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Thema des Tages
Das Tiefdruckgebiet und sein stürmischer Südwestquadrant
Intensive Tiefdruckgebiete sind während der Herbst- und Winterzeit
für die außertropischen Regionen keine Seltenheit. Wiederholt liefern
sich die polaren Luftmassen aus dem Norden mit den subtropisch warmen
Luftmassen aus dem Süden einen Kampf um die Vormachtstellung. Dieser
Kampf findet entlang der Frontalzone statt (siehe DWD-Lexikon).
Natürlich macht eine kräftige Sturmtiefentwicklung nicht nur das
Aufeinandertreffen unterschiedlicher Luftmassen aus, denn wie so oft
in der Meteorologie müssen viele Zahnräder ineinandergreifen, bevor
sich in diesem Fall ein gewaltiger Sturm entwickeln kann. Wenn dies
jedoch passiert, treten in unterschiedlichen Bereichen eines solchen
Sturm- oder Orkantiefs sehr hohe Windgeschwindigkeiten auf. Im
Bereich zwischen Warm- und Kaltfront sind zunächst meist die
Berglagen als erste vom Sturm betroffen, bevor sich die hohen
Windgeschwindigkeiten entlang der Kaltfront auch bis in tiefe Lagen
durchsetzen können. Doch im heutigen Thema des Tages soll auf eine
weitere Region eingegangen werden, der auf der Nordhalbkugel im
südwestlichen Bereich eines Tiefdruckzentrums zu finden ist.
Zum besseren Verständnis der folgenden Erklärung sind dem Thema des
Tages zwei modifizierte Wasserdampfbilder beigefügt. Diese Bilder
zeigen das Orkantief NIKLAS am Abend des 5. Februar 2017 über den
Weiten des Nordatlantiks. Zu diesem Zeitpunkt wies der Orkan einen
Kerndruck von unter 940 hPa auf. Zum Vergleich ? der mittlere
Luftdruck auf Meeresniveau liegt bei 1013 hPa. NIKLAS war ein
wahrlich kräftiges Orkantief! Die Farbskala beider Wasserdampfbilder
ist dieselbe und geht von hohen Temperaturen (gelb bis rot) zu tiefen
Werten (weiß bis grün). Der Unterschied beider Bilder ist stark
vereinfacht gesagt der, dass der Satellit METEOSAT im linken Bild
tiefer in die Troposphäre schauen kann, während rechts nur die
Bereiche der mittleren und oberen Troposphäre betrachtet werden. Beim
direkten Vergleich beider Wasserdampfkanäle kann so zum Beispiel
verfolgt werden, wie sich eine trockene Luftmasse von höheren
Bereichen der Troposphäre in tiefere voran arbeitet. Das wiederum
stellt für die Intensitätsvorhersagen von Sturmtiefs eine nützliche
Information dar. Es wurde bewusst diese Uhrzeit gewählt, da durch die
tiefstehende Sonne und die hervorgerufenen Schatteneffekte ein Art
3D-Effekt erzielt wird, der die im Folgenden beschriebenen Strömungen
besser hervorhebt.
Werden nun Luftmassen betrachtet, die um solch ein mächtiges
Tiefdruckgebiet geführt werden, sind mehrere sogenannte
?Förderbänder? (engl. conveyor belts) erkennbar. Rot eingerahmt ist
das warme Förderband, in dem feuchte und milde Luftmassen nordwärts
geführt werden, dabei aufsteigen und einen immer mächtigeren
Wolkenschirm aus Cirren (hohen Eiswolken) bilden. Im Satellit ist
dieser durch eine große Fläche mit grüner Farbe zu erkennen. Nördlich
vom Tiefdruckgebiet wickelt sich hingegen das kalte Förderband (blaue
Pfeile) ums Zentrum, das unter dem warmen Förderband entspringt. Das
alles stellt eine sehr starke Vereinfachung dar, da sich z.B. ein
Förderband in mehrere Äste aufteilen kann. Zuletzt sei noch erwähnt,
dass sehr trockene Luft aus hohen Schichten (obere Troposphäre bis
untere Stratosphäre, 300 hPa) in das Tiefdruckzentrum geführt wird,
dargestellt durch die gelben Pfeile. Dieser Zustrom trockenerer Luft
findet umso intensiver statt, je kräftiger die Tiefdruckentwicklung
ist.
Der Fokus richtet sich nun auf den Südwestquadranten des
Tiefdruckzentrums, der im rechten Bild durch einen roten Kasten
hervorgehoben wurde. Hier bildet sich bei sehr kräftigen
Tiefdruckgebieten ein kompaktes Windmaximum aus, wo enorme
Windgeschwindigkeiten auftreten können. Zum einen herrscht hier der
größte Luftdruckgradient, wobei die Natur bestrebt ist, diesen mit
entsprechend starken Winden auszugleichen. Zum anderen bewegt sich
ein Tief in der Westwindzone meist von West nach Ost. Von daher
addiert sich in eben diesem Quadranten auch die Zuggeschwindigkeit
zur bereits erwähnten Windgeschwindigkeit. All diese Faktoren und
noch einige mehr sorgen für dieses ausgeprägte Windmaximum, das in
der Fachliteratur ?cold conveyor jet, CCJ? genannt wird. Wenn Sie nun
genau hinschauen erkennen Sie im roten Kästchen, dass die Wolken
verschwommen oder faserig aussehen. Das ist der Bereich, wo die
vorhin beschriebene trockene Luft absinkt, verdunstet und, dadurch
abkühlt. Da kalte Luft schneller zum Boden sinkt, kommt sie mit noch
höherer Geschwindigkeit am Boden an. Dieses Phänomen stellt den
?sting jet? dar, der noch größere Windspitzen als der CCJ hervorruft
und im Verlauf des Ereignisses in diesen übergeht. Ein sehr komplexer
Vorgang, bei dem noch viele Fragen offen sind und der ebenfalls nur
stark vereinfacht hier erläutert wurde.
Als ein Beispiel für solch einen ausgeprägten CCJ kann Orkantief EGON
Mitte Januar 2017 herangezogen werden. Hier sorgte dieser sich von
West nach Ost über die Mitte Deutschlands ziehende und allmählich
abschwächende CCJ für verbreitet schwere Sturmböen, teils gar für
Orkanböen (siehe Thema des Tages im Archiv vom 14.01.2017).
Die gute Nachricht aber zum Schluss: Während der nächsten Tage kann
anstatt stürmischem Westwindwetter ruhiges und mildes Frühlingswetter
erwartet werden.
Dipl.-Met. Helge Tuschy
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 24.03.2017
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst
Diesen Artikel und das Archiv der "Themen des Tages"
finden Sie unter www.dwd.de/tagesthema
Weitere interessante Themen zu Wetter und Klima finden
Sie auch im DWD-Wetterlexikon unter: www.dwd.de/lexikon
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Mit freundlichen Grüßen
Ihre Pressestelle des DWD
Telefon: 069 8062 4501
Fax: 069 8062 4509
E-Mail: pressestelle@dwd.de
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Das Tiefdruckgebiet und sein stürmischer Südwestquadrant
Intensive Tiefdruckgebiete sind während der Herbst- und Winterzeit
für die außertropischen Regionen keine Seltenheit. Wiederholt liefern
sich die polaren Luftmassen aus dem Norden mit den subtropisch warmen
Luftmassen aus dem Süden einen Kampf um die Vormachtstellung. Dieser
Kampf findet entlang der Frontalzone statt (siehe DWD-Lexikon).
Natürlich macht eine kräftige Sturmtiefentwicklung nicht nur das
Aufeinandertreffen unterschiedlicher Luftmassen aus, denn wie so oft
in der Meteorologie müssen viele Zahnräder ineinandergreifen, bevor
sich in diesem Fall ein gewaltiger Sturm entwickeln kann. Wenn dies
jedoch passiert, treten in unterschiedlichen Bereichen eines solchen
Sturm- oder Orkantiefs sehr hohe Windgeschwindigkeiten auf. Im
Bereich zwischen Warm- und Kaltfront sind zunächst meist die
Berglagen als erste vom Sturm betroffen, bevor sich die hohen
Windgeschwindigkeiten entlang der Kaltfront auch bis in tiefe Lagen
durchsetzen können. Doch im heutigen Thema des Tages soll auf eine
weitere Region eingegangen werden, der auf der Nordhalbkugel im
südwestlichen Bereich eines Tiefdruckzentrums zu finden ist.
Zum besseren Verständnis der folgenden Erklärung sind dem Thema des
Tages zwei modifizierte Wasserdampfbilder beigefügt. Diese Bilder
zeigen das Orkantief NIKLAS am Abend des 5. Februar 2017 über den
Weiten des Nordatlantiks. Zu diesem Zeitpunkt wies der Orkan einen
Kerndruck von unter 940 hPa auf. Zum Vergleich ? der mittlere
Luftdruck auf Meeresniveau liegt bei 1013 hPa. NIKLAS war ein
wahrlich kräftiges Orkantief! Die Farbskala beider Wasserdampfbilder
ist dieselbe und geht von hohen Temperaturen (gelb bis rot) zu tiefen
Werten (weiß bis grün). Der Unterschied beider Bilder ist stark
vereinfacht gesagt der, dass der Satellit METEOSAT im linken Bild
tiefer in die Troposphäre schauen kann, während rechts nur die
Bereiche der mittleren und oberen Troposphäre betrachtet werden. Beim
direkten Vergleich beider Wasserdampfkanäle kann so zum Beispiel
verfolgt werden, wie sich eine trockene Luftmasse von höheren
Bereichen der Troposphäre in tiefere voran arbeitet. Das wiederum
stellt für die Intensitätsvorhersagen von Sturmtiefs eine nützliche
Information dar. Es wurde bewusst diese Uhrzeit gewählt, da durch die
tiefstehende Sonne und die hervorgerufenen Schatteneffekte ein Art
3D-Effekt erzielt wird, der die im Folgenden beschriebenen Strömungen
besser hervorhebt.
Werden nun Luftmassen betrachtet, die um solch ein mächtiges
Tiefdruckgebiet geführt werden, sind mehrere sogenannte
?Förderbänder? (engl. conveyor belts) erkennbar. Rot eingerahmt ist
das warme Förderband, in dem feuchte und milde Luftmassen nordwärts
geführt werden, dabei aufsteigen und einen immer mächtigeren
Wolkenschirm aus Cirren (hohen Eiswolken) bilden. Im Satellit ist
dieser durch eine große Fläche mit grüner Farbe zu erkennen. Nördlich
vom Tiefdruckgebiet wickelt sich hingegen das kalte Förderband (blaue
Pfeile) ums Zentrum, das unter dem warmen Förderband entspringt. Das
alles stellt eine sehr starke Vereinfachung dar, da sich z.B. ein
Förderband in mehrere Äste aufteilen kann. Zuletzt sei noch erwähnt,
dass sehr trockene Luft aus hohen Schichten (obere Troposphäre bis
untere Stratosphäre, 300 hPa) in das Tiefdruckzentrum geführt wird,
dargestellt durch die gelben Pfeile. Dieser Zustrom trockenerer Luft
findet umso intensiver statt, je kräftiger die Tiefdruckentwicklung
ist.
Der Fokus richtet sich nun auf den Südwestquadranten des
Tiefdruckzentrums, der im rechten Bild durch einen roten Kasten
hervorgehoben wurde. Hier bildet sich bei sehr kräftigen
Tiefdruckgebieten ein kompaktes Windmaximum aus, wo enorme
Windgeschwindigkeiten auftreten können. Zum einen herrscht hier der
größte Luftdruckgradient, wobei die Natur bestrebt ist, diesen mit
entsprechend starken Winden auszugleichen. Zum anderen bewegt sich
ein Tief in der Westwindzone meist von West nach Ost. Von daher
addiert sich in eben diesem Quadranten auch die Zuggeschwindigkeit
zur bereits erwähnten Windgeschwindigkeit. All diese Faktoren und
noch einige mehr sorgen für dieses ausgeprägte Windmaximum, das in
der Fachliteratur ?cold conveyor jet, CCJ? genannt wird. Wenn Sie nun
genau hinschauen erkennen Sie im roten Kästchen, dass die Wolken
verschwommen oder faserig aussehen. Das ist der Bereich, wo die
vorhin beschriebene trockene Luft absinkt, verdunstet und, dadurch
abkühlt. Da kalte Luft schneller zum Boden sinkt, kommt sie mit noch
höherer Geschwindigkeit am Boden an. Dieses Phänomen stellt den
?sting jet? dar, der noch größere Windspitzen als der CCJ hervorruft
und im Verlauf des Ereignisses in diesen übergeht. Ein sehr komplexer
Vorgang, bei dem noch viele Fragen offen sind und der ebenfalls nur
stark vereinfacht hier erläutert wurde.
Als ein Beispiel für solch einen ausgeprägten CCJ kann Orkantief EGON
Mitte Januar 2017 herangezogen werden. Hier sorgte dieser sich von
West nach Ost über die Mitte Deutschlands ziehende und allmählich
abschwächende CCJ für verbreitet schwere Sturmböen, teils gar für
Orkanböen (siehe Thema des Tages im Archiv vom 14.01.2017).
Die gute Nachricht aber zum Schluss: Während der nächsten Tage kann
anstatt stürmischem Westwindwetter ruhiges und mildes Frühlingswetter
erwartet werden.
Dipl.-Met. Helge Tuschy
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 24.03.2017
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst
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