Archiv für den Monat Januar 2014

Das Islandtief in der ZiB2

Am Höhepunkt des Frühlingswetters, am Montag, 20.1.2014, berichtete die Zeit-im-Bild 2 endlich über die ungewöhnlich milde Luft in Österreich und verknüpfte es (nicht unzurecht) mit der Kältewelle in den USA. Die Erklärung lässt jedoch etwas zu wünschen übrig:

„Laut Meteorologen“ verantwortlich für die Wärme bei uns und die Kälte in den USA sei „ein kräftiges Islandtief. Es steuert milde Luftmassen nach Europa und Kalte nach Nordamerika.

Mir ist natürlich klar, dass in einer Nachrichtensendung mit dem Anspruch, möglichst viele Zuseher zu erreichen, keine komplexe Erklärung gewünscht ist, um die derzeitigen Wetterkapriolen für die Mitzi aus Hintertupfingen deutlich zu machen.

Die Verkürzung auf ein singuläres Tiefdruckgebiet, namentlich das Islandtief, ist jedoch fachlich nicht korrekt. Dazu zwei Beispiele – weiß gezeichnet jeweils das Islandtief, schwarz die tatsächliche Lage der Tiefdruckgebiete am jeweiligen Tag.

1.  6. Jänner, Kältewelle in den USA

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Als am 6. Jänner 2014 in weiten Teilen Nordamerikas eisige Fröste gemeldet wurden, lag ein kräftiges Sturmtief über dem Osten der USA an der Grenze zu Kanada. Es transportierte an seiner Rückseite Kaltluft arktischen Ursprungs nach Süden, die sich wegen der weiten Strecke über dem Kontinent nicht erwärmen konnte. Die Warmluft auf der Vorderseite des Tiefs gelangte aber nicht nach Europa, sondern in einem schmalen Bereich lediglich bis nach Südgrönland.

Bei uns zeichnete hingegen ein Tief nordwestlich von Irland für die Zufuhr milder Luftmassen atlantischen Ursprungs verantwortlich. Dessen Kaltluft flutete aber nicht Nordamerika, sondern bloß den Ostatlantik.

2. 19. Jänner, Frühlingswärme in den Nordalpen und am Alpenostrand

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Am vergangenen Sonntag war die Lage ähnlich, wenn nicht identisch, denn es gab mehrere Tiefdruckableger, etwa über Kanada mit erneuter Kaltluftzufuhr, und über Neufundland, wo das Tief einen Warmluftberg vor sich herschob.

In Europa hatten sich Tiefdruckgebiete auch im westlichen Mittelmeerraum gebildet, sie steuerten warme Luft von Nordafrika in den Alpenraum. Da bei südlichen Strömungen häufig Föhn im Spiel ist, wurde die warme Luft aus der Höhe bis zum Boden herabgedrückt. Entsprechend gab es nämlich – wie schon über weite Strecken des Winters – die extremen Höchstwerte nur nördlich des Alpenhauptkamms sowie stellenweise am Alpenostrand und im südöstlichen Flachland, wo die Luft von der Adria übers Dinaridische Gebirge muss, und weiter noch über die slowenischen Alpen, und entsprechend stark abgetrocknet und erwärmt Österreich erfasst.

Erkenntnis:

Nicht ein einzelnes Tief ist für die Wetterextreme verantwortliche, sondern es sind mehrere Tiefdruckgebiete beteiligt. In den USA sitzt es seit Monaten immer wieder zwischen den Großen Seen und Neufundland, so dass die kältestmögliche Luftmasse von der Arktis über den Kontinent nach Süden strömen kann.  In Europa stellt sich dagegen immer wieder Tiefdruckeinfluss über dem Mittelmeerraum ein. Dieser ist auch für die teils beträchtlichen Neuschneemengen im Südalpenraum verantwortlich. Im Gegensatz zum Vorjahr, als es auch im Nordosten immer wieder starke Schneefälle gab, ziehen die Mittelmeertiefs heuer nicht weiter zum Balkan und Osteuropa, sondern verharren über Norditalien. Damit setzt sich nach Ende einer Südföhnperiode keine kältere Luft durch, wie üblich, sondern es bleibt mild.

Möchte man die Aussage also kindgerecht verkürzen, müsste es heißen:

Laut Meteorologen“ verantwortlich für die Wärme bei uns sei ein Mittelmeertief mit Föhn, für die Kälte in den USA hingegen ein kräftiger Sturmwirbel über Kanada.

Die amerikanischen Medien sind da genauer:

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Was ist ein Polarwirbel?

Ein beständiges, großräumiges Tiefdruckgebiet in der Höhe nahe einer oder beider der Erdpole.

Es existiert IMMER an den Polen, aber schwächelt im Sommer und verstärkt sich im Winter.

Viele Male im Winter bricht ein Stück des Wirbels ab und wird mit dem Strahlstrom nach Süden geschickt, was derzeit passiert.

Der Polarwirbel ist NICHT

  • etwas neues
  • etwas, das auf der Erdoberfläche passiert, sondern in der höheren Atmosphäre
  • etwas, das sichtbar beobachtet wird wie Tornados, Trichterwolken, Gewitter, Blitze, etc.
  • etwas, das für sich gefährlich für Menschen ist, aber die damit verbundene kalte Arktikluft auf der Oberfläche kann dies sein.

Zum Abschluss drei Beispiele, wie die großräumige Strömung über der Nordhalbkugel derzeit aussieht (19.1.14), bei einem markanten Kaltluftvorstoß über Mitteleuropa aussah (26.1.2006) und während der Orkantiefserie an Weihnachten (26.12.1999):

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Die Lage des Atlantikbergs (Hoch) ist für Winter im Alpenraum entscheidend!

  • a) Oberste Graphik: Das Hoch liegt zu weit westlich auf dem Nordatlantik, entsprechend befinden wir uns auf der warmen Seite des Tiefs.
  • b) Mittlere Graphik: Das Hoch liegt östlicher und ist stärker ausgeprägt, entsprechend wird Kaltluft von Russland her nach Mitteleuropa gebracht.
  • c) Untere Graphik: Die Strömung ist zonal, also West-Ost gerichtet. Dies fördert kleinräumige Sturm- und Orkantiefentwicklungen mit hoher Fortbewegungsgeschwindigkeit.

Meinem subjektiven Empfinden nach befinden wir uns seit einigen Jahren häufiger zwischen a) und b) als bei c, nachfolgend treten seltener die ersehnten Schneebringer für die Nordalpen, die Nordwestlagen auf, dafür häufiger Südlagen. Der Winter 2013/2014 war bisher gekennzeichnet von einer ungewöhnlich langen Abfolge von Südlagen zwischen Mitte Dezember und Ende Jänner.

Wenn eigene Fehlprognosen ärgern

In einem kritischen Watchblog wie diesem, der vor allem die Fehler der anderen beleuchtet, schadet auch etwas Selbstkritik nicht. Der gestrige Tag bietet dazu einen guten Anlass, da ich mich in der Prognose der Höchstwerte für Österreich gründlich getäuscht hatte und gebietsweise bis zu 8 Grad hohe Abweichungen zugeben muss.

Besonders ärgerlich sind Fehlprognosen dann, wenn man hinterher feststellt, dass es eindeutig war und man nur etwas studierten Hausverstand hätte einsetzen müssen.

Großwetterlage

Eine ausgedehnte Tiefdruckrinne reicht von Island über die Britischen Inseln bis in den westlichen Mittelmeerraum. Der Alpenraum liegt an der Vorderseite der Trogachse und damit wiederholt unter Zufuhr warmer Luftmassen aus Süd.

500 mb + Temperatur

Selbstkritikpunkt 1:

Abbildung 1: Unüblich zu sonstigen Südföhnlagen ist es in der Höhe (hier 500 hPa = ca. 5,5 km) recht kalt mit Temperaturen um -25 Grad. Das hat Auswirkungen auf die Stabilität der Atmosphäre.

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Abbildung 2: Da von Süden immer wärmere Luft zugeführt wird, können sich – luftmassenbedingt – keine großen Temperaturgegensätze zwischen Alpensüdseite und Alpennordseite aufbauen. Diese Lage ist häufig typisch für den Dimmerföhn, also viel hohe/mittelhohe Bewölkung durch die Warmluftzufuhr in der Höhe. Der fehlende Kaltluftsee im Süden reduziert außerdem das Druckgefälle über die Pässe hinweg nach Norden, was die treibende Kraft für kräftige Föhnwinde ist.

850 mb Temperatur

Selbstkritikpunkt 2:

Die Fehleinschätzung rührte jedoch von der Unterschätzung des vertikalen Temperaturunterschieds zwischen mittleren Lagen (hier: 850 hPa = 1500 m) und höheren Lagen (5,5 km) her.

Abbildung 3: Denn dieser beträgt bei -25 Grad in 5500 m und +5 Grad in 1500 m genau 30 Grad. Lässt man den Aspekt Temperaturinversionen weg, handelt es sich bei 30 Grad um eine instabile Luftschichtung!

Blitze

Abbildung 4: Über der nördlichen Adria bis nach Mittelkärnten und Slowenien entstanden in der labilen Luftmasse Gewitter mit Starkregen.  Dies potenzierte die Folgefehler meiner Prognose, was ich nachfolgend mit der Situation entlang der Karnischen Alpen skizziert habe:

Abbildung 5:

carinthia

a) Bei einer stabil geschichteten Luftmasse mit Kaltluftsee an der Alpensüdseite regnen sich die Stauwolken oft schon am Karnischen Hauptkamm ab, in Osttirol und Oberkärnten scheint dann die Sonne oder es bleibt bewölkt, aber meist trocken mit höchstens schwachem Niederschlag.

b) Bei einer instabil geschichteten Luftmasse wie am Sonntag, 19.1.2014, existiert kein Kaltluftsee südlich der Karnischen Alpen. Entsprechend sind dort Gewitter unterwegs, die bis über den Gebirgskamm nach Kärnten ausgreifen. Meist handelt es sich in Kärnten dann um Ambosswolken, die schauerartig und gewittrig verstärkten Starkregen (oder ergiebigen Schneefall!) bringen. Je labiler die Luftschichtung, desto weiter greifen die Schauer und Gewitter bis zum Alpenhauptkamm aus. Durch die Verdunstungskälte wird die Luftmasse an der Alpensüdseite deutlich abgekühlt, entsprechend schneite es in Osttirol und Oberkärnten je nach Intensität bis in die Niederungen.

Und voilà – wir haben trotz Zufuhr warmer Luftmassen und synoptisch-skalig geringem Druckgradienten dank des Starkniederschlags einen markanten horizontalen Temperaturunterschied am Alpenhauptkamm, was in einem verstärkten Druckgefälle nach Norden hin resultiert!

Selbstkritikpunkt 3:

Ich ging bei der Erstellung der Prognose jedoch davon aus, dass die Föhnströmung zu schwach sei und die Warmluftzufuhr in Pass- und Kammniveau zu stark ist, und damit die Tallagen an der Alpennordseite vom Südföhn entkoppelt sind, d.h. im Kaltluftsee baden, der sich – auch aufgrund der erwarteten dichten Bewölkung – nicht so stark erwärmen kann.

Zum Zeitpunkt der Höchstwerte an der Alpennordseite, gegen 15.00 MEZ, wurden folgende Temperaturen gemessen:

Unmittelbar südlich des Alpenhauptkamms 0 bis +4 Grad in den Niederungen, in den Föhnregionen verbreitet 10 bis 16 Grad, am Patscherkofel (2200m) -2 Grad, auf der Zugspitze (3000m) -5 Grad, auf der Schmittenhöhe (2000m) +3 Grad. Diese Bergstationen liegen jedoch bereits im Lee des Alpenhauptkamms, unterliegen also bereits einer (geringen) Erwärmung, während es unmittelbar am Alpenhauptkamm noch wenige Gräder kälter war.

Vereinfacht gesagt herrscht dann Föhn, wenn die Luftmasse vollständig durchmischt wurde, d.h., vom Berg ins Tal die Temperatur mit 1 Grad pro 100 m zunimmt.  Dies führt zu erstaunlichen Resultaten:

  • Zugspitze: -5 Grad, Garmisch-Partenkirchen: +16 Grad. Höhenunterschied: 2300 m, Temperaturunterschied: 21 Grad.
  • Patscherkofel: -2 Grad, Innsbruck: +13 Grad. Höhenunterschied: 1600 m, Temperaturunterschied: 15 Grad.
  • Sonnblick: -6 Grad, Salzburg: +16 Grad. Höhenunterschied: 2700 m, Temperaturunterschied: 22 Grad.

in allen Fällen betrug der Temperaturunterschied mehr als  0,8 Grad pro 100 m, die etwas höhere Diskrepanz in Salzburg erklärt sich dadurch, dass die Luft erstens einen weiteren Weg vom Hauptkamm bis ins nördliche Salzachtal zurücklegen muss (und von den Seitentälern Kaltluft nachströmt) und zweitens wohl aus etwas niedrigeren Höhen stammt.

Ergebnis: Die Föhnluft stammte aus großen Höhen, es wurde also sehr wohl die warme Luft in der Höhe bis ins Tal gebracht. Kaltluftseen hatten keine Chance, sich beständig zu halten.

Selbstkritikpunkt 4:

Abbildung 6: Turbulenzballen-Theorie:

turbulenzballen

a) Bei einer typischen Föhnlage im Winter sind die Täler bedingt durch geringer Bewölkung und Schneebedeckung stark ausgekühlt. Lange Nächte begünstigen die Auskühlung. Der Kaltluftsee ist dann mehrere hundert Meter dick. Wirbel mit horizontaler Achse (Turbulenzballen) müssen so groß wie die Kaltluftschicht sein, um diese zu erodieren und schließlich zu entfernen. Es wird also eine starke Strömung benötigt, oder eine labile Luftschichtung!

Abbildung 7: Beispiel: München (Alpenvorland), 19.1.2014, 13.00 MEZ

munich

München liegt weit abseits der Alpen, zu weit entfernt, als dass Föhnwinde sich hier bemerkbar machen könnten. Die Kaltluftschicht war zwar seicht, aber sehr stabil, mit über 10 Grad Temperaturanstieg auf wenigen hundert Metern. Darüber nahm die Temperatur bis fast 4000 m trockenadiabatisch (1 Grad pro 100 m) ab, erst darüber befand sich eine ewas stabilere Luftschichtung. Die instabile Luftschichtung war also fast 3000 m dick!

b) Ist der Kaltluftsee hingegen sehr seicht, weil etwa die Schneebedeckung fehlt (am 19. Jänner recht verbreitet in den Nordalpen bis über 1500 m hinauf gegeben!) oder Wolken die nächtliche Auskühlung verhindern, dann reichen sehr kleine Wirbel bereits aus, um den Kaltluftsee zu entfernen. Am 19. Jänner war der Föhn am Nachmittag bereits am Abschwächen als der Föhn verbreitet durchbrach. Die instabile Luftschichtung war dafür verantwortlich, dass trotz schwachen Föhnwinden vielererorts der Kaltluftsee ausgeräumt wurde.

Abbildung 8: Beispiel Innsbruck (Alpennordseite), 19.1.2014, 04 MEZ

innsbruck

Am Innsbrucker Flughafen wurden um 04 MEZ nur 2 Grad gemessen, an der nur 2 km östlich gelegenen Universität waren es bereits +8,5 Grad. Die Kaltluft war nur wenige Dekameter bis wenige hundert Meter dick, darüber herrschte bis etwa 2900 m eine relativ instabile Luftschichtung, ebenso oberhalb von 4000 m. So einen Temperaturverlauf mit der Höhe sieht man eher im Frühsommer, tagsüber sind dann mitunter Schauer oder Gewitter die Folge.

Selbstkritikpunkt 5:

Die instabile Luftschichtung verhinderte außerdem die Entstehung kompakter Schichtwolken, welche die Sonneneinstrahlung und Tageserwärmung vermindert hätten.

Wenn warme Luft nordafrikanischen Ursprungs im Spiel ist, muss man immer die Möglichkeit von Saharastaub in Betracht ziehen, der über Nordafrika aufgewirbelt und mit der lebhaften Südströmung nach Mitteleuropa verfrachtet wird.

Saharastaub

Abbildung 9: Exemplarisch dafür die Analyse von Montag, 20.1., um Mitternacht. Staub wurde großflächig über den zentralen Mittelmeerraum bis in den Alpenraum und zum Balkan verfrachtet. Staubteilchen dienen jedoch als Kondensationskerne, an die sich bei ausreichender Luftfeuchte unterkühlter Wasserdampf anlagert. Dies beschleunigt die Wolkenbildung in höheren und mittleren Schichten. Ein milchiger Schleierwolkenhimmel ist das Resultat.

Sichtbares Satellitenbild

Abbildung 10: Wenn man sich das Satellitenbild vom 19.1.2014 um 14.38 MEZ anschaut, erkennt man sehr schön die Auswirkungen des Saharastaubs in der Wolkenbildung. Hohe Wolken sind in Blau- und Weißtönen dargestellt, okker hingegen tiefe Wolken.

Von Kroatien, Bosnien, Serbien bis nach Ungarn und Rumänien wirkt die hohe Bewölkung kompakt, aber sehr körnig, grieselig. Dies ist ein typisches Merkmal von Saharastaub! Abgeschwächt finden sich diese Eigenschaften auch in der Leebewölkung nördlich der Alpen. Die Wolkenkante der Leewolke ist dabei nördlich des Alpenhauptkamms und nicht am Alpenhauptkamm selbst anzutreffen, so ist das Inntal etwa teilweise gering bewölkt.

Gewitterwolken zeigen sich hingegen über der Poebene sowie über Südostfrankreich, wo diedamit verbundenen stundenlang anhaltende Regenfälle teilweise für Überflutungen und Erdrutsche sorgen.

Zusammenfassung:

Die Unterschätzung der instabilen Luftschichtung im Alpenraum wirkte sich gleich mehrfach in der Fehlprognose aus:

1. In Osttirol und Oberkärnten regnete es schauerartig, teils sogar gewittrig verstärkt, was lokal die Schneefallgrenze bis in Tallagen drückte ( Höchstwerte und Schneefallgrenze überschätzt), auch in Unterkärnten dämpfte Regen und dichte Bewölkung die Erwärmung (Höchstwerte überschätzt).

2. In abgeschwächter Form sorgten Schauerwolken und der Streifschuss mit dem Saharastaub (unterschätzt) auch in der Südoststeiermark aus, wo der Jauk nahezu ausblieb und die Höchstwerte unter den Erwartungen blieben (Höchstwerte überschätzt).

3. Niederschlag und Verdunstungskälte bildeten an der Alpensüdseite einen Kaltluftsee aus, wodurch die Temperaturunterschiede über den Alpenhauptkamm hinweg größer als erwartet wurden. Das hat den Südföhn hydrostatisch stärker gemacht, obwohl synoptisch-skalig die Föhnströmung im westlichen Bergland bereits hätte abnehmen müssen. (Föhn unterschätzt)

4. Der Kaltluftsee war an der Alpennordseite vielerorts mangels Schneebedeckung und starker nächtlicher Auskühlung seicht oder schon in der Früh kaum noch vorhanden. Entsprechend hatte der Föhn bzw. die warme Luft- unterstützt durch die ohnehin schon instabile Luftschichtung – leichtes Spiel, sich bis in Tallagen durchzusetzen, auch inneralpin, wo sich bei früheren Föhnereignissen noch öfters die Kaltluft gehalten hatte (Höchstwerte deutlich unterschätzt).

Die Lehre, die ich aus dieser Fehlprognose ziehe, ist eindeutig: Unterschätze niemals die Stabilität der Atmosphäre. Sie ist die treibende Kraft des Föhns, weniger die großräumigen Druckverhältnisse durch die Lage von Hoch und Tief.

Quelle der verwendeten Abbildungen:

Abbildung 1-3: http://www.wetter3.de/Archiv/

Abbildung 4: http://www.lightningmaps.org

Abbildung 5-6: selbst skizziert

Abbildung 7-8: http://weather.uwyo.edu/upperair/europe.html

Abbildung 9: http://forecast.uoa.gr/dustindx.php

Abbildung 10: http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/sat/data_jsavhrrview.html

Ist Zyklon JUNE ein schwerer Sturm?

Der Online-Standard übernahm heute folgende APA-Meldung:

Wirbelsturm trifft voraussichtlich am Sonntag auf Norfolk-Insel

Wellington – Meteorologen haben vor einem schweren Wirbelsturm in der Pazifikregion gewarnt. Es sei damit zu rechnen, dass der Zyklon „June“ am Sonntag auf die Norfolk-Insel zwischen Neukaledonien und Neuseeland stoße, teilte die australische Wetterbehörde am Samstag mit. Für den Schiffsverkehr in der Region wurde eine Warnmeldung herausgegeben.

„June“ werde voraussichtlich als Zyklon der Kategorie zwei mit Windgeschwindigkeiten von 75 Stundenkilometern und Böen von bis zu 100 Stundenkilometern über die Insel hinwegfegen, warnten die Wetterexperten. Außerdem sei mit schweren Regenfällen zu rechnen.

[…] (APA, 18.1.2014)

Aktuelle Prognose des Joint Typhoon Warning Centers und Satellitenbild:

Zyklon JUNE

Im Satellitenbild von heute mittag, 14.32 MEZ (unserer Zeit) sieht man JUNE bereits südlich von Neu-Kaledonien auf die Norfolkinsel zusteuern.

1. Kritikpunkt: Kategorie 2

Die Legende und die derzeit gemeldeten Mittelwinde von 40 Knoten (umgerechnet 74 km/h) klassifizieren JUNE  als Zyklon der Kategorie 1  ein. (Quelle: Hurrikan FAQ von Thomas Sävert).

Das in der Pressemeldung zitierte BOM (Bureau of Meteorology, Australia) geht sogar von einem Verlust der tropischen Eigenschaften des Sturms vor dem Auftreffen auf die Insel aus.  Die Auswirkungen entsprechen dann dennoch jenen eines Kategorie-1-Sturms, mit Mittelwinden über 80 km/h und Böen bis 120 km/h.

TROPICAL CYCLONE JUNE, CATEGORY 1, is expected to continue moving in a south southeast direction over the next couple of days and pass close to the west of Norfolk Island during the early hours of Monday. Tropical Cyclone June will lose its tropical cyclone structure before its approach to Norfolk Island, though the remaining intense low will still have impacts similar to a Category 1 tropical cyclone.

Damaging winds averaging above 80 kilometres per hour, with gusts to 120 kilometres per hour, will develop about Norfolk Island during Sunday morning and persist into Monday morning.

Heavy rainfall, which may lead to localised flooding, is expected to develop during Sunday morning before decreasing during Sunday night.

Quelle: http://www.bom.gov.au/products/IDQ65253.shtml

2. Kritikpunkt: Historie von Zyklon IAN

DerStandard schreibt weiter:

Über den kleinen Inselstaat Tonga im Pazifik war in der vergangenen Woche der bisher schwerste Zyklon in der Geschichte des Landes hinweggefegt. „Ian“ stürmte mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 200 Stundenkilometern über die bei Touristen beliebten Inseln hinweg und zerstörte ganze Dörfer.

Windspitzen bis 200 km/h entsprechen jedoch nur einem Zyklon der Kategorie 3, also der dritthöchsten Stufe. DAS soll der schwerste Sturm in der Geschichte sein?

Das Wall Street Journal hat diesbezüglich genauere Quellen:

Packing wind gusts of up to 145 knots, or around 270 kilometers per hour at its center, Ian was downgraded to a category-4 storm as it made landfall—one level below Typhoon Haiyan, which killed more than 6,000 people and caused extensive devastation in the Philippines in November.

Da wird es schon plausibler, denn hier ist von einem Zyklon der Kategorie 4 die Rede, mit 270 km/h zudem nur knapp unter der höchsten Kategorie 5, und damit nur wenig schwächer als Super-Taifun HAIYAN im November. Mehr Infos zu IAN bei der NASA.

3. Kritikpunkt: Schwerer Wirbelsturm

Kategorisiert werden Wirbelstürme nur anhand der Windgeschwindigkeiten, demzufolge es sich hier im Hinblick auf die fünfteilige Skala als Kategorie-1-Sturm um keinen schweren Wirbelsturm mehr handelt.

Einschränkend sei gesagt:

Nicht nur der Wind entscheidet über die Schwere eines Sturms, sondern auch die Niederschläge, die gerade bei langsam ziehenden Tropenstürmen weitaus größere Schäden durch Erdrutsche, Schlammlawinen und Überflutungen (und nachfolgende Seuchen) verursachen als durch den Sturm selbst.

Laut JWTC wird JUNE mit etwa 25 km/h über die Norfolkinsel vorbei nach Südosten ziehen. Da sich die Regenbänder schubweise um das Auge des Sturms bewegen, regnet es wiederholt mit hoher Intensität in denselben Gebieten. Je langsamer sich der Sturm bewegt, desto länger die Verweilzeit der hohen Niederschlagsintensitäten und damit können in Summe auf oft eng begrenztem Raum enorme Regenmengen zusammenkommen.

Auf Neukaledonien sind beim Durchzug von JUNE keine dramatischen Regenmengen gefallen (meist unter 100 Liter pro Quadratmeter in 24 Stunden).

Die Mengen auf Norfolk Island wird man später hier ablesen können.

4. Kritikpunkt: Relationen

relationen

Quelle: map-for-free.com

Wenn man sich die Fläche der Insel mit nicht einmal 3 000 Einwohnern betrachtet, dann fragt man sich schon, warum dies eine Presseagenturmeldung bedarf. Wenn ein Sturmtief über der Nordsee Helgoland mit 100 km/h beeinflusst, ist uns das schließlich auch keine extra Presseaussendung Wert.

Nachtrag, 20.1.2014

Laut Wetterstation auf Norfolk Island sind mit Durchzug des Sturms knapp 40 Liter pro Quadratmeter in 24 Std. gefallen, die Spitzenböe betrug 98 km/h.

Was man über Schnee wissen sollte

In der Ausgabe Nr.3 des Jahres 2014 bringt die Wiener Wochenzeitung Falter auf Seite 33 die beliebten „7 Sachen, die Sie über Schnee wissen sollten“. Große Teile des Texts stammen nahezu wortwörtlich aus Wikipedia.

Schnee entsteht, wenn sich in Wolken feinste Tröpfchen unterkühlten Wassers an sogenannten Kristallisationskeimen (etwa Staubteilchen) anlagern und dort gefrieren.

[…]

Der beschriebene Prozess setzt erst bei Temperaturen unter minus zwölf Grad Celsius ein.

[…]

Auf der Erde kann es bei trockener Luft sogar bis zu plus fünf Grad Celcius haben.

1. In der Atmosphärenphysik spricht man jedoch weniger von Kristallisationskeimen, sondern von Kondensationskernen.

Dazu ein Zitat aus einem Klassiker meteorologischer Fachliteratur:

Die Kondensationskerne werden teils durch Kondensation und Sublimation gasförmiger Verbrennungsprodukte von natürlichen Bränden (Waldbränden) oder künstlichem Feuer gebildet, teils dadurch, daß Teilchen mechanisch zerkleinert werden und dann der Atmosphäre zugeführt werden, wie z.B. Salzpartikeln aus dem Meer oder Staub.

Quelle: Liljequist & Cehak, Allgemeine Meteorologie, 3. Auflage, 1983, Vieweg Verlag, S. 118, 10. Die Kondensationsprozesse in der Atmosphäre

2. Was Wikipedia sträflicherweise vernachlässigt, ist die Quellenangabe der -12 Grad.

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Quelle: http://apollo.lsc.vsc.edu/classes/met130/notes/chapter7/esdiff.html

Sie bezieht sich vermutlich auf die Temperatur, bei welcher die Sättigungsdampfdruckdifferenz zwischen Wasser und Eis am größten ist. Bei dieser Temperatur wird der größte Effekt des Wegener-Bergeron-Findeisen-Prozesses erwartet, gemäß dem die Eiskristalle auf Kosten der verdunstenden Wassertröpfchen wachsen.

Allerdings handelt es sich eher um eine Temperaturspanne, wie sie etwa mit -8 bis -16 Grad angegeben wird, beispielsweise im Stull, Meteorology for Scientists and Engineers, 2000, S. 169.

Schneekristalle bilden sich dann, wenn sich unterkühlte Wolkentröpfchen an einen Kondensationskern anlagern und gefrieren. Durch den Unterschied in der Sättigungsdampfdruckdifferenz zwischen Eis und Wasser wachsen die Eiskristalle durch den Zustrom von Wasserdampf zum Kristall.

Hier ein Beispiel, wie das Vertikalprofil bei gewöhnlichem Schneefall ausschaut:

schneefall

An jenem Tag kam es in Graz zu starkem Schneefall mit 10 cm Neuschnee. Dargestellt ist der Verlauf der Temperatur- (rechts) und Taupunktskurve. 100 % Luftfeuchte herrscht dort, wo beide Temperaturkurven aufeinander verlaufen. Oberhalb der -20-Grad-Marke fallen Eiskristalle aus, die in eine vollkommen gesättigte Luftschicht zwischen 3000 m Höhe und Erdboden eintauchen. Dabei lagert sich das unterkühlte Flüssigwasser aus der Wolkenschicht an die Eiskristalle an, und bildet Schneekristalle, bzw. als Konglomerat große Schneeflocken.

3. Die +5 Grad entstammen aus einer Messreihe in Wajima, Japan (Matsuo and Sasyo 1981). Nun ist ein Küstenort im Norden Japans aber nicht sonderlich repräsentativ für ein Binnenland wie Österreich oder den Alpenraum generell.  Denn für Schnee an der Pazifikküste Japans muss die Luftströmung von Nordwesten bzw. Norden kommen, legt dabei aber eine relativ lange Strecke über der Wasseroberfläche zurück.  Sie nimmt dabei relativ viel Feuchte auf und sank laut Graphik auch in einer dreijährigen Messperiode (1975-1978) nicht unter 55 %.

Ich kann einen weitaus extremeren Fall präsentieren, der in engem Zusammenhang mit den verheerenden Windgeschwindigkeiten am 27.01.2008 durch Sturmtief PAULA steht:

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Gleiche Graphik wie oben (Quelle in beiden Fällen: Wyoming Soundings)

Im Gegensatz zu ersterem Fall hat es am Boden jedoch +10 Grad (!), bei einem Taupunkt von -12 Grad. Die relative Luftfeuchte betrug damit am Erdboden nur 20 %, in 1300 m Höhe sogar nur 10 %. An jenem Tag wurden in Bad Tölz am Bayerischen Alpenrand bei +10 Grad Schneeflocken beobachtet.

Über dem Süden Österreich fiel der Niederschlag später in noch trockenere Luft. Die Verdunstung entzog der umgebenden Luftschicht Wärme, viel Wärme in diesem Fall, und kühlte sie markant ab. Da kalte Luft schwerer ist als warme wurde die Luft nach unten beschleunigt und kam als heftiger Fallwind am Boden an. Dies produzierte Windböen in Orkanstärke in weiten Teilen Unterkärntens und der südlichen Steiermark, großflächiger Windwurf war die Folge.

Folglich sind in Mitteleuropa, speziell in Regionen, die weit genug vom Meer bzw. größeren Seen entfernt sind, auch bei zweistelligen Plusgraden noch Schneeflocken möglich.

Zusammenfassung:

Schneefall entsteht, wenn Eiskristalle auf Kosten von Wasserdampf wachsen. Dieser Prozess ist erst einmal unabhängig von der Temperatur am Erdboden.  Die Bodentemperatur entscheidet in Kombination mit der relativen Feuchte lediglich, ob der Schneefall in fester oder flüssiger Form ankommt. Bei allgemein sehr niedrigen Temperaturen ist der absolute Feuchtegehalt ebenfalls gering, der Schnee fällt in Pulverform, dann aber nicht sehr ergiebig aus. Am meisten Schneefall ist also bei einer Warmfront zu erwarten, deren absolute Feuchte relativ hoch ist.

Die -12 Grad (besser: -8 bis -16 Grad) sagen allerdings nur etwas über die Niederschlagseffizienz bei ruhenden Bedingungen aus, d.h., bei klassischem Nord- oder Südstaulagen kann es auch bei höheren Temperaturen in der Atmosphäre schneien, siehe Graz im Dezember 2010, wo die -8 bis -16 Grad bis auf eine dünne Schicht um 2 km herum erst in ca. 6 km Höhe dauerhaft unterschritten werden. Kräftige Hebung der gesamten Luftsäule (durch Tiefdruckeinfluss oder Anströmung an ein Gebirge) bewirkte hier einen stetigen Nachschub an Eiskristallen und unterkühltem Wasser.

Die +5 Grad gelten eher in Küstennähe, während im Binnenland auch bei +10 Grad noch Schneefall möglich ist.

Mein Rat: Wikipedia als Quelle immer hinterfragen, ebenso die Quellen, die in Wikipedia aufgelistet sind. Gerade bei meteorologischen Themen gibt es noch viele, schlecht recherchierte Artikel auf der Wikipediaseite.

Polar Vortex und die Kältewelle in den USA

Hoffen auf Tauwetter

Der „Polar Vortex“ (Polarwirbel), der sonst über dem Nordpol strömt, war im Zuge eines unüblichen Klimaphänomens in Richtung Süden gekippt und damit nach Nordamerika abgelenkt worden. Nur langsam schiebt sich der Polarwirbel über den Kontinent hinweg, aber in den kommenden Tagen soll es wieder wärmer werden. Die zweite Hälfte der Woche soll in den meisten Teilen des Landes Tauwetter bringen. […]

Quelle: http://orf.at/stories/2213122/2213123

So titulierte heute der ORF und führte anschließend aus, was ihrer Meinung nach für die Kältewelle verantwortlich war.

1. Ein Wirbel strömt nicht. Ein Fluss strömt, ein Wirbel verlagert sich unter ständiger Veränderung seiner Form. Der Meteorologe sagt „propagieren“ (engl.: propagating) dazu.

2. Ein Klimaphänomen beschreibt einen langfristigen Prozess, über mehrere Jahrzehnte oder – im Fall von El Nino oder La Nina über wenige Jahre. Die Kältewelle in den USA hingegen begann am Sonntag, 5.1., und ist am Freitag, 10.1., bereits wieder vorbei.

3. Zur Unüblichkeit gibt es von der NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration)

eine lehrreiche und unmissverständliche Graphik:

Image

Hier ist unmissverständlich erklärt, dass es kein unübliches Klimaphänomen ist, sondern gerade in Nordamerika mehrfach im Jahr vorkommt. Es geschah bereits Tage davor und wird auch in weiterer Folge passieren. Ungewöhnlich ist einzig die Ausdehnung und Intensität des Wirbels, was flächig Kaltluftzufuhr zur Folge hatte.

Weiter im Programm:

In Hawaii, wo die Jänner-Tiefstwerte bei durchschnittlich 18,7 Grad Celsius liegen, wurden Minusgrade gemessen, auf dem Berg Mouna Kea sogar minus acht Grad Celsius.

Der Mouna Kea ist ein 4200 m hoher Berg, das kann man kaum mit der Temperatur auf Meereshöhe vergleichen.