Archiv für den Monat Oktober 2017

Sturmtief HERWART – eine Satellitenbildanalyse

1 Antwort

Als ich 2003 mit dem Meteorologie-Studium begann, machte ich solche Analysen regelmäßig, auch in den nachfolgenden Jahren. Weit über 100 solcher Studien sind im Laufe der Jahre zusammenkommen. Es ist jedes Mal ein Genuss. So auch bei Sturmtief HERWART, zumindest in Österreich wurden die stärksten Windspitzen seit Orkan EMMA (1.3.2008) gemessen, auf den Bergen verbreitet über 180km/h, aber auch viele Flachlandstationen erreichten Orkanstärke:

  • Enns 140 km/h
  • Irdning/Ennstal 137 km/h
  • Mariazell 133 km/h
  • Kremsmünster 126 km/h
  • Wien-Schwechat 126 km/h
  • Haag 123 km/h
  • Innsbruck 122 km/h (Nordföhn, vor der Kaltfront)

Private Wetterstationen auf AWEKAS:

136.8 km/h Riegersburg (Steiermark)
133.3 km/h Valentinhaft/Munderfing (OÖ)
128.7 km/h Kirchdorf/ Krems
120.7 km/h Vorchdorf (Traunviertel)
120.6 km/h Wartberg a.d. Krems

Satellitenbild (RGB) vom Sonntag, 29. Oktober 2017, 13.00 MEZ

Großwetterlage: Ein Sturmtief verlagert sich in einer straffen Nordwestströmung rasch von der Ostsee über Polen weiter in die Ukraine. Von Westen rückt ein Hochdruckgebiet nach.

satellitenbildanalyse

Die schwarze Linie markiert die Position der Jetstream-Achse. Westlich davon gerät die Luftmasse unter antizyklonalen Einfluss mit kräftigem Absinken in der Höhe und recht niedrigen Wolkenobergrenzen. Damit wird die vertikale Mächtigkeit der Schauerbewölkung begrenzt und die Gewitterneigung ist deutlich geringer als östlich der Jetachse, wo zyklonaler Einfluss und Höhenkaltluft überwiegen. Hier sind die Obergrenzen deutlich höher und es traten zahlreiche Gewitter auf.

Gegenüberstellung der Wetterballonaufstiege von Stuttgart und Wien:

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Stuttgart befindet sich unter stärkerem antizyklonalen Einfluss mit der Absinkinversion in rund 750 hPa Höhe und Wolkenobergrenzentemperaturen um -8°C. Selbst für Wintergewitter sollten wenigstens -15°C vorhanden sein. Anders in Wien (und weiter östlich), hier lag die Absinkinversion deutlich höher in ca. 600 hPa. Damit lagen die Wolkenobergrenzentemperaturen bei mindestens -20°C.

Die Zahlen bedeuten ….

(1) Wetteraktivster Teil der Kaltfront über Ungarn mit wabenförmigen Zellstrukturen im Satellitenbild. Diese treten recht häufig dann auf, wenn die Kaltfront genau unter dem linken Jetausgang liegt, wo maximaler Hebungsantrieb vorhanden ist. Die Zellbänder sind vermutlich auf Schwerewellen zurückzuführen. Wann immer man solche Strukturen sieht, sollten die Alarmglocken läuten (dazu später mehr).

(2) Hier befindet sich die Kaltfront bereits im antizyklonalen Jetbereich mit zunehmenden Absinken. Die westlichsten Blitzentladungen wurden über Salzburg registriert (Gaisberg). Zusätzlich negativ auf die Wetteraktivität wirkte sich die strömungsparallele Lage der Kaltfront aus, sie schleifte zunehmend dahin und kam nur langsam südwärts. Die stärksten Windböen wurden vielerorts, ausgenommen im Osten in Zusammenhang mit Gewittern, vor der Kaltfront im Warmsektor erreicht, verursacht durch das extreme Druckgefälle zwischen Bodensee und Wiener Becken, am Vormittag bis zu 24 hPa erreichend.

(3) Hinter der Kaltfront setzte durch den Transport stratosphärischer Luft (extrem trocken) bis in tiefe Lagen markantes Absinken und Aufklaren ein. Vorübergehend war es nach Durchzug der Kaltfront fast wolkenlos. Je ausgeprägter diese „Dry Intrusion“, desto heftiger der Kaltfrontdurchzug.

(4) Die Okklusionsfront.

(5) Der Höhentrog mit Höhenkaltluft, je nach Position zur Jetachse mit kräftigen Schauern und Gewittern einhergehend oder mit harmloserer Schauerbewölkung.

(6) Bereich mit auflockernder Bewölkung an der Alpensüdseite (nordföhnbedingt), vor Frontdurchgang wurden verbreitet 20-25°C gemessen.

(7) Stationäre Leewellen an der Alpensüdseite, aber mit eindeutiger Nordwest-Südost-Orientierung.

(8) Hochreichende und kompakte Bewölkung auf der warmen Seite („warmes Förderband“)

Vergleich HERWART mit EMMA (2008, oben) und KYRILL (2007, unten):

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In allen Fällen …

  • bilden sich die unter (1) erwähnten wabenförmigen Wolkenzellen heraus,
  • gab es hier die stärksten Gewitter und schadensträchtigsten Kaltfrontböen mit über 150km/h
  • lockerte die Bewölkung unmittelbar vor Kaltfrontdurchzug sowie dahinter signifikant auf.

KYRILL und EMMA hatten allerdings eine deutlich westlichere Zugbahn, weshalb die Warmfrontniederschläge ausgeprägter waren und der Schwerpunkt der Spitzenböen über Mitteleuropa lag.

Übrigens … wie schon zuvor Emma und Kyrill, aber auch zuletzt Xavier 2017 waren die Wettermodelle hervorragend und prognostizierten den Verlauf des Sturmtiefs sehr genau. Überrascht konnte dieses Mal niemand sein.

Hurrikan Ophelia mit spannender Zugbahn

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Hurrikan Ophelia ist der zehnte Hurrikan in Serie und mit derzeit 80 Knoten Spitzenwinden handelt es sich um den stärksten Oktoberhurrikan soweit östlich seit IVAN im Jahr 1980.

Die aktuelle Prognose des Hurrikancenters in Miami lässt ihn bis als Hurrikan an den Azoren vorbeiziehen und dann in Hurrikanstärke in ein außertropisches Sturmtief umwandeln.

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Hierzu ein paar wichtige Anmerkungen:

Die Windgeschwindigkeits-Wahrscheinlichkeiten beziehen sich auf den Wirbel in Tropensturm-Gestalt. Selbst wenn er nicht mehr als Hurrikan, sondern nur noch abgeschwächt als „normales“ Sturmtief auf Irland trifft, kann er weiterhin Orkanböen hervorbringen, wie es der Morgenlauf des amerikanischen Modells gezeigt hat:

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Zu sehen ist hier der Mittelwind (in Knoten) in 850hPa, das sind bei einem Luftdruck von 1013 hPa am Boden 1500m. Durch den starken Druckfall des Sturmtiefs sinkt die 850hPa-Druckfläche jedoch gut 200m ab, d.h., der Mittelwind hier bezieht sich auf nur rund 1300m Seehöhe und kann entsprechend viel leichter zum Boden herabgemischt werden.

Spezielle Modellkarten zeigen auch, dass OPHELIA auch nach der Umwandlung tropische Eigenschaften besitzt, indem der Kernbereich des Tiefs bodennah mit Warmluft gefüllt bleibt. Man spricht von einem „assymetrischen warmen Kern“, weil der Wirbel mit der Höhe versetzt ist und das Tief zunehmend Fronten ausbildet.

Die Asymmetrie führt dazu, dass das Windfeld an der Ostflanke des Tiefs auf der warmen Seite stärker ausgeprägt sein wird als an der kalten Westflanke. Mit der zügigen Verlagerung nach Norden addieren sich an der Ostflanke Verlagerungsgeschwindigkeit und Windspitzen aus Süden, was das Risiko von heftigen Windböen zusätzlich erhöht.  Die Rückseite wird dem recht labil gerechnet und einzelne Schauer reichen dann aus, um den heftigen Südwind bis Südwestwind zum Boden durchzudrücken, in dem oben gezeigten Fall wären das 110-120km/h an der Südküste Irlands und über 140km/h an der Westküste. Die neueren Läufe des Modells zeigen eine westlichere Zugbahn und eine geringere Beeinflussung der Britischen Inseln, das wird sich aber vermutlich noch ein paar Mal ändern bis Montag.

Die Essenz dieses Sermons:

  1. OPHELIA trifft nicht mehr im Besitz aller tropischer Eigenschaften, die ihn als Tropensturm oder Hurrikan klassifizieren lassen, auf europäisches Festland. Die Azoren werden als Hurrikan beeinflusst, Irland und England nicht mehr.
  2. OPHELIA besitzt auch nach der Umwandlung in ein außertropisches Sturmtief noch tropische Eigenschaften wie kräftigen Regen im Warmfrontbereich und ein sehr kräftiges Windfeld um den Kernbereich herum.
  3. Dieses Windfeld ist an der Ostflanke am stärksten ausgeprägt (wie übrigens auch bei Hurrikan NATE kürzlich) und kann dort nochmals Orkanböen hervorbringen, selbst wenn OPHELIA nicht mehr als Hurrikan klassifiziert wurde.
  4. OPHELIA ist der 4. Tropensturm seit 2005, der Europa direkt beeinflusst: Der letzte Tropensturm in Hurrikanstärke traf 2005 auf Portugal und Spanien (Hurrikan VINCE), danach bildete sich im Oktober 2009 sehr weit östlich über lediglich 18-22°C warmen Wasser Tropensturm GRACE, der noch mit stecknadelkopfgroßem Auge an Irland anstreifte, ehe er sich über Wales auflöste.  Danach gab es einen Tropensturm im Mittelmeer (7. November 2011), vom NHC 01M genannt, hierzulande unter ROLF bekannt, der im westlichen Mittelmeer kurzzeitig Tropensturm-Status erreicht hat. Hurrikane im Mittelmeer werden auch Medicane genannt. Weitere Fallbeispiele für Tropenstürme im Mittelmeer gibt es aus den Jahren 1947, 1969, 1982, 1983, 1995 und 2007.
  5. Fast alle Tropenstürme, die vor Europa oder im Mittelmeer entstehen oder bis zum Ostatlantik durchhalten, werden weniger durch die absolute Meeresoberflächentemperatur am Leben gehalten als durch vertikale Temperaturunterschiede. Diese halten die kräftigen Schauer und Gewitter, die für Tropenstürme notwendig sind, aufrecht. Aufgrunddessen entstehen sie überwiegend im Herbst und Winter, wenn der Ozean oder das Mittelmeer relativ warm sind und in der Höhe erste Kaltluftvorstöße vom Nordatlantik den Süden erreichen.

Wurde Xavier vom Klimawandel beeinflusst?

3 Antworten

Dritter und hoffentlich letzter Beitrag zu Sturmtief XAVIER vom 5. Oktober 2017.

Ich vernehme in den Sozialen Medien das zunehmende Bedürfnis, Sturmtief XAVIER mit dem Klimawandel in Verbindung zu bringen und sogar in eine Reihe mit den Hurrikanen HARVEY, IRMA, MARIA, etc. zu stellen. Das ist ein Vergleich mit Äpfel und Birnen, auch wenn Hurrikane und XAVIER beide in atlantischem Gewässer entstanden.

Tropenstürme …. entstehen vollkommen anders als Tiefdruckgebiete gemäßigter Breiten:

Für die Entwicklung eines Tropensturms benötigt man …

  • eine Badewanne voll warmen Wassers (ideal: Golf von Mexiko, Karibik, zu klein: Ostsee, Mittelmeer: gerade so ausreichend)
  • geringe oder keine Luftmassenunterschiede (keine Fronten)
  • labile Luftschichtungen, die große Schauer- und Gewittersysteme erzeugen
  • geringer Höhenwind, weil sich sonst der Wirbel am Boden und in der Höhe entkoppeln und das System zerrissen wird
  • Coriolisparameter f > 0: Corioliskraft ist notwendig, damit das Gewittersystem in Drehung versetzt werden kann. Am Äquator entstehen daher keine Tropenstürme.

Für kräftige Tiefdruckgebiete in unseren Breiten benötigt man …

  • große Luftmassengegensätze
  • sehr feuchte und labile Luftmassen (z.B. aus einem ehemaligen Hurrikan heraus entstehend)
  • kräftige Höhenströmung (Jetstream)
  • warmes Ozeanwasser (niedrige statische Stabilität)

Nun könnte man einwenden, dass die Erwärmung der Meeresoberflächen doch auch Sturmtiefs wie XAVIER beeinflusst haben kann. Weiterlesen →

Unsaubere Recherche zu „XAVIER“

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Zu meinem vorherigen Blogtext noch ein wichtiger Nachtrag.

Es scheint, als habe ich die Quelle der irreführenden Beschreibungen zu Sturmtief XAVIER gefunden:

Die Süddeutsche Zeitung schrieb …

  • Das Tiefdruckgebiet Xavier ist eine meteorologische Besonderheit, ein sogenannter „Schnellläufer“.
  • Diese Phänomene sind schwer vorherzusagen und können spontan heftige Windböen und Regenfälle auslösen.
  • Auch Weihnachtsorkan Lothar von 1999 und die Hamburger Sturmflut 1962 resultierten aus Schnellläufern.

Diese Zeilen sind wahrscheinlich nicht alleine den Ideen des Autors zuzuschreiben, sondern stammen aus einer APA-Meldung:

„Der Klimaforscher Mojib Latif vom Kieler Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung bezeichnete „Xavier“ im SWR als „Schnellläufer“. „Das ist ein Sturm, der nicht unbedingt vorhersehbar ist. Dieses Tiefdruckgebiet heißt so, weil es dann wirklich extrem schnell ziehen kann mit 100 Stundenkilometern.“ Beispiele dafür seien etwa der Sturm „Kyrill“ aus dem Jahr 2007 oder „Lothar“, der 2009 über West- und Mitteleuropa fegte.“

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War Sturmtief XAVIER wirklich unberechenbar?

5 Antworten

Vorab: Obwohl die Sturmlage sehr gut prognostiziert worden war, lassen sich Verletzte oder gar Tote nie völlig vermeiden. Erschwerend kam hier hinzu, dass …

  • die Region der Spitzenböen auf Großstädte wie Hamburg oder Berlin traf
  • das Ereignis am Nachmittag/Abend an einem Werktag stattfand, wenn viele Menschen unterwegs sind
  • die Bäume zu diesem Zeitpunkt großteils noch belaubt waren, was die Angriffsfläche für den Wind massiv erhöht und Entwurzelungen oder Stammbrüche wahrscheinlicher macht.

Ratschläge, wie zuhause zu bleiben oder baumfreie Strecken zu wählen, funktionieren nicht in jedem betroffenen Gebiet. Wer auf seinen Job absolut angewiesen ist, kann nicht einfach daheim bleiben oder hat nicht zwingend Rückendeckung vom Chef, wenn er sturmbedingt kein Risiko eingehen will. Manche Fahrten sind nicht zu verschieben. Auf der anderen Seite gibt es gerade in Großstädten wie Hamburg (245 000) und Berlin (438 000) eine hohe Anzahl an Straßenbäumen, erheblich mehr als etwa in Wien (100 000). Die Gefahr durch umstürzende Bäume ist also deutlich erhöht und man kann nicht so leicht in eine baumfreie Straße ausweichen und Staus gibt es bekanntlich auch noch. Ein Restrisiko bleibt.

Vom räumlichen und zeitlichen Ablauf her spielte sich der stärkste Orkan zwischen 12.00 und 20.00 von Niedersachsen und Hamburg bis Berlin und Brandenburg ab, und zwar jeweils in einem Zeitfenster von 1-2 Stunden, ganz im Gegensatz zu großräumigen Sturmtiefs mit stundenlangen Sturmböen. Das ist in meinen Augen der einzige Ansatzpunkt: Eine Live-Überwachung der Sturmsituation, die über Radio und Fernsehen weitergegeben wird, sodass man zeitnah weiß, wann und wo es demnächst brenzlig wird.

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