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Binsenweisheiten

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Zufuhr afrikanischer Heißluft (inklusive Saharastaub) direkt nach Mitteleuropa (Quelle: wetterzentrale.de)

Der KURIER-Redakteur hat da etwas sehr vereinfacht zusammengefasst …

„Grund für die momentan extreme Hitze ist die warme Luft im östlichen Alpenland.“

Quelle: https://kurier.at/chronik/oesterreich/hitze-noch-nie-wurde-im-sommer-in-wien-so-viel-strom-verbraucht/400535701 (abgerufen am 27.06.19)

Im nächsten Satz klingt das schon besser, kein Wunder, es ist ein direktes Zitat und nicht irgendetwas, was ein Redakteur sich zusammenfabuliert hat.

„Der Wind bringt die warme Luft aus den Bergen in die Städte, wo der Beton diese bis in die Nacht hinein speichert“, erklärt UBIMET-Meteorologe […]

Die heiße Luft wird eigentlich aus Afrika über den Mittelmeerraum bis in den Alpenraum geführt. Die Alpen fungieren wie eine erhöhte Heizplatte und verstärken die Hitze noch. Mit der starken Sonneneinstrahlung Ende Juni wird die Heißluft bis zum Boden herabgemischt. Die sich entwickelnden Talwindsysteme und lokale Föhneffekte können die Heißluftzufuhr noch verstärken.

Der Satz oben ist natürlich Schmafu. Richtig hätte er lauten müssen:

Grund für die momentan extreme Hitze ist eine ausgeprägte Südwestlage mit einem kräftigem Hoch über dem Mittelmeerraum und Mitteleuropa, mit der extrem heiße Luft nordafrikanischen Ursprungs bis in den Alpenraum gelangen kann.

Hüttenwirte leiden unter Angst der Gäste vor Unwettern: Unglückliche Formulierung

Im ORF (abgerufen am 14.08.2016, 16.11), las ich einen Bericht zur schlechten Saison bei den Hüttenwirten in den Alpen.

Genau kommen sind zwei Passagen etwas kritisch zu sehen aus Sicht eines Meteorologen und Berggehers:

Schlechte Prognose hält Tagesgäste fern

Bei nasskalten Witterungsbedingungen und Wettervorhersagen bleiben viele Wanderer im Tal, so Hüttenwirt Lanthaler. Bei einem guten Wetterbericht seien es 50 bis 100 Tagesgäste und bei einem schlechten seien es gar keine.

Dazu muss ich etwas weiter ausholen. Denn in deutschsprachigen Ländern mangelt es im Gegensatz zu Großbritannien oder auch den USA an Wettervorhersagekompetenz. Und zwar nicht, sich Wettervorhersagen selbst zu machen, denn dafür gibt es den Beruf des Meteorologen, sondern wie man Wetterprognosen interpretiert, was Wahrscheinlichkeiten sind und auf welche Regionen sich Wetterberichte beziehen. In einem früheren Blogeintrag habe ich ausführlich beschrieben, wie man Wetterberichte richtig liest. Sowohl manche Hüttenwirte als auch viele potentielle Tages- und Übernachtungsgäste hören aber z.B. aus einem Ö3-Radiosender-Wetterbericht, der selten länger als zwanzig oder dreißig Sekunden dauert, („im Bergland entstehen einzelne Schauer oder Gewitter“) heraus, dass es genau bei ihnen an der XY-Hütte gewittern wird. Den ganzen Tag. Ich hatte darüber auch schon mit einem Hüttenwirt diskutiert, der genau dasselbe sagt. Ihm wäre am liebsten, die Meteorologen würden wortwörtlich „das Blaue vom Himmel lügen“, denn dann kämen immer noch mehr als bei einer Schlechtwetterprognose. Bei Prognose und Eintreffen gibt es die berühmte Matrix, was passiert, wenn eines von beiden nicht passt:

  • Prognose ist Schönwetter. Es gibt Schönwetter (= alle zufrieden).
  • Prognose ist Schlechtwetter. Es gibt Schlechtwetter (= auch ok, keiner kommt, aber damit war zu rechnen).
  • Prognose ist Schönwetter. Es gibt Schlechtwetter (Hüttenwirt zufrieden, Gäste unzufrieden, kommen aber trotzdem).
  • Prognose ist Schlechtwetter. Es gibt Schönwetter (worst case, Gäste bleiben aus, Hüttenwirt unzufrieden).

Das ist jetzt aus streng wirtschaftlicher Sicht gedacht. Hier fließt auch nicht ein, dass sich z.B. Ö3- oder Ö1 oder ORF-Wetterbericht gar nicht auf die Region um Hütte XY beziehen, sondern auf ganz Österreich, und dass regionale Sender geeigneter wären, das lokale Wetter abzuschätzen. Wenn wir uns jetzt aber die zweite Passage anschauen …

Je länger der Zustieg sei und je abgelegener die Hütte sei, umso mehr leide sie darunter, dass die Leute vor Gewittern und Unwettern Angst haben.

… dann wäre ich als Bergretter froh, wenn die Leute etwas mehr Angst vor Unwettern haben und nicht bei einem drohenden Wettersturz trotzdem auf die Hütte kommen, nur weil sie dort reserviert haben (absagen sollte man natürlich schon, denn es könnte bei der Anreise/Aufstieg was passiert sein). Es passieren dennoch genügend Unfälle mit Todesfolge aus Selbstüberschätzung im Gelände bei widrigen Bedingungen (siehe vorherigen Blogeintrag). Also ja: bitte habt Angst, denn die obige Matrix könnte auch so aussehen:

Meteorologen sagen Schönwetter voraus, um Hüttenwirte nicht zu verärgern. Es kommt aber Schlechtwetter und bringt die Gäste bei Aufstieg oder weiteren Touren in Lebensgefahr. Das kann nicht der Sinn einer Wetterprognose sein! Und auch ich als Meteorologe könnte mit einer wissentlichen Fehlprognose nicht leben, wenn sie mehr als eine Person dadurch in Gefahr gebracht hat. Berge zeigen zum Glück nur ein geringes Fluchtverhalten, Hütten stehen gerade in hochalpinem und anspruchsvollem Gelände auch bei Schönwetter noch da.

In einem gebe ich den Hüttenwirten aber Recht, weil ich es selbst schon beobachten konnte: Eine ganze Gruppe von Tagesgästen belagert die Hütte. Plötzlich zieht ein kurzer Regenschauer durch, es schüttet für zehn Minuten. Fluchtartig verlassen alle die Hütte und eilen ins Tal hinunter. Es fehlt an Geduld und das hängt – wie oben erwähnt – mit mangelnder Kompetenz beim Interpretieren der Prognose zusammen. Bei einem drohenden Wettersturz ist Eile sehr wohl angebracht. Bei einzelnen Schauern kann man dagegen durchaus die Muße erlernen, sitzenzubleiben, abzuwarten und danach wieder die Sonne genießen.

Und ebenfalls ja: Sofern keine Unwetter angekündigt sind und man Wandern bei widrigen Bedingungen gewohnt ist, steht auch einer Hüttentour bei Schlechtwetter nichts im Wege. Gerade ein Sommer wie 2016 oder zuvor 2014 zeigt, dass man gar nicht mehr in die Berge gehen dürfte, wenn Schönwetter Voraussetzung wäre. Es gibt aber Schlechtwetter, bei denen Bergtouren für unerfahrene oder nur gelegentliche Wanderer (und auf die zielt der Artikel ab) ein No-Go sind: Dazu zählen verbreitet auftretende Gewitter und der Wetterumschwung. Gutartiges Schlechtwetter sind dagegen „einzelne Schauer“, Regen ohne dauerhafte Sichttrübung oder Übergang in Schneefall oder allgemein niedrige Temperaturen – immer abhängig von den eigenen Fähigkeiten und nicht nur von der Ausrüstung!

Die Mär vom unerwarteten Wettersturz

Es gibt charakteristische Wolkenanzeichen für aufziehende Gewitter, die auch ein Laie bemerken kann, wenn er aufmerksam den Himmel beobachtet und die Windströmungen erkennt.

1. Die Überraschung: 16. August 2010, Haller Mauern

Zuerst ging es in die Hohen Tauern, später für zwei Tage in die Haller Mauern, um den Hexenturm (2172m) zu besteigen. Schon die Tage davor war das Wetter unbeständig, Schauer und Gewitter hielten von größeren Touren ab. Ich konnte nicht mehr in die Wetterkarten schauen, hatte aber für die Folgetage eine Südföhnlage im Kopf.

Tatsächlich baute sich am 16. August eine Gewitterlage mit durchziehender Kaltfront auf.

(Bildbeschreibung jeweils von links oben (LO) nach rechts unten (RU))

hallermauern

LO: Altocumulus stratiformis um die Mittagszeit, die ersten Vorboten für Hebung im mittleren Niveau. Diese Wolkenart entsteht nie durch Sonneneinstrahlung, sondern ausschließlich durch großräumige Tiefdruckprozesse. Sie zeigt an, dass genügend Feuchte in der Schicht vorhanden ist, wo Gewitterwolken die stärksten Aufwinde erreichen.

RO: Aufziehende Nebelwolken westlich des Standpunkts, wahrscheinlich durch abgekühlte Niederschlagsluft verursacht. Die Frontgrenze befand sich zu diesem Zeitpunkt wenige Kilometer nördlich von uns.

LU: Rückkehr zum Admonter Haus, wir brechen vorzeitig ab, weil Nebel aufzieht. Davor wehte böiger Südwind, der den Nebel immer nordseitig des Sattels in Schach hielt. Plötzlich starker Nordwind, der den Nebel auf die Südseite treibt. Das Gleichgewicht wurde gestört.

RU: Nach dem Gewitter. 1-2 cm Hagel, stürmische Böen, starker Regen. Das war nicht das Schlimmste, sondern die nahen Blitzeinschläge. Wir stehen auf, blauer Himmel zu sehen. Plötzlich ein Naheinschlag, vielleicht 100 m entfernt. Ein positiver Blitz aus der Rückseite des Amboss.

2. Die Erkenntnis: 18. August 2011, Schneeberg

Ein Jahr später. Nach 2004 (ebenfalls Gewitter in der Nähe) meine zweite Schneeberg-Besteigung. Ein zufällig getroffener Mitwanderer sagt in der Früh „blauer Himmel, da passiert heute nichts.“

Tatsächlich hatten die Wettermodelle die Lage nicht vorhergesehen. Zwar wurde ein kleiner Trog gerechnet, aber kein Niederschlag. Bodennah zeigten hochaufgelöste Modelle ein konvergentes Windfeld. Nordwinde in den niederösterreichischen Voralpen, der typische heiße Südostwind am Alpenostrand. Im Rax-Schneeberg-Gebiet strömte die Luft zusammen, wird gezwungen aufzusteigen und Quellwolken zu bilden.

Die Atmosphärenschichtung ist, wie sich später zeigen wird, zwar im Flachland stabil geschichtet, im Gebirge mit höherem Feuchteangebot genügt jedoch ein winziger Schubser, um ein Luftpaket ungehindert aufsteigen zu lassen.

schneeberg

LO: Beim Aufstieg ab Losenheim herrscht blauer Himmel, aber bereits gegen halb zehn werden weit über 20 Grad gemessen. Die Luft ist drückend schwül.

RO: Ausgedehnte Altocumulusbänke schieben sich über den Himmel. Anzeichen für Hebungsantrieb, der so intensiv nicht prognostiziert wurde. Erste kleine Quellwolken entstehen. Später sieht man auch Föhnwolken, sie zeigen die Richtung an, in die sich die Gewitterwolken später verlagern werden.

LU: Cumulus congestus gegenüber bzw. knapp hinter der Raxalpe. Es ist Mittag. Ich raste am Gipfel viel zu lange, bemerke das Unheil erst, als es zu donnern beginnt. Da bin ich schon am Abstieg vom Gipfel. Ich suche im Zahnradbahntunnel Schutz. Spätere Nachforschungen werden ergeben, dass die Erdblitze links und rechts des Abstiegswegs einschlugen.

RU: Links ein zweites Gewitter, das mich aber nicht mehr erreicht hat, rechts das erste Gewitter.

3. Das Risiko: 20. September 2014, Wechsel

Dieses Mal wurden die Gewitter vorhergesagt. Wir wählen daher eine kurze Aufstiegsroute mit vorzeitigen Abbruchmöglichkeiten. Und ich kann lehrbuchhafte Anzeichen hautnah miterleben.

wechsel

LO: Über dem Steirischen Hügelland entstehen winzige, vertikale Türmchen aus den Quellwolken. Sie zeigen an, dass bodennah genügend Feuchte vorhanden ist. Auch in der Höhe ziehen mittelhohe Wolken durch.

RO: Föhnwolken, Quellwolken und hohe Wolken: In allen Höhenschichten ist genug Feuchte vorhanden.

LU: Mächtige Quellwolken über der östlichen Wechselregion bis Günser Gebirge.

RU: Während wir am Niederwechsel vorbeigehen, entsteht 2 km nördlich von uns eine Gewitterwolke. Sie kreiselt immer schneller über dem Talboden, die Kontraste verschärfen sich. Die Aufwindwolke ist weiß, nach unten ausgefranst. Wenig später donnert es, wir flüchten zum Auto hinunter. Die meisten Blitze schlagen dort ein, wo die Gewitterwolke steht, aber zwei Blitze auch auf unserer Seite (auf der anderen Seite des Kamms).

Zusammenfassung: 

Ob vorhergesagt oder nicht, in allen Fällen ist in den Morgenstunden oder im Laufe des Vormittags Altocumulus zu sehen, mittelhohe Wolken als floccus, stratiformis oder castellanus ausgeprägt (Aussehen: siehe Karlsruher Wolkenatlas). Sie entstehen typischerweise wenige Stunden (2-7 Std.) vor der Gewitterbildung. Zinnenförmig nach oben wachsend ist dabei ebenso warnend wie ausgedehnte flache Bänke.

Hat man Quellwolken und Altocumulus in Kombination, ist Feuchte bodennah und in mittleren Höhen vorhanden, ebenso Labilität und Hebung. Föhnfische (Altocumulus lenticularis) bedeuten in dem Fall keine Abschwächung des Gewitterrisikos, sondern aufsteigende Luftströmungen im Luv des Gebirges und verstärkte Hebung.

Wird man trotzdem vom Gewitter überrascht, hat man die Anzeichen dafür übersehen.

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:

polartexnoaa

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:

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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

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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