Schlagwort-Archive: Wärmegewitter

„Herr Ober, da ist eine Delle in meinem Keil!“

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Ein nur in der Höhe ausgeprägter Tiefdruckwirbel über Mitteleuropa, umgeben von wolkenlosem Himmel unter Hochdruckeinfluss. Über Unterkärnten sorgte das Tief für ein Morgenwitter, Satellitenbildquelle: kachelmannwetter.com

Ein meteorologisches Phänomen, mit dem wir in der Vorhersage öfter zu tun haben, ist der sogenannte Fritzl’sche Dellenkeil (Der Begriff kam von einem Kollegen namens Fritzl). Wenn sich ein Hochdruckgebiet etabliert, dann betrachten wir Meteorologen nicht nur die Wetterentwicklung am Boden, sondern auch in der Höhe, wo die Wetterküche wesentlich stattfindet.

Für stabiles Hochdruckwetter braucht es hohes Geopotential mit warmen, trockenen Luftmassen. Die Atmosphäre wird dann eher hochreichend trocken geschichtet sein, und die Absinkinversion sorgt dann trotz labiler Schichtung für einen gewitterfreien Tag.

Der auf den ersten, oberflächlichen Blick stabile Höhenrücken ist aber häufig mit gewissen Makeln behaftet, in diesem Fall ein trojanischer Trog, der den Keil an der Rückseite (westlich der Keilachse), in der Keilachse oder an der Vorderseite (östlich der Keilachse) eindellt.

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Gewitter in Salzburg: Eher Untypisch

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In der Lokalzeitung „Salzburger Fenster“, Ausgabe vom 5. Juni 2018, wird auf Seite 6 und 7 der frühe Gewitterauftakt in Salzburg beschrieben.

„Ganz typisch sind die starken Gewitter, die von Bayern hereinziehen, wo feuchte Luftmassen kommen und auf das Gebirge stoßen.“ Diese Gewitterfronten wandern mit der vorherrschenden West-, Nordwestströmung nach Osten, es bauen sich mächtige, bis zu zwölf Kilometer hohe Wolkentürme auf, im Inneren ist es turbulent und eiskalt, Wasser gefriert zu Hagelkörnern. Die „schwarze Wand“ aus Bayern kündigt sich stets mit einer starken Druckwelle an. […]

„Die Sturmböen kommen eine Viertelstunde vorher, oft mit 60, 70 Stundenkilometern. [….] Im Gebirge brauen sich eher lokale Wärmegewitter zusammen. […]

So klassisch dieser Ablauf sonst sein mag, für den Mai ist diese Beschreibung alles andere als zutreffend gewesen. Es gab kein einziges Mal eine Gewitterfront aus Bayern, keine Druckwelle, und die Wärmegewitter scheren sich offenbar nicht um Innergebirgs- und Außergebirgsregionen. Wenn sich dagegen, wie im vergangenen Jahr am 18. August, eine Gewitterfront aufbaut, reicht ein Wert von 70km/h Spitzenböen nicht aus. Damals waren es lokal 150 bis 180 km/h. Üblich sind sonst 90 bis 110km/h. Ich halte die 60-70km/h daher für eine hübsche Untertreibung von bajuwarischen Druckwellen.

Strenggenommen stoßen die Gewitter auch nicht aufs Gebirge, sondern entstehen im bayrischen Alpenvorland, wo bodennah ein feuchter Ostwind weht, und darüber ein trockener Südwind, oft föhnig verstärkt. Typischerweise bilden sich dann ein, zwei heftige Gewitter am Alpennordrand, wo der Föhnwind absteigt und auf den Ostwind trifft. Die Gewitter lösen sich in weiterer Folge vom Alpenrand ab und ziehen rasch ostwärts weiter. Entweder bestand die Gewitterlinie schon vorher oder sie entsteht, weil Gewitter mit fortschreitender Lebensdauer eine immer stärkere bodennahe Auskühlung erzeugen. Dieser Kaltluftpool begünstigt linienhaft angeordnete Gewitter. Und schnellziehende Linien bringen immer Sturmböen.

Nur: Seit Ende April bis einschließlich zum Zeitpunkt dieses Blogeintrags überwiegt das, was der Meteorologe umgangssprachlich Barosumpf nennt: Geringe Luftdruckgegensätze am Boden bei gleichzeitig schwacher Höhenströmung. Weder ausgeprägte Tiefdruckgebiete oder Fronten noch ein deutliches Abtrocknen unter Hochdruckeinfluss. Die Gewitter entstehen dann wie die Luftblasen in einem Kochtopf, scheinbar völlig erratisch mal hier, mal dort. Oft ist am Vortag nicht absehbar, wo es die meisten Gewitter gibt, manchmal bleibt es gänzlich trocken, obwohl die Bedingungen günstig wären. Bei den oben erwähnten Gewitterfronten wäre das anders – diese sind inzwischen sehr gut vorhersagbar, manchmal sogar auf die Stunde genau. Stattdessen mühen wir Meteorologen uns derzeit täglich damit ab, die kommenden 24 Stunden einigermaßen zuverlässig vorherzusagen. Die sehr langsam ziehenden oder über Stunden sogar ortsfesten Gewitter haben zur Folge, dass punktuell enorme Regenmengen fallen, der ganze Monatsoll oder noch mehr. In den vergangenen Wochen waren etliche Orte in Deutschland und Österreich betroffen, mit Mengen über 100 Litern pro Quadratmeter in wenigen Stunden. Weil die Luftmasse feucht in allen Höhen ist, leitet der Strom besonders gut, die Zahl der Blitzeinschläge nimmt zu.

Die ganz typischen Gewitter aus Bayern können wir frühestens ab Mitte/Ende Juni erwarten, sollte die Höhenströmung auf West bis Südwest drehen und dabei an Stärke zulegen.

Den Begriff Wärmegewitter mag ich persönlich nicht so. Er suggeriert, Wärme sei der einzige Auslöser. Tatsächlich herrscht bei nahezu jeder Wetterlage ein gewisses Ausmaß an Tiefdrucktätigkeit in der Höhe vor, die sich nicht immer deutlich in Höhenwetterkarten abbildet. Sie ist aber vorhanden und liefert bei feucht-labiler Luft die dritte Zutat „Hebung“.

 

DerSpiegel: Aus normal wird paradox

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Der Autor meint, eine Sensation gefunden zu haben:

Über trockenen Böden regnet es häufiger.

Im Interview wird dann deutlich eingeschränkt, und zwar auf …

  • Sommerniederschläge
  • relativ trockenere Böden zur Umgebung (keine Wüstengebiete)
  • konvektive Niederschläge (Schauer, Gewitter)
  • Wärmegewitter

Ausgeschlossen wurden orographische Hebung, Land-See-Windsysteme und großräumige Tiefdruckeinflüsse (frontale Niederschläge).

Schlussfolgerung 1: Die Überschrift stimmt nur für sommerliche Wärmegewitter.

Der Forscher bringt den entscheidenden Satz:

Das liegt wahrscheinlich daran, dass sich die Luft über trockenen Böden stärker aufheizt und deshalb schneller aufsteigt.

So gelangt die Luft dort eher in kühle Höhe, wo sie kondensiert – Wolken bilden sich.

Der nächste Satz ist unglücklich wiedergegeben:

Weitere Untersuchungen haben auch ergeben, dass Wärmegewitter besonders in relativ nassen Jahreszeiten auftreten, wenn die Sonne gleichzeitig kräftig scheint.

Na no na net, nasse Jahreszeit und kräftiger Sonnenschein, man könnte auch Mai und Juni dazu sagen. Nichts wirklich Neues.

SPIEGEL ONLINE: Warum fördert stabiles Wetter solche Sommergewitter?

Dorigo: Dann kann sich die Hitze trockener Böden am stärksten auswirken auf die Wolkenbildung.

Ein weiteres na no na net, denn wenn es täglich regnet, haben wir zu wenig Aufheizung am Boden.

Der Punkt ist aber der, dass hier kein wirklich neues Phänomen beschrieben wird!
Wenn der Boden nass ist und Sonnenstrahlen (Sonnenenergie) auf ihn treffen, gibt es zwei Wärmeströme: den fühlbaren Wärmestrom, der dafür sorgt, dass die Temperatur ansteigt und der Boden bzw. die Luft darüber sich erhitzt. Und den latenten Wärmestrom, der in die Verdunstung des Wassers geht. Bei reichlich Nässe muss viel Sonnenenergie aufgewendet werden, um den Boden zu trocknen, entsprechend steht weniger Energie zur Verfügung, um die Temperatur ansteigen zu lassen.

Unter den getroffenen Einschränkungen in Abwesenheit von Fronten, Trögen, Gebirgszügen, entstehen Gewitter ab einer bestimmten Lufttemperatur, der Auslösungstemperatur. Wenn diese Temperatur erreicht ist, bilden sich Quellwolken. Die fühlbare Wärme muss groß genug sein, um die Temperatur auf Auslösetemperatur zu hieven. Bei relativ feuchterem Boden geht jedoch mehr Energie in die Verdunstung und es steht weniger fühlbare Wärme zur Verfügung.

Das Verhältnis aus fühlbarer zu latenter Energie wird Bowen-Ratio genannt.
Über dem Meer beträgt es 0,1, über bewässerten Feldern 0,2, über Wiesen 0,5, über semi-ariden Regionen 5 und über Wüsten 10 (Quelle: Ronald B. Stull, Meteorology for Scientists and Engineers).

Sehr feuchte Bodenschichten inneralpin haben aber auch noch einen weiteren Effekt: Die Restfeuchte steigt von den Hängen auf, bildet flache Quellwolken, die die Sonneneinstrahlung abschatten. Wenn es dann zu flächendeckend wieder zuquillt, kann sich am Boden kein ausreichender fühlbarer Wärmestrom etablieren und die Gewittergefahr wird – ohne externe Einflüsse – verringert. Darum sage ich beim Wandern manchmal provokant „seid froh, dass die Sonne so wenig scheint, dann ist wenigstens das Gewitterrisiko geringer.“

Schlussfolgerung 2:

Es geht hier um das Bowen-Ratio, also um das Verhältnis von fühlbaren und latenten Wärmeströmen.

Es geht im Speziellen um reine Wärmegewitter.

Chuck Doswell, Tornadoforscher in den USA, schrieb in seinen „Lieblingsärgernissen“ schon 2002, dass er nichts von der Unterscheidung in Wärme- und Frontgewitter halte:

An old idea is that thunderstorms are either of the „frontal“ sort, or the „air mass“ sort. This terminology seeks to distinguish between thunderstorms along fronts (zones of strong thermal gradients) from other sorts of thunderstorms. The idea is that fronts provide a lifting mechanism to develop convection, whereas other thunderstorms develop within broad areas of more or less homogeneous characteristics (air masses). It also is often taken to imply that the thunderstorms develop more or less randomly in the „air mass,“ as opposed to the organization provided by the front. I believe that many thunderstorms develop outside of surface frontal zones (i.e., synoptic-scale fronts). Moreover, the development of thunderstorms is never random … they develop in particular places at particular times for reasons that we may not be able to observe and/or understand, but it is absurd to think that thunderstorms develop, in effect, for no reason!

Quelle: http://www.cimms.ou.edu/~doswell/peeves/peeves.html

Es stellt sich also generell die Frage, wie die Forscher Wärmegewitter definiert haben und von Frontgewittern unterschieden haben. So oder so ist die Erkenntnis, dass höhere fühlbare Wärmeströme eher die Auslösungstemperatur und damit Quellwolken erwarten lassen, keine neue. In „nassen“ Jahreszeiten bei geringer Luftbewegung in allen Höhen kann das Luftpaket dann leichter vom LCL (Lifted Condensation Level) aufs LFC (Level of Free Convection) gehievt werden, weil die Absinkinversion geringer oder gar nicht vorhanden ist.

In SUMME also viele Einschränkungen, die in der paradox erscheinenden Aussage „Über trockenem Boden regnet es häufiger“ so nicht haltbar sind.