Schlagwort-Archive: Starkregen

Charakteristische Windwurfschäden vom September 2024 entlang der Alpennordseite

Flachwurzler im Salzkammergut bei Strobl, Salzburger Land

Die folgenschwere Woche im September 2024 hinterließ nicht nur in Niederösterreich ihre sichtbaren Spuren mit zahlreichen Hochwasserschäden in der Größenordnung alle 100 Jahre und seltener. Es gab in Kombination mit dem anhaltenden Starkwind außerdem zahlreiche Waldschäden. Bis heute lassen sich diese imho gut von früheren Sturmereignissen oder auch Schnee- und Eisbruch unterscheiden.

Ob ein Baum entwurzelt wird (Windwurf) oder der Stamm bricht (Windbruch) hängt primär davon ab, ob das einwirkende Kippmoment durch den Wind die Belastbarkeit der Verankerung im Boden oder die Materialfestigkeit des Holzkörpers übersteigt. Bei lang anhaltendem Regen verliert der Boden an Festigkeit, was Entwurzelungen begünstigt.

Wie man sieht, fielen vom Tiroler Unterland bis zum Wienerwald verbreitet 200 bis 400mm Niederschlag mit Nordstau und eingedrehter Okklusionsfront. Deutlich weniger war es im Zentralalpenbereich und im Süden.

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Gewitterbildung braucht mehr als nur Hitze

Schwergewitter über dem Wiener Becken am 24. Juni 2021

„Hochwässer in Trockenperioden hängen nicht mit den trockenen Böden zusammen, sondern mit der hohen Gewitterhäufigkeit. Es ist sehr viel Energie in der Atmosphäre, weil es so heiß ist. Das führt zur Gewitterbildung und die zu den Murenabgängen.“

Hydrologe Günter Blöschl, ZiB2/Der Standard, 31.07.26, abgerufen um 08.30 Uhr

Diese Aussage ist so nicht korrekt, um das klarzustellen. Gewitter sind in der Trockenperiode 2025/2026 weder besonders häufig noch reicht Hitze für Gewitterbildung aus. Sonst hätten wir nicht die Probleme mit Trockenheit im Alpenraum (und ganz Europa), denn es ist überall heiß und demzufolge müsste es überall ständig gewittern.

Moderne Meteorologen arbeiten mit dem konzeptionellen Modell der „Zutaten basierenden Gewittervorhersage“ – das heißt, Voraussetzung für Gewitterbildung sind Feuchte, Instabilität („Energie“) und Hebungsantrieb. Unbestritten wichtig ist Labilitätsenergie, die der Hydrologe hier genannt hat, aber ohne Feuchte und Hebung reicht das nicht für Gewitterbildung aus. Nachfolgend erkläre ich, warum es wichtig ist, hier korrekt zu bleiben:

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Eine Strich-Kaltfront leitet die Unwetterlage ein.

Radarbild am 11. September 2024, 07.30 MESZ (Euradcom)

Um die Schönheit der Boden-Kaltfront in voller Länge zeigen zu können, muss ich ausnahmsweise einmal auf nichtöffentliche Produkte zurückgreifen. In das breite Regengebiet von Frankreich bis zur Ostsee ist eine schmale linienhafte Echostruktur eingebettet, die über 1000km lang ist. Dort springt der Wind von Südwest auf Nordwest, die Temperatur geht aber nur wenige Grade zurück. Das vertikale Windprofil im Bereich der Linie zeigt geradlinige Winde in Sturmstärke und gesättigte Luftschichten. Mein Schuss ins Blaue ist, dass es etwas mit Conditional Symmetric Instability (CSI) zu tun hat, aber erklären kann ich es nicht.

Mehr zur Hochwasserlage selbst weiter unten.

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Hochwasserkatastrophe in Südwestdeutschland: Wetterlagen, die sich wiederholen

Sichtbares Satellitenbild, 17. Mai 2024 (10 UTC), Radarbild vom 17. Mai, 05.15 UTC, 48-Stunden-Radarsummen bis Samstag, 18. Mai, 08.50 UTC, Hochwassersituation am 18. Mai, 10.18 UTC und Schwerpunkte in der Topographie (plus östliche Anströmung), Kartenquellen: kachelmannwetter.com

Die Flutkatastrophe in der Eifel und in den angrenzenden Regionen durch die Starkregenlage am 14 und 15. Juli 2021 ist noch nicht lange genug her, um vergessen zu werden, da entwickelte sich vom 16. bis 18. Mai 2024 eine weitere Unwetterlage mit großen Regenmengen und Rekordwasserständen im Südwesten von Deutschland. Über mehrere Stunden hinweg blieb das Regengebiet ortsfest zwischen Schwarzwald, Pfälzer Wald, Vogesen und Hunsrück liegen. Von Osten her zogen die Niederschlagsechos bei gleichzeitig bodennah starker Nordwestströmung gegen die Mittelgebirge, bis die durchnässten Böden kein Wasser mehr aufnehmen konnten. Mehrere Flusspegel erreichten die höchste Meldestufe 4, an einzelnen Pegeln wurde ein 100-jährliches Hochwasser registriert. In den Hochwassergebieten fielen verbreitet 80 bis 120 Liter pro Quadratmeter innerhalb von 48 Stunden, stellenweise laut Radar sogar rund 150 Liter. Das sind vergleichbare Mengen mit dem Juli 2021-Ereignis, wenn auch über einen längeren Zeitraum gefallen dieses Mal, da nicht so stark konvektiv durchsetzt.

Die letzte überregionale Hochwasserlage in Mitteleuropa fand in der ersten Juniwoche von 2023 statt. Seitdem gab es mehrere regionale Starkregenereignisse wie Juli 2021, August 2023 oder jetzt Mai 2024, die durch kleinräumige Tiefdruckgebiete verursacht wurden. Ist das ein weiterer Beleg für die Klimaerwärmung oder liegt es noch in der langjährigen Variabilität für Starkniederschläge? Die Auswirkungen scheren sich jedenfalls nicht um Jährlichkeiten, wenn 100 oder 300 Jahre später aufgrund des Bevölkerungswachstums wesentlich mehr Menschen betroffen sind als ein vergleichbarer Wassserstand etwa vor der industriellen Wende.

Abweichungen der Meeresoberflächentemperatur am 17. Mai 2024 (NOAA)

Die Luftmasse kam im Südwesten von Deutschland mit der bodennahen Nordwestströmung direkt von der südlichen Nordsee, die derzeit deutlich zu warm ist. Damit gilt auch für dieses Starkregenereignis die physikalische Grundlage:

Pro 1 Grad Erwärmung 7% Wasserdampf extra (Clausius-Clapeyron-Gleichung).

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Wien: Untypische Windverhältnisse für Gewitter

Am Sonntag, 14. Juni 2020, gewitterte es am frühen Nachmittag kräftig in Wien, nachdem es vormittags noch so aussah, als würde der Tag eher trocken verlaufen (Gewitterflop). Die Wettermodelle gingen allerdings weit auseinander, manche sagen den Nachmittag komplett trocken, andere von Südosten Schauer und Gewitter durchziehen.

Der Grund, weshalb ich mich dazu verleiten ließ, keine Gewitter anzunehmen: Es herrschte kräftiger Westnordwestwind am Boden und damit stabilisierende Absinkeffekte vom Wienerwald her. Der Wind erreichte bereits am Vormittag, rund sechs Stunden früher als erwartet, Spitzen bis 70 km/h. Schauer und Gewitter entstanden zunächst ausschließlich am Wienerwald und westwärts davon.

wiengewitter

Nun gibt es eine Konstellation, bei der trotz bodennahem Westwind Gewitter über Wien zustandekommen können: eine kräftige Südostströmung. Diese lag aber nur bedingt vor, der Wetterballonaufstieg von Wien um 14 Uhr (rechts oben) zeigte höchstens 15kt Südostwind in der Höhe, das reicht im Normalfall nicht aus, um den starken Westwind (um 14 Uhr: 40kt in 3km Höhe) darunter zu überwinden. Der Aufstieg zeigt aber noch reichlich potentielle Energie oberhalb von 2km Höhe bis zur Tropopause (ca. 12km), im Falle von genug Hebung waren Gewitter ohne weiteres möglich, man spricht dann von elevated convection (entkoppelter Konvektion), weil die Bodenschicht irrelevant ist.

Das bodennahe Windfeld (links oben) um 13 Uhr zeigte eine langgestreckte Bodenkonvergenz mit Westwind versus Ostwind von Tschechien über die mittlere Slowakei bis Ungarn reichend. Dort verlief auch die sogenannte surface heat axis, die wärmste und energiereichste Luftmasse, flankiert von etwas kühleren und stabileren Luftmassen. Hier entstanden immer wieder Gewitter, über der Slowakei und Ungarn regelrecht explosiv mit der Bildung eines großen Gewittersystems (Multizellencluster). Dieser wurde advektiv, also mit der Südostströmung, Richtung Ostösterreich verlagert. Im Vorfeld entstand das kurze Gewitter über Wien, vor allem mit starkem Regen, aber ohne Hagel. Hagelgewitter sind generell untypisch für elevated convection. Großräumig gesehen war Hebungsantrieb vorhanden, und zwar entlang eines schmalen, langgestreckten dunklen Streifens im Wasserdampfbild (rechts unten, 06 Uhr), der von Serbien über Ungarn und Slowakei bis in den Südwesten von Tschechien und das deutsche Vogtland reichte. Solche dunklen Streifen verkörpern Dellen in der Tropopause (Tropopausenfalten) und sind mit potentieller Vorticity (Hebungsmaximum) gefüllt. Sie bzw. die Wasserdampfgradienten selbst fungieren oft als Ausgangsorte für Schauer und Gewitter.

cluster

Wasserdampfbild zum Zeitpunkt des Gewitters in Wien, 14. Juni 2020, 15 Uhr

Entlang dieses Wasserdampfgradienten entwickelte sich der Multizellencluster über Slowakei und Ungarn (in Budapest gab es über vier Stunden lang Gewitter). Er kam – und da war meine Skepsis berechtigt – kaum westwärts voran. Es regnete zwar am späten Nachmittag nochmals kräftig, aber es gab dazu nur wenige Entladungen. Das Hauptregengebiet blieb östlich von Österreich. Hier machte sich dann doch der starke Westwind bemerkbar, sodass es am Abend bereits überwiegend trocken blieb.