Luft führt. Im folgenden Bild sieht man die mittlere, potentiell verfügbare Energie für Konvektion bzw. vertikale Luftmassenbewegung (CAPE), welche ein wichtiges Maß für Gewitter darstellt: Während im Sommer das Mittelmeer eher stabilisierend wirkt und CAPE vor allem im Landesinneren wie etwa in Norditalien und Südosteuropa vorhanden ist, verlagert sich der Schwerpunkt im Herbst ins Mittelmeer und die angrenzenden Küstenregionen.

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

Unwettersaison

Der Spätsommer und Frühherbst stellen vor allem im nördlichen Mittelmeer die gewitteranfälligste Zeit des Jahres dar. Das zentrale Mittelmeer ist besonders im Laufe des Herbsts von Unwettern betroffen, während es im äußersten Süden und Osten meist erst im Winter der Fall ist. Dies spiegelt sich auch in den Ergebnissen einer Studie des ESWD wider, welche die Monate mit den meisten Tagen mit Tornados zeigt: In Mitteleuropa ist dies im Hochsommer der Fall, in Südeuropa dagegen im Herbst.

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

Warmes Mittelmeer

Die Wassertemperaturen im Mittelmeer nehmen im Zuge der globalen Erwärmung langsam zu, so gab es auch im 2019 von Mitte Juni bis jetzt überdurchschnittliche Wassertemperaturen.

Mittlere Wassertemperatur im Vergleich zum Mittel. © CEAM
Mittlere Wassertemperatur im Vergleich zum Mittel. © CEAM

Auch im langjährigen Trend seit 1982 kann man eine Zunahme der mittleren Wassertemperaturen beobachten, was für die angrenzenden Länder eine steigende 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. Besonders bei auflandigem Wind unter Tiefdruckeinfluss besteht dann die Gefahr von Sturzfluten und Hochwasser.

Klimastreifen für das Mittelmeer. © CEAM
Entwicklung der Wassertemperatur im Vergleich zum Mittel 1982-2011. © CEAM

Italien sehr exponiert

Italien ist für Starkregen besonders anfällig, da es einerseits nahe einer der wichtigsten Geburtsstätten für Tiefdruckgebiete im Golf von Genua liegt, andererseits weil es hier aufgrund der geographischen Form immer exponierte Gebiete mit auflandigem Wind gibt – unabhängig von der exakten Lage der Tiefs. Weiters sorgen die Alpen und die Apenninen stets für Staueffekte beim Niederschlag.

Unwetter in Spanien

In der vergangenen Woche hat ein Höhentief über dem südwestlichen Mittelmeerraum für schwere Unwetter gesorgt. Besonders betroffen waren die Provinzen Murcia und Valencia im Südosten Spaniens, siehe auch hier: Jahrhundertflut in Südostspanien. Auch im Jahr 2018 gab schwere Unwetter auf Mallorca und in Italien.

Titelbild © Adobe Stock

Der Taupunkt und der Tau

Morgentau auf eine Wiese

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

  • Lange Nächte im Spätsommer 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. Passiert das ganze bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt, entsteht übrigens weißlicher Reif.

Der Taupunkt

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

Abschätzung der Tiefsttemperatur

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


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

Wasserhosen im Herbst

Wasserhosen im Mittelmeer © shutterstock

Für die Entstehung von Wasserhosen braucht es eine große, warme Wasserfläche, welche in Zusammenspiel mit einer relativ kalten Luftmasse für eine labile Schichtung der bodennahen Luft sorgt. Weiters sind windschwache Verhältnisse oder allgemein Bereiche mit zusammenströmenden Winden günstig, welche für kleinräumige Verwirbelungen sorgen. An der Unterseite von Schauer- oder Gewitterwolken kann es dann zu Wasserhosen kommen, welche oftmals auch paarweise auftreten.

Kurzlebige Wirbel

Wasserhosen sind meist deutlich schwächer als Tornados und haben eine Lebensdauer von wenigen Sekunden bis hin zu über 10 Minuten. Sie legen höchstens wenige hundert Meter zurück und sind meist harmlos. Nur wenn Boote oder Schiffe ihnen zu nahe kommen oder die Wasserhose auf das Land zieht, kann es gefährlich werden. Vergleichsweise selten treten mesozyklonale Wasserhosen in Zusammenspiel mit Superzellengewittern auf, diese können deutlich höhere Windgeschwindigkeiten aufweisen!

Sichtungen

Im Zuge des Kaltlufteinbruchs über Mitteleuropa am vergangenen Wochenende kam es besonders im Mittelmeerraum zu mehreren Sichtungen von Wasserhosen, wie etwa in Barcelona, bei Elba in Italien und an der nördlichen Adria. Auch über größeren Seen kommt es aber manchmal zu Wasserhosen, so auch am vergangenen Sonntag am Starnberger See in Bayern.

Dorian: Vom Hurrikan zum Islandtief

Tropische Wirbelstürme im Atlantik entstehen auf den warmen Gewässern zwischen der Karibik und Afrika. Mit den dort vorherrschenden östlichen bis südöstlichen Winden verlagern sich die Stürme meist in Richtung Amerika, wie etwa im Fall von Hurrikan Dorian in der vergangenen Woche. Abhängig von der großräumigen Druckverteilung können die Stürme aber manchmal auch schon früher nordwärts abbiegen, wie es aktuell Hurrikan Gabrielle macht.

Die aktuelle Lage der Tiefs und deren weitere Zugbahn. © UBIMET / NCEP
Die aktuelle Lage der Tiefdruckgebiete. © UBIMET / NCEP

Vom Hurrikan zum Islandtief

Wenn Hurrikane in nördlichere Breite vorstoßen kommen sie allmählich in den Bereich der Westwindzone. In diesen Gebieten sorgt die zunehmende Windscherung für eine Umwandlung des Tiefs: Die Symmetrie geht verloren, das Tief entwickelt allmählich Fronten und bei etwas nachlassenden Windgeschwindigkeiten wird es größer. Vorerst besitzt das Tief noch einen warmen Kern, im weiteren Verlauf kühlt dieser aber ab und das Tief wird schließlich zu einem außertropischen Tiefdruckgebiet der mittleren Breiten. Diese sogenannte Extratropical Transition hat Dorian entlang der US-Ostküste durchgemacht, mittlerweile befindet sich Dorian als außertropisches Tief südöstlich von Grönland.

Entwicklung von Dorian. © Robert Hart, FSU; NCEP
Die Umwandlung des Tiefkerns von ex-Hurrikan Dorian. © FSU / NCEP

Am Dienstagabend bzw. in der Nacht zum Mittwoch zieht Dorian über den Süden Islands hinweg zur Norwegischen See, dabei kommt besonders auf den Färöer-Inseln und in Schottland stürmischer Westwind auf, in Summe sind die zu erwartenden Windgeschwindigkeiten aber keineswegs ungewöhnlich für die sturmerprobten Regionen am Rande des Nordatlantiks.

Gabrielle zerschellt an Irland

Der Ex-Hurrikan Gabrielle wird nach derzeitigem Stand unter Abschwächung am Donnerstag Irland erreichen. Bis auf etwas Regen und Wind sind aber keine markanten Wettererscheinungen mehr zu erwarten.

Die Zugbahn von Hurrikan Gabreille inkl. Prognose vom NHC. © NOAA
Die Zugbahn von Hurrikan Gabrielle inkl. Prognose vom NHC. © NOAA

Hurrikane in Europa

Knapp 50 % der tropischen Wirbelstürme im Atlantik wandeln sich in außertropische Tiefdruckgebiete um, manche davon beeinflussen in weiterer Folge auch das Wetter in Europa. Dass ein tropischer Sturm das europäische Festland trifft, ist hingegen äußerst selten, da sich die Stürme zuvor meist in hybride Stürme der mittleren Breiten mit einem warmen Kern und einem sich entwickelnden Frontensystem umwandeln. Dennoch können Tiefdruckgebiete mit überwiegend tropischen Eigenschaften im Kernbereich das europäische Festland erreichen: Der erste offizielle Fall war der Ex-Hurrikan Vince im Jahr 2005. Im Oktober 2017 kam Hurrikan Ophelia der Iberischen Halbinsel sehr nahe, er traf dann allerdings als Hybridsturm auf Irland. Im Oktober 2018 sorgte der Ex-Hurrikan Leslie für Orkanböen an der Westküste Portugals. Weiters können auch über dem Mittelmeer manchmal tropische Tiefdruckgebiete entstehen, aufgrund der geographischen Lage werden sie „Medicanes“ genannt.

Wetterbesserung am Wochenende

Die kommenden Tage gestalten sich besonders in der Nordhälfte Deutschlands leicht unbeständig, da am Mittwoch die okkludierte Front von Ex-Dorian den Nordwesten erfasst und  am Freitag die Reste von Ex-Gabrielle über den Norden hinwegziehen. Leicht wetterbegünstigt ist der Süden. In weiterer Folge etabliert sich über den Britischen Inseln aber ein Ableger des Azorenhochs namens Friederike, welches am Wochenende im ganzen Land für ruhige Wetterbedingungen sorgt. Besonders im Südwesten wird es zudem spätsommerlich warm.

Ex-Hurrikan Dorian nimmt Kurs auf Europa

Das Seegebiet zwischen der Karibik und Afrika ist eine der wichtigsten Brutstätten für tropische Stürme. Die Wassertemperatur beträgt dort im Sommer rund 27 Grad – damit ist eine wichtige Komponente für die Entstehung von tropischen Stürmen gegeben. Mit den östlichen Winden werden die Stürme nach Westen verlagert und entwickeln sich unter Umständen zu Hurrikanen. So auch der Hurrikan Dorian, der vergangene Woche die Inselgruppe der Bahamas und die Ostküste der USA getroffen hat (siehe auch diesen Blog-Eintrag). Nun ist der Ex-Hurrikan in weit abgeschwächter Form über Neufundland gezogen und nimmt weiter Kurs auf Nordeuropa. Die zu erwartenden Windgeschwindigkeiten sind weitaus geringer als über dem Westatlantik. Beachtlich ist dennoch die Lebensdauer und zurückgelegte Wegstrecke des Druckgebildes. Anfangs hatte der Zyklon seine Energie aus dem warmen Wasser der Außertropen bezogen, jetzt, in den mittleren Breiten, zapft er wieder kalte Luft aus dem Norden an. Damit geht auch eine neuerliche Frontenbildung einher. Ex-Dorian zieht allerdings Richtung Spitzbergen, somit wird Mitteleuropa nur am Rande von dessen Frontensystemen am Mittwoch gestreift.

Die Überbleibsel von Hurrikan Dorian ziehen nach Osten. Quelle: National Hurricane Center / NOAA

Ein weiterer Player auf dem derzeitigen Wetterspielfeld Atlantik ist der tropische Zyklon GABRIELLE. Nach derzeitigem Stand erreicht dieser am Donnerstag die Britischen Inseln, verliert aber auf seinem nordöstlichen Kurs an Kraft. Stürmischer Wind (Böen bis 100 km/h) und kräftiger Regen stehen dennoch vor allem für die Küstenregionen am Programm.

Der Tropische Zyklon GABRIELLE nimmt Kurs auf die Britischen Inseln. Quelle: National Hurricane Center / NOAA

 

Bodendruckverteilung am Donnerstag 11.9.2019, 00 Uhr UTC. Datenquelle: ECMWF

Hurrikane in Europa

Dass ein Hurrikan das europäische Festland trifft ist äußerst selten. Zuletzt erreichte der Hurrikan LESLIE im Oktober 2018 mit Windspitzen bis 160 km/h die Iberische Halbinsel (siehe Blogeintrag: Hurrikan Leslie).

Europa unter Hochdruckeinfluss

In West- und Mitteleuropa setzt sich im Laufe der Woche immer mehr ein Azorenhoch durch. Damit werden Tiefs vom Atlantik – so auch  der Zyklon Gabrielle – nach Nordosten abgedrängt. Für den Alpenraum zeichnen sich ein paar spätsommerliche Tage ab, die Temperaturen steigen wieder deutlich an, am Freitag sind bis zu 27 Grad möglich.

Septemberwetter

Fahrrad vor einem See im Spätsommer

Kalendarisch beginnt der Herbst heuer erst am 23. September, in der Meteorologie zählt man den September bereits komplett zur dritten Jahreszeit. Besonders in der ersten Hälfte des Monats sollte der Sommer aber keineswegs unterschätzt werden. Temperaturen an die 30 Grad bzw. sogar darüber kommen in manchen Jahren vor. Im September 2015 wurde in Österreich erstmals sogar die 35-Grad-Marke erreicht! Die Nächte werden aber tendenziell immer kühler und besonders im Bergland kommt es wieder häufiger zu Bodenfrost.

Abnehmende Tageslänge

Die Sonne steht im September immer tiefer, so büßt man beispielsweise in Wien durchschnittlich vier Minuten pro Tag an Tageslänge ein. Sind zu Beginn des Monats bei wolkenlosem Himmel 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 herabgesetzt, im September kommt ungefähr die gleiche Globalstrahlung wie im März an. Dies führt unweigerlich zu einem Abwärtstrend der Temperatur.

Die Tage werden jetzt merklich kürzer.
Die Tageslänge nimmt ab Ende August um etwa 4 Minuten pro Tag ab.

Nebelfelder

Wegen der immer länger werdenden Nächte kann die Luft bodennah stärker auskühlen als noch in den Monaten davor. Somit bilden sich besonders in Gewässernähe und in Beckenlagen wieder vermehrt Nebelfelder. Liegen in höheren Schichten noch dazu deutlich wärmere Luftmassen, sind bereits Hochnebelfelder möglich. In der Regel reicht die Kraft der Sonne aber noch aus, um diese untertags aufzulösen. Da die Luft in tendenziell auch stabiler trockener wird, gibt es häufig eine gute Fernsicht auf den Bergen. Gewitter treten abseits der Küsten hingegen nur noch vereinzelt auf.

Sturm

Im September nehmen die Temperaturgegensätze zwischen den Subtropen und der Arktis zu und der Jetstream in den mittleren Breiten wird tendenziell wieder stärker. Mitunter schaffen es somit auch die ersten kräftigeren Tiefdruckgebiete bis nach Mitteleuropa, dabei sind insbesondere in Norddeutschland erste Herbststürme möglich, die an ihrer Rückseite kühle Luft bis nach Mitteleuropa führen können. In Zusammenspiel mit Italientiefs stehen damit auch erste Wintereinbrüche bis in höhere Tallagen der Alpen wieder auf dem Programm. Andererseits kommt es im Vorfeld solcher Kaltfronten wieder häufiger zu Föhn in den Alpen, daher können die Temperaturgegensätze in dieser Jahreszeit sehr groß ausfallen.#

Titelbild © Adobe Stock

Was Hurrikans, Zyklone und Taifune unterscheidet

Hurrikan DORIAN @NOAA

Als Hurrikan wird ein tropischer Wirbelsturm bezeichnet, der im einminütigen Mittel eine Windgeschwindigkeit von mindestens 118 km/h aufweist und im Bereich des Atlantiks und des Nordostpazifiks auftritt. Der Begriff Hurrikan leitet sich von Huracán ab, dem Maya-Gott des Windes, des Sturmes und des Feuers. In anderen Regionen der Erde ist der Hurrikan hingegen unter anderen Namen bekannt: So heißt das gleiche Phänomen in Ostasien und im Westpazifik Taifun, im Indischen und im Südpazifik Zyklon und in Australien und Indonesien Willy-Willy (inoffizielle Bezeichnung).

Entstehung und Auftreten

Tropische Wirbelstürme entstehen für gewöhnlich in der Passatwindzone über den Weltmeeren. Eine Grundvoraussetzung für deren Bildung ist eine warme Wasseroberflächentemperatur (besonders effektiv ab etwa 26 Grad), da dann große Wassermengen verdunsten, die dem thermodynamischen System bei seiner Entwicklung enorme Energiemengen bereitstellen. Entsprechend treten die meisten tropischen Wirbelstürme in den Sommer- und Herbstmonaten der jeweiligen Regionen auf.

Struktur und Auswirkungen

Mit einem Durchmesser von einigen hundert Kilometern und einer Lebensdauer von mehreren Tagen gehören tropische Wirbelstürme zu den größten und langlebigsten meteorologischen Erscheinungen. Sie sind gekennzeichnet durch großflächige organisierte Konvektion und weisen eine geschlossene zyklonale Bodenwindzirkulation auf. Darüber hinaus kommt es bei entsprechender Intensität zur Ausbildung eines wolkenarmen Auges im Zentrum des Sturms, wo der Luftdruck im Extremfall unter 900 hPa sinkt. Am Rande des Auges treten die höchsten Windgeschwindigkeiten von teils mehr als 300 km/h auf. Neben dem starken Wind sind vor allem sintflutartige Regenfälle sowie Sturmfluten die größte Gefahr.

Saffir-Simpson-Skala

Es gibt unterschiedliche Skalen für die Klassifizierung der  Windstärken von tropischen Wirbelstürmen. Im Atlantik erfolgt dies mittels der sogenannten Saffir-Simpson-Skala, die in fünf Kategorien unterteilt ist. Nicht verwechseln darf man allerdings einen Hurrikan bzw. Taifun mit einem Tornado! Dieser entsteht auf völlig unterschiedliche Art und Weise im Bereich von Superzellengewittern und weist somit entsprechend andere Eigenschaften auf. Allein seine horizontale Ausdehnung ist um etwa das Tausendfache geringer.

 

Pollensaison geht in die Schlussphase

Die Pollensaison geht in die Schlussphase

Die Pollensaison geht allmählich in die Schlussphase: Der Höhepunkt der Beifußblüte ist zwar bereits überstanden, dennoch muss besonders in den östlichen Landesteilen noch mit mäßigen Konzentrationen an Beifußpollen in der Luft gerechnet werden. Aktuell findet gebietsweise allerdings die Blütezeit von Ragweed statt, besonders betroffen davon sind:

  • Der Süden und Osten Österreichs
  • Der Donauraum
  • Ostdeutschland
  • Der Oberrheingraben

Weiters begünstigt das feuchtwarme Wetter die Verbreitung von Pilzsporen, welche in tiefen Lagen in teils hohen Konzentrationen auftreten.

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 gesteigerte Belastungen auf.

Erster Belastungsgipfel

Die Blüte von Ragweed hat in Südosteuropa sowie teils auch in Mitteleuropa bereits eingesetzt, somit gibt es gebietsweise schon starke Belastungen. In diesen Tagen findet der erste Belastungsgipfel der Saison statt. Die Überschneidung der Blühphasen von Beifuß und Ragweed kann die Beschwerden bei Allergikern durch Kreuzreaktionen zudem intensivieren. Erst zu Beginn der kommenden Woche ist mit Ankunft einer Kaltfront eine Entspannung in Sicht.

Saisonende im September

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

Title Photo: anro0002 on VisualHunt / CC BY-SA

Flash Floods und Vermurungen

Überschwemmung Hochwasser Gewitter

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

Sturzfluten

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

Sturzfluten treten vor allem bei Gewittern auf, manchmal können aber auch plötzlich kollabierende Dämme an einem Fluss eine Sturzflut weiter stromabwärts auslösen. Weiters kann auch eine abrupt einsetzende Schneeschmelze in den Bergen mitunter zu einer Sturzflut führen.

Flash Floods in den USA

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

Gefahren

Aufgrund ihrer Plötzlichkeit sind flash floods extrem gefährlich. Das Potential dafür kann man zwar schon Tage im Voraus erkennen, wo es aber tatsächlich zu einer Sturzflut kommt, zeigt sich oft erst während des Ereignisses: Nicht nur die Intensität eines Gewitters spielt nämlich eine Rolle, sondern auch dessen Verlagerungsrichtung und -geschwindigkeit über das Einzugsgebiet eines Flusses.

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


Der Polarjet im Sommer

Der Jetstream ist ein polarumlaufendes Starkwindband.

Entstehung des Polarjets

Der Polarjet bildet sich an der Grenze zwischen kühler Polarluft und deutlich wärmerer Luft der Subtropen und verläuft je nach Großwetterlage meist zwischen 40° und 60° geographischer Breite rund um die Nordhalbkugel. Die Position und teils auch die Ausrichtung des Jets können allerdings stark variieren. Das Maximum der Windgeschwindigkeiten wird zwischen 8 und 12 Kilometer Höhe erreicht und liegt häufig über der 250-km/h-Marke, über Japan wurden 1970 sogar bis zu 650 km/h gemessen. Das jahreszeitliche Maximum der Windgeschwindigkeit wird im Winter erreicht, wenn die Temperaturgegensätze zwischen Nord und Süd am größten sind. Der Polarjet ist eine Geburtsstätte für Tiefdruckgebiete und hat somit direkten Einfluss auf das Wetter.

Der Polarjet im Sommer

Im Winter verläuft die Grenze zwischen der kühlen Polarluft und den subtropischen Luftmassen generell südlicher als im Sommer, weshalb sich der Polarjet häufig im Mittelmeerraum befindet. Im Frühling verschiebt sich diese Grenze langsam nordwärts, wobei der bereits hohe Sonnenstand weiterhin für markante Temperaturkontraste über Europa sorgen kann. Diese Zeit des Jahres ist daher besonders anfällig für wechselhafte und phasenweise auch tiefdruckbestimmte Wetterbedingungen. Im Juli und August breiten sich die warmen Luftmassen dann meist auf weite Teile des Kontinents aus, weshalb der Polarjet in dieser Jahreszeit im Mittel sehr weit nördlich verläuft. Dies ermöglicht es den subtropischen Hochdruckgebieten, sich auf Zentraleuropa auszuweiten, was hier zu länger anhaltenden stabilen Wetterbedingungen führt.

Aktuell starker Jet in Europa

Derzeit ist der Jetstram über Mitteleuropa außergewöhnlich stark: Am Sonntag liegt der Kern des Jets über der Nordsee und erreicht dort in knapp 10 km Höhe Windgeschwindigkeiten über 120 Knoten (etwa 220 km/h). Auch über der Mitte Deutschlands ist der Höhenwind mit über 80 Knoten (etwa 150 km/h) allerdings stark ausgeprägt. In Zusammenspiel mit einer Kaltfront begünstigt dies in der Schweiz und in Südwestdeutschland zum Abend hin die Entstehung langlebiger und kräftiger Gewitter mit einer hohen Zuggeschwindigkeit.

Jetstream am Sonntagnachmittag
Wind (Jetstream) in knapp 10 km Höhe am Sonntagnachmittag. © NCEP / UBIMET

Von Windscherung spricht man, wenn die Windrichtung vertikal oder horizontal auf engem Raum, beziehungsweise die Windgeschwindigkeit in ihrem vertikalen Verlauf Unterschiede aufweist. Unter anderem ist die Windscherung für die Entstehung und Entwicklung von Gewittern von Bedeutung. Allgemein steht die Intensität einer Gewitterlage in Zusammenhang mit der Stärke der Scherung.

Gespaltener Jet im 2018

Vergangenes Jahr sorgten ein starkes Azorenhoch über dem Atlantik sowie zahlreiche Tiefdruckgebiet über Südwesteuropa für einen in zwei Teile gespaltenen Jetstream über Europa. Der nördliche Ast – der Polarjet – lag im Mittel über der Norwegischen See und der Barentssee, der südliche Ast hingegen über dem Mittelmeerraum. Letzterer wird auch Subtropen-Jet bezeichnet und ist im Normalfall nur im Winter ausgeprägt.

Besonders im Mittelmeerraum ist das Westwindband stärker als im Mittel.
Positive Anomalie des Westwindbands im Mittelmeerraum im Juli 2018.

Im Zwischenbereich konnten sich im Jahr 2018 wiederholt Hochdruckgebiete etablieren, somit gab es vor allem auf den Britischen Inseln sowie in Skandinavien ungewöhnlich heißes Sommerwetter. In Teilen Mitteleuropas gab es zudem eine extreme Dürre. Im Gegensatz dazu präsentierte sich das Wetter im Mittelmeerraum sowie im Bereich der Alpen von seiner wechselhaften Seite.

Rote Kobolde über den Alpen

Red Sprites oberhalb eines Gewitters in Mexiko

Vorherige Woche hat ein Photograph aus der Schweiz womöglich eines der besten Beispiele Europas von Roten Kobolden eingefangen. Diese etwas besondere Art von elektrischer Entladung fand am 6. August 2019 einige Kilometer oberhalb eines starken Gewitterkomplexes in Norditalien statt und wurde aus dem Schweizer Kanton Jura, etwa 200 km Luftlinie entfernt, fotografiert.

Rote Kobolde


Bei dieser Erscheinung, im Englischen Red Sprites genannt, handelt es sich um rötliche oder leuchtend rote Entladungen oberhalb von besonders heftigen Gewittern im Bereich der Mesosphäre. Sie treten in Höhen von bis zu 75 km auf und erreichen Längen von bis zu 20 km. Das sich zerteilende Kopfende der Entladung dehnt sich sogar bis auf 50 km aus. Die aufwärts verlaufenden Blitzkanäle zerfallen kurz nach Austritt aus der Wolkendecke in zahllose Verästelungen. Je nach Form gibt es „Karottenkobolde“, „Engelskobolde“ oder auch „Quallenkobolde“. Dabei können Kobolde einzeln oder in Schwärmen auftreten. Eine Beobachtung mit bloßem Auge ist meist nur aus größerer Entfernung zum Gewitter möglich, wenn der Himmel im Hintergrund des Spektakels extrem dunkel ist, da diese deutlich lichtschwächer sind als herkömmliche Wolke-zu-Boden-Entladungen.

Elektrische Entladungen in der Atmosphäre.
Elektrische Entladungen in der Atmosphäre.

Dank der enormen Fortschritte der Photographie ist es heutzutage auch mit guten, herkömmlichen Reflexkameras immer einfacher, genügend Licht einzufangen, um diese extrem kurzen und lichtschwachen Ereignisse zu dokumentieren. Hier ein paar Beispiele aus dem heurigen Sommer:



Titelbild: Red Sprites von der Raumstation ISS aus. © NASA

Spätsommer: typisches Wetter und Phänologie

Strohballen beim Sonnenuntergang

Der Spätsommer lässt sich zeitlich gar nicht so genau eingrenzen. Selbst für die Hauptjahreszeit Sommer gibt es unterschiedliche Definitionen, etwa die meteorologische, mit dem Start am 1. Juni und dem Ende am 31. August oder die kalendarisch-astronomische, mit dem Zeitraum 21. Juni bis 23. September. Im Großen und Ganzen kann man den Spätsommer aus meteorologischer Sicht etwa von Mitte August bis Mitte/Ende September veranschlagen.

Weniger Gewitter

Tageslänge und Sonnenhöchststand nehmen im Lauf des Spätsommers immer mehr ab, Richtung Ende August hat die Sonne nur noch so viel Kraft wie Mitte April. Die Kontinente heizen sich nicht mehr so stark auf und im Mittel gehen die Temperaturen der Luft schon etwas zurück. Dementsprechend lässt auch die Gewitterbereitschaft langsam etwas nach. Ruhig zugehen muss es deswegen aber noch lange nicht, so sind durchaus auch im September noch kräftige Gewitter möglich. Weiters kann es durchaus auch noch zu extremer Hitze kommen, beispielsweise in Niederösterreich. So wurden am 26.8.2011 in Waidhofen an der Ybbs 38,3 Grad gemessen, beachtenswert auch die 35,5 Grad am 17.9. in Gumpoldskirchen sowie ganz ähnlich die 34,9 Grad im deutschen Köln, diese gar erst am 19.9.1947. Andererseits kann es Ende August auch schon zu leichtem Frost in manchen Alpentälern sowie örtlich im Bayerischen Wald kommen. Auch Schneefall bis in höhere alpine Tallagen ist bei markanten Kaltluftausbrüchen bereits möglich.

Phänologischer Spätsommer

Auch die Vegetation gibt uns gute Hinweise, wann wir uns im Spätsommer befinden, der phänologische Aspekt dieser Teil-Jahreszeit. So wird der Spätsommer etwa durch den Start der Blüte des Heidekrauts und der Herbst-Anemone angezeigt. Zudem reifen bereits zahlreiche Früchte wie Frühapfel, Felsenbirne und Frühzwetschke und auch die Vogelbeere. Die Getreideernte ist weitgehend abgeschlossen, die zweite Heuernte, auch Grummet genannt, findet noch statt. Aus phänologischer Sicht befinden wir uns derzeit sogar schon im anbrechenden Frühherbst.

Titelbild © Adobe Stock

1816 – Das Jahr ohne Sommer

Der Sommer 1816 fiel einem Vulkanausbruch zum Opfer.

Das Jahr 1816 ging als das „Jahr ohne Sommer“ in die Geschichte ein, mit tagelangen Regenfällen und Gewittern, Nachtfrösten und stellenweise selbst mit Schnee bis in mittlere Lagen. Wir werfen hier einen kleinen Blick zurück in die Vergangenheit und erklären, was damals in der Atmosphäre los war. Das Jahr 1816 wird in weiten Teilen Europas und auch in Nordamerika als das „Jahr ohne Sommer“ bezeichnet. Ungewöhnliche Kälteperioden, die selbst Anfang Juli und Ende August im Nordosten der USA sogar zu Nachtfrost führten, waren nur eine der ungewöhnlichen Wetterkapriolen in jenem Jahr. Im Osten Kanadas soll es sogar zu heftigen Schneefällen gekommen sein. Auch ein Großteil Europas erlebte ganz und gar unsommerliches Wetter mit häufigem Regen und extrem niedrigen Temperaturen.

Hochwasser und Missernten

Viele Chroniken beispielsweise aus der Schweiz, dem Elsass oder auch dem südlichen Deutschland berichten von häufigem Hochwasser, der Rhein trat über die Ufer und überschwemmte ähnlich wie viele andere Flüsse im südlichen Mitteleuropa viele Landstriche. Die Luft war oft kalt genug, dass es in den Nordalpen mehrfach bis gegen 800 Meter herab schneite. Auch weite Teile Frankreichs und Großbritanniens erlebten über längere Phasen hinweg nasskaltes Wetter, welches zu Missernten führte. In einigen Regionen, besonders in der Schweiz, führte dies sogar zu Hungersnöten, da der Getreidepreis innerhalb kurzer Zeit extrem anstieg.

Vulkan als Ursache

Erst im frühen 20. Jahrhundert kam man den Ursachen für diese Witterungsanomalie auf die Spur. Im Jahre 1815, also ein Jahr zuvor, brach der Tambora-Vulkan in Indonesien aus. Dieser Ausbruch gehört bis heute zu den schwersten Eruptionen neuerer Zeit, die neben enormen Asche- und Staubmengen vor allem auch große Mengen an Schwefel in die Atmosphäre schleuderte. Dieser legte sich wie ein Schleier um die Erde und dämpfte die Sonnenstrahlung markant, wodurch die globale Temperatur der Erde für einige Jahre um rund 1 Grad absank. Zudem gab es bereits in den Jahren davor andere, schwächere Ausbrüche. In Kombination mit der Tambora-Eruption hatte diese ungewöhnliche Serie von Ausbrüchen einen folgenreichen Effekt auf das globale Klima.

Quelle Titelbild: pixabay

Alle Jahre wieder: Die Hundstage

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 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.

Durchschnittliche Temperaturen

Die aktuellen Modellprognosen deuten mittelfristig auf durchschnittliche Temperaturen hin. In nachfolgender Grafik ist der Temperaturtrend in rund  1.500 m Höhe für das nördliche Alpenvorland dargestellt. Für die entsprechenden Höchstwerte im Flachland kann man etwa 15 Grad dazurechnen. Die vorherrschende Hitzeperiode hält aus heutiger Sicht noch bis Ende der Woche an, anschließend pendeln sich die Temperaturen im Bereich des langjährigen Mittels ein (rote Kurve). Zur Abschätzung der Temperaturen im Flachland, kann man rund 15 Grad zu den in der Grafik abgelesenen Temperatur dazurechnen. Für Anfang August kündigen sich somit Werte oberhalb der 30-Grad-Marke an.

Zum Monatsende zeichnet sich ein schwacher Temperaturrückgang ab. © UBIMET / NCEP
Gegen Monatsende erreichen die Temperaturen wieder durchschnittliches Niveau . © UBIMET / NCEP

 

Titelbild: travel oriented auf Visual Hunt / CC BY-SA

Altocumulus Lenticularis: Beeindruckende Föhnfische in Indonesien

Föhnwolke

Diese ästhetischen Wolken, im Fachjargon Altocumulus lenticularis, also “linsenförmige hohe Haufenwolken” genannt, entstehen wenn ein in der Luftströmung stehender Berg von mäßig feuchter Luft überströmt wird. Die zunächst nicht gesättigte Luft kühlt beim Aufsteigen bis zur Wolkenbildung ab, an der Rückseite des Berges sinkt die Luft 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 sie meist als Föhnfische bezeichnet, da ihre Form an den Körper eines Fisches ohne Flossen erinnert. Am Mittwoch gab es beeindruckende Bilder davon am Vulkan Rinjani auf der indonesischen Insel Lombok.

Auch ohne Föhn

Diese Wolken entstehen speziell bei einer stabil geschichteten Atmosphäre und können bei ausreichender Feuchte auch mehrere Stockwerke aufweisen. Gute Bedingungen dafür gibt es besonders häufig bei alleinstehenden, hohen Bergen wie es meist bei Vulkanen der Fall ist. Manchmal entstehen Föhnfische aber auch anhand von Schwerewellen, die sich an der Grenze zwischen zwei übereinander liegenden Luftschichten mit unterschiedlicher Windrichtung bilden. Dann haben sie üblicherweise auch eine Eigenbewegung und können hunderte von Kilometern entfernt von einem Gebirge auftreten.

In den Alpen treten solche Wolken in der Regel bei Föhn auf, nicht selten allerdings auch bei einer westlichen Höhenströmung. Ein paar schöne Beispiele von Lenticularis folgen unten bzw. gibt es auch hier: Föhnwolken – Beeindruckende Aufnahmen aus Vorarlberg

Föhnwolken in der Schweiz. © www.foto-webcam.eu
Föhnwolken in der Schweiz. © www.foto-webcam.eu
Föhnfische am Schneeberg. © https://www.panomax.com/en.html
Föhnfische am Schneeberg. © https://goldbergen.panomax.com/

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Titelbild: Miqade @suryadelalu via Twitter

10. Juli 1916: Tornado in Wiener Neustadt

Tornado südlich von Wien © Stormhunters Austria

Am Nachmittag des 10. Juli 1916 bildete sich im Schneeberggebiet ein Gewitter, das sich rasch intensivierte und als sogenannte Superzelle nach Osten fortbewegte. Gegen 16:15 Uhr kam es im Bereich Dreistetten (NÖ) zur Bildung eines Tornados. In der Folge zog dieser über Wiener Neustadt hinweg und löste sich kurz vor der Leithaau bei Lichtenwörth wieder auf. Auf seiner etwa 15 km langen Zugbahn hinterließ er teils große Verwüstungen.

Bis zu 300 km/h

Besonders stark betroffen waren die nördlichen Stadtteile von Wiener Neustadt. Zunächst wurden gerade erst errichtete Telegraphen- und Strommasten von den bis zu 300 Kilometer pro Stunde schnellen Winden zerstört. In weitere Folge zog der Tornado über die Wiener Neustädter Lokomotivfabrik hinweg, hier gab es die meisten der insgesamt 32 Todesopfer. Der finanzielle Schaden belief sich in Summe auf 900.000 Kronen. Auf der internationalen Fujita-Skala erreichte der Tornado die zweithöchste Kategorie 4 und gilt als der stärkste Tornado, der sich je in Österreich bildete.

Gefährdete Region

Die Region am Alpenostrand im Bereich des Wiener Beckens zählt neben der südlichen Steiermark und dem oberösterreichischen Flach- und Hügelland zu den am ehesten durch Tornados gefährdeten Bereichen in Österreich. So wurde Wiener Neustadt neben 1916 auch in den Jahren 1903, 1930 und 1946 von Tornados heimgesucht. Vor exakt einem Jahr gab es zudem einen spektakulären Tornado in der Nähe des Flughafens Wien-Schwechat. Der 10. Juli ist somit für Meteorologen in Österreich eine besonderer Tag.

Titelbild: Tornado am 10. Juli 2017 nahe Wien. © Stormhunters Austria

Das Wetter am Siebenschläfertag sieben Wochen bleiben mag

Siebenschläfer schaut wie das Wetter wird

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

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

Meteorologischer Hintergrund

Tatsächlich gibt es im Hochsommer eine statistisch nachweisbare Erhaltungstendenz von Wetterlagen im Alpenraum. Für diese meteorologische Singularität ist allerdings nicht nur ein bestimmter Tag relevant, da sie allgemein für die letzte Juniwoche bzw. die erste Juliwoche oft zutrifft. Durch die gregorianische Kalenderreform findet der Tag eigentlich auch erst am 7. Juli statt. Auf die erste Juliwoche trifft diese Singularität in Süddeutschland und im Alpenraum 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 (ein Starkwindband in der Höhe, das kalte von warmen Luftmassen trennt) weiter südlich, so ist der Weg frei für Tiefdruckgebiete in Richtung Mitteleuropa und anhaltend wechselhafte Bedingungen sind vorprogrammiert.

Wetterumstellung in Sicht

Am kommenden Wochenende steigen die Temperaturen neuerlich an und verbreitet steht hochsommerlich heißes Sommerwetter bevor. Im Laufe der kommenden Woche deuten die Modelle aber auf unbeständiges und weniger heißes Wetter hin, somit muss man derzeit nicht davon ausgehen, dass sich die Hitze ununterbrochen fortsetzt.

21. Juni: Astronomischer Sommerbeginn

Sommerliche Stimmung - pixabay.com

Obwohl die Tage ab dem 21. Juni langsam wieder kürzer werden, signalisiert die Sonnenwende in unseren Breiten erst den Sommerbeginn. Im Mittel setzt sich das wirklich heiße Wetter nämlich erst einige Wochen später ein. 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 späteste Sonnenuntergang findet am 26. Juni statt.
Der späteste Sonnenuntergang findet am 26. Juni statt.

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 aber nur langsam, bis zum Monatsende um gerade einmal vier Minuten.

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

Titelbild © Adobe Stock

Astronomischer Sommer beginnt mit kräftigen Gewittern

Quellwolken

Obwohl die Tage ab dem 21. Juni langsam wieder kürzer werden, signalisiert die Sonnenwende in unseren Breiten erst den Sommerbeginn. Im Mittel setzt sich das wirklich heiße Wetter nämlich erst einige Wochen später ein. 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 späteste Sonnenuntergang findet am 26. Juni statt.
Der späteste Sonnenuntergang findet am 26. Juni statt.

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. Von nun an werden die Tage wieder kürzer: Vorerst aber nur langsam, bis zum Monatsende um gerade einmal vier Minuten.

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

Schauer und Gewitter

Am Freitag liegt Österreich am Rande einer schwachen Kaltfront über Deutschland. Vor allem im Osten ziehen von der Früh weg teils gewittrige Schauer durch. Diese klingen am Vormittag vorübergehend ab und die Sonne kommt zum Vorschein, im Berg- und Hügelland bilden sich aber rasch neue Quellwolken und ab Mittag wird es dort auch wieder zunehmend gewittrig. Im Donauraum und im östlichen Flachland beruhigt sich das Wetter hingegen vorübergehend. Der Wind weht nur schwach bis mäßig aus Nordost und die Höchstwerte liegen zwischen 19 und 28 Grad.

Titelbild © Adobe Stock

Verhaltensregeln bei Gewittern

Gewitter mit Blitz

Allgemein kündigt sich ein Blitz nicht an und kann manchmal auch mehrere Kilometer von der Gewitterwolke entfernt einschlagen. Blitze schlagen zudem nicht immer an den höchsten Objekten ein und können durchaus auch mehr als einmal den selben Punkt treffen.

Gefahrenquelle Blitz

Bei  einem Gewitter besteht nicht nur die Gefahr, dass man direkt von einem Blitz getroffen wird, sondern auch das Risiko, in der Nähe eines Einschlags zu sein. 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 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 rund 10 Menschen an den Folgen eines direkten oder indirekten Blitzschlages! Besonders gefährdet sind meist Landwirte und Sportler (besonders Wanderer, Bergsteiger, Golfspieler, aber auch Fußballer und Wassersportler!)

10.000 Grad bei Blitzschlag

Bei einem Blitzschlag werden durchschnittliche Stromstärken von 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 weit entfernt von der Wolke 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.

 

Konvektion in der Atmosphäre

Die Quellwolke eines Gewitters.

Die Sonneneinstrahlung erwärmt die verschiedenen Oberflächen wie beispielsweise Wasser, Acker und Wald unterschiedlich schnell bzw. stark. Dies wirkt sich direkt auf die Temperatur und somit auch auf die Dichte der bodennahen Luft aus. Die wärmeren Bereiche der bodennahen Luft sind leichter als die Umgebungsluft, somit steigt die Luft dort auf. Der Auftrieb klingt erst dann wieder ab, wenn die Luft im Aufwindbereich die gleiche Temperatur wie jene der Umgebungsluft besitzt. Danach sinkt die Luft seitlich wieder ab. Die abwärtsgerichtete Strömung ersetzt schließlich die Luft in den unteren Schichten und es der Kreislauf der Konvektion wird abgeschlossen. Ein typisches Beispiel für einen abgeschlossenen Konvektionskreislauf stellt das Land-See-Windsystem dar.

Eine Seewind-Konvergenz löst Gewitter auf Kuba aus.
Eine Seewind-Konvergenz löst Gewitter auf Kuba aus.

Seewind und Gewitter

Die Seebrise stabilisiert die Luft in Küstennähe, weiter im Landesinneren kann das Zusammenströmen von Seewind und allgemeinem Wind hingegen zur Auslösung von Schauern und Gewittern führen. Dies tritt besonders häufig auf größeren Inseln und Halbinseln auf, wie beispielsweise in Istrien (Kroatien). Gelegentlich kann man dies aber auch im Bereich der Nord- und Ostsee beobachten.

Seewind an der Adria. © EUMETSAT / UBIMET
Seewind sorgt an den Küsten oft für wolkenlose Bedingungen. © EUMETSAT / UBIMET

Thermik

Im Sommerhalbjahr kann die Sonnenstrahlung regelrechte Thermikschläuche verursachen, die beispielsweise Segelflieger zum Auftrieb nutzen. Das ist auch der Grund, warum Paragleiter oft über sonnenbeschienenen Berghängen enge Kreise ziehen. Die Folgen aufsteigender Luft sind oftmals Quellwolken, welche bei einer stabilen Schichtung der Luft hochbasig und klein bleiben.

Paragleiter am Alpenrand. © www.foto-webcam.eu
Paragleiter am Alpenrand. © www.foto-webcam.eu

Cumulonimbus

Wenn die bodennahe Luft jedoch sehr feucht und die Luftschichtung labil ist, dann können die Quellwolken rasch zu Schauern und Gewittern heranwachsen.  An der Obergrenze der Troposphäre, also jenem Bereich der Atmosphäre in dem sich unser Wetter abspielt, befindet sich eine Temperaturinversion. Die stabile Schicht stellt eine unüberwindbare Barriere für Gewitterwolken dar, weshalb sich die Quellwolke dort seitlich ausbreitet und die charakteristische Ambosswolke entsteht (Cumulonimbus incus; siehe auch Titelbild).

Vereinfachte Darstellung der Konvektion innerhalb einer Gewitterwolke. © Nikolas Zimmermann
Konvektion innerhalb einer Gewitterwolke. © Nikolas Zimmermann

Cumulus – Die Wolke

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Entstehung

Cumuluswolken entstehen meist bei freundlichem Wetter, wenn die Sonne die bodennahen Schichten erwärmen kann und somit Luftblasen aufsteigen, die bei Abkühlung kondensieren und dadurch sichtbar werden. Da das Höhenniveau, in dem die Bedingungen für Kondensation erreicht werden, nicht stark in der Fläche variiert, ist zum einen die Unterseite der einzelnen Cumuluswolken relativ glatt und zum anderen in einer vergleichbaren Höhe.

Bilden sich Cumuluswolken bereits am frühen Morgen, können sie als Indiz für spätere Gewitter angesehen werden.

Cumulus humilis @ https://stock.adobe.com
Cumulus humilis @ https://stock.adobe.com

Aufbau und Unterarten

Über der glatten und grauen Unterseite wölben sich schneeweiße „Blumenkohlköpfe“ auf, die eine meist bauschige Form aufweisen. Je nach Feuchtegehalt der Atmosphäre befindet sich der Beginn der Wolke in wenigen hundert Metern Höhe, während die Oberkante der Wolken bis zu zwei Kilometer hoch hinaufwächst (Ausnahme Cumulus congestus, siehe unten), sich dann aber immer noch im unteren Teil der Atmosphäre befindet. Aufgrund ihrer niedrigen Höhe sind Cumuli reine Wasserwolken, haben also keinen Eisanteil. Je nach Höhe der Wolke werden die Cumulus-Wolken in vier Unterarten aufgeteilt.

Cumulus mediocris @ https://stock.adobe.com
Cumulus mediocris @ https://stock.adobe.com

Cumulus fractus (lateinisch für zerbrochen): Durch starken Wind auseinandergerisse Haufenwolken, sichtbar als Wolkenfetzen.

Cumulus humilis: Sind die kleinsten Vertreter ihrer Gattung mit einer Höhe bis zu einem Kilometer. Werden auch als „Schönwetterwolken“ bezeichnet.

Cumulus mediocris: Mittelhohe Haufwolken bis zu einer Höhe von 1,2 Kilometer, werden auch noch als „Schönwetterwolken“ bezeichnet.

Cumulus congestus: Nach der Haufenwolke das nächste Stadium mit bis zu 6 km Höhe, sind meist höher als breit und stehen für starke Aufwinde, bringen Schauer und teils kräftige Windböen.

Cumulus congestus @ https://stock.adobe.com
Cumulus congestus @ https://stock.adobe.com

30 Grad in Sicht

Bei sommerlichen Temperaturen kann man sich ein Eis schmecken lassen.

30 Grad im Frühjahr sind eine Seltenheit, doch bereits ab Mitte April möglich. In allen Bundesländern mit Ausnahme von Kärnten wurden die frühesten 30-Grad-Tage im April verzeichnet. Dabei hat die Stadt Salzburg die Nase vorne, hier wurden schon am 17. April 1934 30,0 Grad gemessen und damit hält die Mozartstadt schon seit über 80 Jahren den Österreich-Rekord. Im Jahr 2018 wurde die 30-Grad-Marke in Salzburg am 20. April erreicht. Weitere Infos zum ersten 30er in den vergangenen Jahren gibt es auch hier.

Meist erst im Juni

Der Zeitpunkt des ersten Hitzetages liegt im langjährigen Durchschnitt je nach Region erst zwischen Anfang und Mitte Juni. Dabei machte sich in den letzten Jahren die Klimaerwärmung deutlich bemerkbar: In der Stadt Salzburg zum Beispiel gab es den ersten 30er in den 1990er Jahren im Mittel am 12. Juni, im letzten Jahrzehnt hingegen schon durchschnittlich am 1. Juni.

Seehöhe wichtiger Faktor

Aufgrund der Seehöhe sind Hitzetage oberhalb von etwa 800 Meter auch im Hochsommer eine Seltenheit und können an einer Hand abgezählt werden. Bei extremen Hitzewellen kann die Temperatur aber sogar noch in 1.500 Meter Höhe über die 30 Grad steigen. So liegt der Temperaturrekord in Galtür (Tirol, 1587 m) bei 31 Grad (gemessen am 6. Juli 1957) oder in Flattnitz (Kärnten, 1442 m) bei genau 30 Grad (27. Juli 1983).

Heuer am Sonntag erster 30er?

2019 wird es voraussichtlich am kommenden Sonntag, am 2. Juni, so weit sein. Vor allem der Walgau und das Oberinntal von Landeck bis Innsbruck sind heiße Kandidaten für den ersten Hitzetag des Jahres. Am Montag gibt es dann recht verbreitet Höchstwerte zwischen 26 und 30 Grad.

Am Wochenende vielerorts 30 Grad

Die 30 Grad werden am Sonntag geknackt.

Für viele ist das erreichen der 30-Grad-Marke das untrügliche Zeichen, dass der Sommer endlich da ist. An diesem Wochenende ist es erstmals in diesem Jahr der Fall: Am Samstag liegen die Spitzenwerte am Oberrhein bei 29 Grad, spätestens am Sonntag gibt es dann verbreitet Höchstwerte um 30, lokal auch 32 Grad.  Doch wann fallen in Deutschland die 30 Grad zum ersten Mal im langjährigen Mittel?

Bereits im April möglich

30 Grad im Frühjahr sind eine Seltenheit, doch bereits ab Mitte April möglich. Besonders früh wurde in Deutschland die magische 30-Grad-Marke im Jahr 1934 übertroffen, gleich 4 Städte (Cottbus, Halle, Jena und Zerbst) verzeichneten am 17. April mehr als 30 Grad. Am heißesten wurde es damals in Jena mit einem Maximum von 31,2 Grad. Auch im vergangenen Jahr 2018 gab es im Südwesten bereits am 22. April Höchstwerte um 30 Grad.

Trend: immer früher

Der Zeitpunkt des ersten Hitzetages liegt im langjährigen Durchschnitt je nach Region erst zwischen Anfang Juni und Mitte Juli, wobei in Küstennähe in manchen Jahren die 30-Grad-Marke nicht erreicht wird. Auch die Klimaerwärmung machte sich in den letzten Jahren deutlich bemerkbar. In der Stadt Freiburg zum Beispiel gab es den ersten 30er in den 1970er Jahren im Mittel erst Anfang Juli, im letzten Jahrzehnt hingegen schon durchschnittlich einen Monat früher. Auch die Anzahl der heißen Tage hat besonders seit Beginn der 1990er-Jahre deutlich zugenommen.

Seehöhe und geografische Breite

Aufgrund der Seehöhe sind Hitzetage oberhalb von etwa 700 Meter auch im Hochsommer eine Seltenheit und können hier, so wie auch in Küstennähe, zumeist an einer Hand abgezählt werden. Bei extremen Hitzewellen kann die Temperatur aber sogar noch in deutlich über 1.000 Meter Höhe über 30 Grad steigen. So liegt der Temperaturrekord am Großen Arber (1446 m) bei 30,3 Grad (gemessen am 27. Juli 1983) oder am Fichtelberg (1215 m) bei beachtlichen 30,6 Grad (07. Juli 1957).