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Thema des Tages
Eine fotogene arktische Kaltfront
Die USA wurden während der vergangenen Wochen wiederholt von mehreren
arktischen Kaltfronten (siehe: DWD Lexikon) von Nord nach Süd
überquert, die neben heftigen Schneefällen besonders dem Norden und
Nordosten teils klirrende Kälte brachten. Eine dieser Kaltfronten war
weniger wegen ihrer Intensität von Interesse, sondern fiel besonders
über dem Mittleren Westen durch ihre optische Erscheinung auf. Diese
Kaltfront trat durch eine Tiefdruckentwicklung entlang der
kanadisch-US-amerikanischen Grenze am 10. Januar ihre Reise nach
Süden an und erreichte in weniger als 24 Stunden den Mittleren Westen
der USA. Dabei verlor sie allerdings deutlich an Kraft. In der Folge
richtet sich unser Fokus auf den Bundesstaat Oklahoma, da dort die
Kaltfrontpassage von unzähligen Wetterbeobachtern teils mit
beeindruckendem Bildmaterial festgehalten wurde.
Als Beispiel der Frontpassage soll die Temperaturentwicklung von
Oklahoma City näher betrachtet werden. In Abbildung a) ist die
vertikale Temperaturverteilung am 11. Januar um 12:47 UTC (5:47 Uhr
Lokalzeit) und in b) um 17:04 UTC (10:04 Uhr Lokalzeit) abgebildet.
Auf der y-Achse (vertikal) ist die Höhe über Grund in Kilometern und
auf der x-Achse (horizontal) die Temperatur in Grad Celsius
aufgetragen, wobei die Linien mit derselben Temperatur (in der
Meteorologie als Isotherme bezeichnet) farblich hervorgehoben von der
x-Achse nach rechts oben zeigen. Die rote Linie stellt die gemessene
Temperatur in der Vertikalen dar, die durch einen aufsteigenden
Wetterballon ermittelt wurde. Die Sternchen geben von unten nach oben
einzelne Temperaturwerte in rund 400 m, 1000 m, 1500 m und 2000 m
über Grund an. Die Kaltfront passierte Oklahoma City zwischen 12:47
UTC und 17:04 UTC.
Was lässt sich anhand dieser Temperaturprofile erkennen? Die
Temperatur änderte sich bodennah während der Kaltfrontpassage kaum
und ging von -1.5 Grad auf -3.5 Grad zurück. Auch in 1500 m über
Grund gibt es nur eine unwesentliche Temperaturänderung. Bei beiden
Messungen wurde in diesem Höhenbereich eine Temperatur von ca. 0 Grad
ermittelt.
Ganz anders sieht es allerdings in 1000 m über Grund aus. Hier
entfaltete die Kaltfront noch ihre volle Kraft und ließ die
Temperatur von +4.5 Grad um knapp 15 Kelvin auf -10 Grad abstürzen.
Es handelte sich also nicht mehr um eine hochreichende, sondern nur
noch um eine flache Kaltfront, die oberhalb von 1500 m und bodennah
die Temperatur kaum veränderte.
Die herannahende Kaltfront wurde bildlich festgehalten (siehe c und
d). Die roten Pfeile zeigen die warme und aufsteigende, die blauen
Pfeile die kalte und herabstürzende Luftmasse. In beiden Aufnahmen
bewegt sich die Kaltfront auf den Beobachter zu. Bereits visuell ist
die seichte Ausprägung der Kaltfront auszumachen, denn oberhalb der
Wolkenwalze erstrahlt der Winterhimmel in dunklem Blau. Normalerweise
ist eine Kaltfrontpassage von kräftigen Schauern oder gar Gewittern
begleitet, die sich von weitem durch den Aufzug hoher Wolken (Cirren)
bemerkbar machen. Diese fehlen hier vollständig.
Auch anhand dieser Standbilder kann man sich lebhaft vorstellen, wie
die kalte Luftmasse regelrecht über die Landschaft "walzt" und die
vor und über der Front liegende warme und stabil geschichtete Luft
beständig anhebt. "Stabil geschichtet" bedeutet vereinfacht gesagt,
dass die Luft ohne den Hebungsimpuls der Kaltfront nie von alleine
aufgestiegen wäre. Ihr widerwilliges Aufsteigen äußerte sich in einer
sehr glatten Oberseite der Wolkenwalze. Das glatte Aussehen lag
einerseits daran, dass die warme Luft entsprechend der geringen
Mächtigkeit des Kaltluftkörpers auch nur wenige Hundert Meter
angehoben wurde (von alleine also nicht mehr weiter aufstieg).
Andererseits unterband die weiterhin über der Wolkenwalze liegende
wärmere Luftmasse ein weiteres Aufsteigen der gehobenen Luft (siehe
Temperaturprofil in b)). So ist visuell wunderbar der Kaltluftkörper
der Kaltfront erkennbar, der in Form dieser Wolkenwalze über die
Landschaft zog.
So bedrohlich diese Front auch aussah, sie war mit keinen
signifikanten Wettererscheinungen verbunden. Der Wind frischte stark
böig auf, drehte auf nördliche Richtung und die Temperatur ging
bodennah um einige Grad zurück. Aus dichter Bewölkung fiel etwas
Sprühregen oder Regen, der rasch in Schnee überging. Abgesehen von
den unspektakulären Begleiterscheinungen zirkulierten in den
öffentlichen Medien unzählige beeindruckende Bilder dieser
Kaltfrontpassage, die vielen Menschen alleine der Optik wegen
sicherlich noch längere Zeit in Erinnerung bleiben wird. Und wer
weiß, vielleicht ergibt sich in dieser Wintersaison noch die eine
oder andere Möglichkeit ein ähnliches Ereignis zu erleben, denn die
Wettermodelle deuten weitere Kaltfronten an, die über die USA weit
nach Süden vorstoßen sollen.
Dipl.-Met. Helge Tuschy
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 25.01.2018
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst
Diesen Artikel und das Archiv der "Themen des Tages"
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Ihre Pressestelle des DWD
Telefon: 069 8062 4501
Fax: 069 8062 4509
E-Mail: pressestelle@dwd.de
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Eine fotogene arktische Kaltfront
Die USA wurden während der vergangenen Wochen wiederholt von mehreren
arktischen Kaltfronten (siehe: DWD Lexikon) von Nord nach Süd
überquert, die neben heftigen Schneefällen besonders dem Norden und
Nordosten teils klirrende Kälte brachten. Eine dieser Kaltfronten war
weniger wegen ihrer Intensität von Interesse, sondern fiel besonders
über dem Mittleren Westen durch ihre optische Erscheinung auf. Diese
Kaltfront trat durch eine Tiefdruckentwicklung entlang der
kanadisch-US-amerikanischen Grenze am 10. Januar ihre Reise nach
Süden an und erreichte in weniger als 24 Stunden den Mittleren Westen
der USA. Dabei verlor sie allerdings deutlich an Kraft. In der Folge
richtet sich unser Fokus auf den Bundesstaat Oklahoma, da dort die
Kaltfrontpassage von unzähligen Wetterbeobachtern teils mit
beeindruckendem Bildmaterial festgehalten wurde.
Als Beispiel der Frontpassage soll die Temperaturentwicklung von
Oklahoma City näher betrachtet werden. In Abbildung a) ist die
vertikale Temperaturverteilung am 11. Januar um 12:47 UTC (5:47 Uhr
Lokalzeit) und in b) um 17:04 UTC (10:04 Uhr Lokalzeit) abgebildet.
Auf der y-Achse (vertikal) ist die Höhe über Grund in Kilometern und
auf der x-Achse (horizontal) die Temperatur in Grad Celsius
aufgetragen, wobei die Linien mit derselben Temperatur (in der
Meteorologie als Isotherme bezeichnet) farblich hervorgehoben von der
x-Achse nach rechts oben zeigen. Die rote Linie stellt die gemessene
Temperatur in der Vertikalen dar, die durch einen aufsteigenden
Wetterballon ermittelt wurde. Die Sternchen geben von unten nach oben
einzelne Temperaturwerte in rund 400 m, 1000 m, 1500 m und 2000 m
über Grund an. Die Kaltfront passierte Oklahoma City zwischen 12:47
UTC und 17:04 UTC.
Was lässt sich anhand dieser Temperaturprofile erkennen? Die
Temperatur änderte sich bodennah während der Kaltfrontpassage kaum
und ging von -1.5 Grad auf -3.5 Grad zurück. Auch in 1500 m über
Grund gibt es nur eine unwesentliche Temperaturänderung. Bei beiden
Messungen wurde in diesem Höhenbereich eine Temperatur von ca. 0 Grad
ermittelt.
Ganz anders sieht es allerdings in 1000 m über Grund aus. Hier
entfaltete die Kaltfront noch ihre volle Kraft und ließ die
Temperatur von +4.5 Grad um knapp 15 Kelvin auf -10 Grad abstürzen.
Es handelte sich also nicht mehr um eine hochreichende, sondern nur
noch um eine flache Kaltfront, die oberhalb von 1500 m und bodennah
die Temperatur kaum veränderte.
Die herannahende Kaltfront wurde bildlich festgehalten (siehe c und
d). Die roten Pfeile zeigen die warme und aufsteigende, die blauen
Pfeile die kalte und herabstürzende Luftmasse. In beiden Aufnahmen
bewegt sich die Kaltfront auf den Beobachter zu. Bereits visuell ist
die seichte Ausprägung der Kaltfront auszumachen, denn oberhalb der
Wolkenwalze erstrahlt der Winterhimmel in dunklem Blau. Normalerweise
ist eine Kaltfrontpassage von kräftigen Schauern oder gar Gewittern
begleitet, die sich von weitem durch den Aufzug hoher Wolken (Cirren)
bemerkbar machen. Diese fehlen hier vollständig.
Auch anhand dieser Standbilder kann man sich lebhaft vorstellen, wie
die kalte Luftmasse regelrecht über die Landschaft "walzt" und die
vor und über der Front liegende warme und stabil geschichtete Luft
beständig anhebt. "Stabil geschichtet" bedeutet vereinfacht gesagt,
dass die Luft ohne den Hebungsimpuls der Kaltfront nie von alleine
aufgestiegen wäre. Ihr widerwilliges Aufsteigen äußerte sich in einer
sehr glatten Oberseite der Wolkenwalze. Das glatte Aussehen lag
einerseits daran, dass die warme Luft entsprechend der geringen
Mächtigkeit des Kaltluftkörpers auch nur wenige Hundert Meter
angehoben wurde (von alleine also nicht mehr weiter aufstieg).
Andererseits unterband die weiterhin über der Wolkenwalze liegende
wärmere Luftmasse ein weiteres Aufsteigen der gehobenen Luft (siehe
Temperaturprofil in b)). So ist visuell wunderbar der Kaltluftkörper
der Kaltfront erkennbar, der in Form dieser Wolkenwalze über die
Landschaft zog.
So bedrohlich diese Front auch aussah, sie war mit keinen
signifikanten Wettererscheinungen verbunden. Der Wind frischte stark
böig auf, drehte auf nördliche Richtung und die Temperatur ging
bodennah um einige Grad zurück. Aus dichter Bewölkung fiel etwas
Sprühregen oder Regen, der rasch in Schnee überging. Abgesehen von
den unspektakulären Begleiterscheinungen zirkulierten in den
öffentlichen Medien unzählige beeindruckende Bilder dieser
Kaltfrontpassage, die vielen Menschen alleine der Optik wegen
sicherlich noch längere Zeit in Erinnerung bleiben wird. Und wer
weiß, vielleicht ergibt sich in dieser Wintersaison noch die eine
oder andere Möglichkeit ein ähnliches Ereignis zu erleben, denn die
Wettermodelle deuten weitere Kaltfronten an, die über die USA weit
nach Süden vorstoßen sollen.
Dipl.-Met. Helge Tuschy
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 25.01.2018
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