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Archive for September 2010

Telegramm 60: Nur ein kurzer Altweibersommer

23. September 2010 1 Kommentar

Nun sind sie doch noch da, die so sehnlichst erhofften späten Sommertage. Beinahe ganz Europa liegt unter einem Hochkeil. Durch den Hochdruckeinfluß lösen sich die Wolken auf und es wird zunehmend heiter. Auf der Rückseite des Hochkeils wird mit einer südlichen Strömung etwas angefeuchtete Warmluft herangeführt.

Wetterlage am 22. September 2010 15:00 UTC: Fast ganz Europa liegt durch einen relativ schnell durchziehenden Hochkeil unter Hochdruckeinfluß. Quelle: Naval Research Laboratory

In gewisser Weise kann man von einem Altweibersommer sprechen, doch das Glück währt nur kurz, denn der Hochkeil wandert nach Osten weiter, und ein von Westen herannahender Trog mit Tiefdruckgebieten sorgt für eine erneute Wetterverschlechterung in Europa.

Der Altweibersommer zählt zu den sogenannten Singularitäten, also Wetterlagen die sich zu bestimmten Zeiten im Jahreslauf mehr oder weniger regelmäßig einstellen. Der Altweibersommer tritt typischerweise im September auf. Die Wetterlage ist gekenntzeichnet durch ein ausgedehntes Hochdruckgebiet über großen Teilen Europas, welches schönes Wetter bringt, weil die Luft in einem Hochwirbel großflächig absinkt und sich dabei erwärmt, wodurch sich die meisten Wolken auflösen.

 

Wetterlage am 22. September 2010 15:00 UTC: Noch hält sich der Hochkeil über Europa. Doch von Westen naht ein Trog mit Tiefdruckgebieten. Im Bereich des Hochs haben sich vielerorts Bodennebel gebildet, die sich im Laufe des Tages bei zunehmender Erwärmung durch die Sonne wieder auflösen. Quelle: Naval Research Laboratory

In der Nacht und in den frühen Morgenstunden können sich allerdings Bodennebel bilden: Wegen der schon recht weit fortgeschrittenen Jahreszeit kühlt die Luft in Bodennähe nachts stark ab. Die absinkenden, immer wärmer werdenden Luftmassen des Hochs treffen auf die kalten bodennahen Luftschichten und werden aufgehalten. Es bildet sich eine stabile Luftschichtung (warme über kalter Luft), eine Absinkinversion. Enthält die bodennahe Luft genug Feuchtigkeit, so können Bodennebel entstehen. Im Laufe des Tages allerdings, erwärmt die Sonne den Erdboden und dieser die Luftschichten darüber, so daß sich die Bodennebel wieder auflösen. Die von unten erwärmte Luft steigt auf (labile Luftschichtung, kalte über warmer Luft) und kühlt sich dabei ab. Bei ausreichend hoher Luftfeuchtigkeit kommt es zur Wolkenbildung. Es entsteht eine Schichtbewölkung, da die aufsteigende Luft bald auf die deutlich wärmeren absinkenden Luftmassen trifft, die ihren weiteren Aufstieg verhindern. Die warme Luft im Hoch wirkt also als Sperrschicht.

Jens Christian Heuer

Drei Tropische Wirbelstürme: Karl, Igor und Julia

15. September 2010 1 Kommentar

So etwas sieht man nicht alle Tage. Drei Tropische Wirbelstürme über dem Nordatlantik und der Karibik. Zwei davon, Igor und Julia haben Hurrikanstärke, Karl wird dagegen nur als Tropischer Sturm klassifiziert. Tropische Wirbelstürme müssen Windgeschwindigkeit von 118 km/Std.überschreiten, um als Hurrikane zu gelten. Igor und Julia erreichen derzeit aber sogar 240-250 km/Std., also mehr als das Doppelte!

Positionen der drei Tropischen Wirbelstürme am 15. September 2010 Quelle: NOAA

Tropische Wirbelstürme bilden sich im Einflußbereich der African Easterly Waves vor Westafrika aus tropischen Depressionen (Tiefs) bei ausreichender Zufuhr latenter Wärme.

Der African Easterly Jet (AEJ) ist ein kräftiger Ostwind in mittleren Höhen, der bis in relativ bodennahe Luftschichten herabreicht. Allerdings verwandelt hier die Bodenreibung den Ostwind (Urpassat)in einen Norostwind (Nordostpassat). Der AEJ wird durch den Temperaturkontrast zwischen der heißen Luft über der Sahara und der vergleichsweise kühleren Luft über dem tropischen Regenwald angetrieben. (Mechanismus: Es bildet sich ein von Nord nach Süd gerichtetes Luftdruckgefälle, da der Luftdruck in einer warmen Luftsäule mit der Höhe langsamer abnimmt als der Luftdruck in einer kalten Luftsäule. Ohne Erdrotation gäbe es einen Nordwind, doch mit der Erdrotation wird die ablenkende Corioliskraft wirksam und aus dem Nordwind ein Ostwind.).

Drei Tropische Wirbelstürme über dem Nordatlantik und der Karibik: Karl, Igor und Julia. Quelle: GOES, NOAA

Wenn der AEJ eine kritische Strömungsgeschwindigkeit überschreitet wird er instabil und beginnt zu mäandern. Dabei bilden sich Rossby-Wellen, die African Easterly Waves (AEW) mit Wellenbergen (Trögen) kühler Luft und Wellentälern (Rücken) warmer Luft. Durch Unregelmäßigkeiten bei der Strömungsgeschwindigkeit des AEJ entstehen Konvergenzen und Divergenzen: Konvergenzen („Luftstauungen“) zwingen die Luft nach oben auszuweichen. Dabei kühlt sie ab und die Luftfeuchtigkeit kondensiert aus. In einem sich durch die Freisetzung latenter Wärme (Kondensationswärme) selbstverstärkenden Prozeß (s.u.) bilden sich Quellwolken, und es entsteht ein bodennahes Tief, die tropische Depression (Schlechtwetter). Im Bereich der Divergenzen („Luftverdünnungen“) wird dagegen Luft von oben angesaugt. Die absinkende Luft erwärmt sich und die Wolken lösen sich auf (Schönwetter).

Bildung einer Tropischen Depression (Tiefdruckgebiet) mit Wolkenbildung durch Konvergenz in einem Trog des African Easterly Jet (AEJ). Quelle: Hurrican Science Center 

Oberhalb des African Easterly Jet (AEJ) herrschen dagegen starke Westwinde vor, weil sich in großen Höhen der Temperaturkontrast zwischen den Luftmassen umkehrt. Das liegt an der latenten Wärme, die bei der starken Wolkenbildung über dem tropischen Regenwald frei wird. Dadurch ist die Luft über dem tropischen Regenwald in größeren Höhen deutlich wärmer als die praktisch wolkenfreie Luft über der Sahara.

Tropische Wirbelstürme entstehen also aus Konvergenzen im African Easterly Jet (AEJ), normalerweise allerdings nur über offenem und mindestens 26°C warmem Wasser bei einem ausreichend hohen vertikalen Temperaturgefälle. Je wärmer das Meerwasser ist, je mehr Wasser also verdunstet, umso mehr Energie steht dem Wirbelsturm zur Verfügung: Die über dem Wasser erwärmte, feuchte Luft wird gehoben und kühlt dabei ab und kann immer weniger Feuchtigkeit aufnehmen, so daß sich Quellwolken bilden. Die dabei freigesetzte latente Wärme (Kondensationswärme) erwärmt die aufsteigende Luft zusätzlich und erhöht so ihren Auftrieb, wodurch sich der Prozeß selbst verstärkt. Es bilden sich gewaltige Wolkentürme die bis in die obere Troposphäre reichen, ja sogar in die Stratosphäre durchbrechen können. Die aufsteigende Luft wird durch den Einfluss der Erdrotation abgelenkt, und es entsteht ein Wirbel, der ein sich verstärkendes Tiefdruckgebiet bildet, das immer mehr feuchtwarme Luft von allen Seiten ansaugt (bodennahe Konvergenz). Die Drehbewegung wird immer schneller, angetrieben durch die latente Wärme. Ein tropischer Wirbelsturm funktioniert dabei wie eine gigantische Kühlmaschine, die Wärme von der Wasseroberfläche in große Höhen transportiert, wo sie als Infrarotstrahlung in den Weltraum abgegeben wird. Die Drehbewegung wird innerhalb des tropischen Wirbelsturms zum Zentrum hin immer schneller. Die Zentrifugalkräfte werden oft so groß, daß sich im Zentrum ein beinahe windstilles, wolkenarmes Auge bildet, in dessen Außenrand (Eyewall), der Auftrieb der feuchtwarmen Luftmassen besonders groß ist. Im Auge wird aus der Höhe Luft angesaugt, die sich auf ihrem Weg nach unten immer mehr erwärmt. Wolken lösen sich auf und machen das Auge sichtbar. Tropische Wirbelstürme bewegen sich stets mit der jeweils vorherrschenden Luftströmung. Entscheidend für ihr Überleben ist, daß immer genug latente Wärme durch Wasserverdunstung nachgeliefert wird. Über Land verlieren sie daher recht schnell an Kraft.

Jens Christian Heuer

Quelle: http://www.nhc.noaa.gov/

Telegramm 59: Wechselhaftes Wetter durch Westlage

Wie vorhergesagt währte das schöne Wetter über Europa nur einige Tage und wurde von einer Westlage abgelöst. Mit der westlichen Höhenströmung zieht ein dynamisches Tief nach dem anderen über Europa hinweg. Das Wetter ist entsprechend wechselhaft. Meist ist es regnerisch, nur unterbrochen durch kurze sonnige Abschnitte infolge von Zwischenhochs.

Wetterlage am 13. September 2010 15:oo UTC: Die hellblau eingezeichneten 500HPa-Isohypsen zeigen (indirekt) den Verlauf der Höhenluftströmung (in ca. 5,5-6km Höhe). Es herrscht eine typische Westlage mit einer von West nach Ost verlaufenden Höhenströmung. Westlich von Afrika entwickeln sich zwei Tropische Wirbelstürme. Quelle: Naval Research Laboratory

Die westliche Höhenströmung wird durch den Temperaturkontrast zwischen (sub)tropischer Warmluft und polarer Kaltluft an der Polarfront angetrieben. Verstärkend wirken Islandtief und Azorenhoch, die beide recht gut ausgebildet sind.

Wetterlage am 13. September 2010 15:oo UTC: Die hellblau eingezeichneten Isobaren zeigen den Luftdruck in Meeresspiegelhöhe (Bodenluftdruck) und damit auch die Lage von Hoch- und Tiefdruckgebieten. Man erkennt sofort das gut ausgeprägte Islandtief und Azorenhoch. Auffallend sind auch die beiden im Entstehen begriffenen Tropischen Wirbelstürme. Der westlicher gelegene der beiden Tiefdruckwirbel weist schon einen sehr niedrigen Kerndruck auf. Quelle: Naval Research Laboratory

Beide Druckgebilde verstärken den Temperaturkontrast an der Polarfront, indem sie kalte (Islandtief) bzw. warme Luft (Azorenhoch) heranführen und nach Osten lenken. Das Islandtief überträgt zudem Drehimpuls auf die Höhenströmung, die dadurch zusätzlich an Stärke gewinnt.

Die Meteorologen erwarten bis auf weiteres keine Wetterbesserung. Die Chancen für auf einen Altweibersommer im Oktober mit einem ausgedehnten Hochdruckgebiet über Mitteleuropa sind nach den vorliegenden Wettervorhersagen praktisch Null.

Jens Christian Heuer

Kategorien:Telegramme, Wetter

Telegramm 58: Noch ein paar schöne Spätsommertage

Ein von 2 Höhentrögen eingerahmter Hochkeil beschert West- und Mitteleuropa noch ein paar schöne Sommertage. Im Einflußbereich des Hochkeils sinken die Luftmassen großflächig ab und erwärmen sich dabei, so daß sich die meisten Wolken auflösen. Das bedeutet schönes Wetter.

 

Wetterlage am 03. September 2010 15:oo UTC: Die hellblau eingezeichneten 500HPa-Isohypsen zeigen (indirekt) den Verlauf der Höhenluftströmung (in ca. 5,5-6km Höhe). Der von 2 Trögen eingerahmte überwiegend wolkenfreie Hochkeil über West- und Mitteleuropa ist gut zu erkennen. Quelle: Naval Research Laboratory

Trotzdem bleibt es relativ kühl, da auf der Vorderseite des Hochkeils kalte Luft aus dem Norden herangeführt wird.

Die schöne Wetterlage hält ein paar Tage an, da die Konstellation aus drei Druckgebilden mit einem Hoch und zwei flankierenden Tiefs dynamisch relativ stabil ist. Wenn sich eine solche Wetterlage über Wochen hält, sprechen die Meteorologen von einer Omegalage. Doch es ist schon relativ herbstlich und daher der Temperaturkontrast zwischen polarer Kaltluft und (sub)tropischer Warmluft wieder recht groß. Deshalb gehen die Wettervorhersagen davon aus, daß sich schon sehr bald der Hochkeil abschnürt und dann die Höhenströmung sich südlich davon regeneriert.

 

Wetterlage am 04. September 2010 09:oo UTC: Die hellblau eingezeichneten 500HPa-Isohypsen zeigen (indirekt) den Verlauf der Höhenluftströmung (in ca. 5,5-6km Höhe). Noch ist die Dreier-Konstellation aus Hochkeil und zwei flankierenden Höhentrögen stabil. Doch bald wird sich das ändern. Quelle: Naval Research Laboratory

Mit der Höhenströmung gelangen dann Tiefdruckwirbel nach West- und Mitteleuropa und bilden eine sogenannte Tiefdruckrinne. Dann erwartet uns wieder wechselhaftes Wetter, wo regnerische und sonnige Abschnitte einander ablösen.

Jens Christian Heuer

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