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Westlage – Das Wochenendwetter am 16. und 17. August 2008

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Schon seit einiger Zeit ist das Wetter in West- und Mitteleuropa sehr wechselhaft, denn es herrscht eine für diese Region nicht gerade untypische Westlage. Diese Wetterlage zeichnet sich – wie aus dem Namen schon hervorgeht-  durch vorherrschend westliche Winde aus, mit denen die über dem westlichen Nordatlantik entstandenen dynamischen Tiefdruckgebiete nach Europa gelangen. Diese entstehen immer dann, wenn tropische Warmluft und polare Kaltluft an der Polarfront aufeinander treffen und sich durch strömungsdynamische Prozesse miteinander verwirbeln. Wegen des großen Temperaur- und Druckgradienten (Warmluft hat eine größere Ausdehnung als Kaltluft, so daß in einer Luftsäule mit zunehmender Höhe der Luftdruck dementsprechend langsamer zurückgeht!) entstehen starke polwärts gerichtete Höhenwinde, die unter dem Einfluß der Erdrotation (Corioliskraft) zu Westwinden umgelenkt werden, die sich bis zum Boden hin durchsetzen (Westwindzone). In den Bereichen mit den größten Temperaturgradienten erreichen die Höhenwinde innerhalb der Westwindzonen eine maximale Geschwindigkeit (Jetstream). Aus Divergenzen in den mehr oder weniger stark mäandernden Jetstream entwickeln sich dynamische Tiefs welche tropische Warmluft und polare Kaltluft miteinander verwirbeln und unter ihren Zugbahnen für ein mildes und feuchtes Wetter sorgen.

Letzteres haben wir vor allem dem Golfstrom, der „Warmwasserheizung“ Europas zu verdanken, denn der  transportiert – als Teil eines weltweiten Kreislaufs der Meeresströmungen – warmes Wasser aus den Tropen bis weit in den Norden. Der Golfstrom wird nicht nur durch Winde, sondern auch noch von einem anderen Mechanismus angetrieben: Das nach Norden strömende Wasser gibt seine Wärme allmählich an die Luft darüber ab, die dann von den Tiefs der Westdrift bis nach Europa mitgenommen wird. Das Wasser kühlt immer mehr ab, wird aber auch immer salzhaltiger, denn auf seiner langen Wegstrecke verdunstet viel davon. Die Dichte des übrig gebliebenen Wassers nimmt so immer weiter zu bis es langsam  abzusinken beginnt. Dabei bilden sich unter dem Einfluss der Erdrotation abwärts gerichtete Wirbel in denen das relativ kühle und salzhaltige Wasser wie im Auslauf eines Waschbeckens, in der Tiefe verschwindet. Derartige Absinkzonen befinden sich westlich der Südspitze Grönlands, sowie südlich und nördlich von Island. Als kalte Tiefenströmung gelangt das Wasser wieder zurück in den Süden.

Aus Konvergenzen entstehen dagegen dynamische Hochs, darunter auch die Subtropenhochs, darunter das bekannte Azorenhoch, in denen die Luft absinkt und sich dabei erwärmt. Infolgedessen bilden sich hier nur wenige Wolken.

Durch die von ihrem Tiefdruckzentrum ausgehende Drehbewegung wird tropische Warmluft polwärts gegen die polare Kaltluft geführt (Warmfront). Im Gegenzug lenkt sie polare Kaltluft äquatorwärts gegen die tropische Warmluft (Kaltfront). Diese Frontenbildung ist ein Erkennungsmerkmal für dynamische Tiefs.

  

Entwicklung und Aufbau eines dynamischen Tiefdruckgebietesnach nach Vilhelm Bjerknes (1862-1951), der die Polarfronttheorie entwickelte. Quelle: http://retro.met.no/

An der Warmfront  gleitet die warme langsam auf einer schiefen Ebene über die kalte Luft. Dabei bilden sich Schichtwolken, und es fängt häufig über längere Zeit an zu regnen (Landregen). In größeren Höhen, wo es noch kälter ist, bilden sich Eiswolken (Cirrus). Die Kaltfront und die dahinter befindliche Kaltluft bewegen sich wesentlich schneller als die vorauseilende Warmluft, die wegen ihrer Aufstiegstendenz eine schwächere Vorwärtsbewegung hat. Die Warmluft wird dabei nach und nach von der herannahenden Kaltluft durchdrungen, erfährt dadurch einen starken Auftrieb, weil sie leichter ist (labile Luftschichtung).Es entsteht eine ausgeprägte Quellbewölkung. Bei kräftigen Winden kommt es zu sehr heftigen Regenschauern und oft auch zu Gewittern mit Hagel. Der Warmluftsektor wird langsam aber sicher zusammengeschoben. Warm- und Kaltfront vereinigen sich dabei zu einer Mischfront (Okklusion) bis der Warmluftsektor völlig verschwunden ist.

Dynamische Tiefs haben eine durchschnittliche Lebensdauer  von immerhin knapp einer Woche. Das ist nur möglich, weil die von der Erdrotation verursachte, die Luftströmungen ablenkende Corioliskraft dafür sorgt, daß der Druckausgleich zwischen Hoch- und Tiefdruckgebieten nicht auf geradem, direktem Wege erfolgen kann.

16. August 2008

Auf einer Aufnahme des europaischen Wettersatelliten Meteosat von heute sind drei dynamische Tiefdruckgebiete sofort zu erkennen: Ein Tief über dem Nordatlantik im Süden von Island, ein weiteres über Großbritannien und dann noch eines über Polen.

Wetterlage am 16. August 2008 12:00 Uhr UTC Quelle: http://www.metoffice.gov.uk/

In ihrem Einflußbereich kommt es immer wieder zu Regenfällen und Gewittern. Die dynamischen Tiefs über Großbritannien und über Polen befinden sich in einem Höhentrog, der vom Nordatlantik, über West- und Mitteleuropa bis nach Osteuropa reicht. Zwischen den beiden Tiefs befindet sich über Mitteleuropa ein Zwischenhoch, welches dort für schönes Wetter sorgt. Dieses wird aber spätestens dann vorbei sein, wenn die ersten Ausläufer des nachfolgenden Tiefs Mitteleuropa erreichen.

Jetstreams am 18. August um 12:00 Uhr UTC: Jetstreams entstehen in den meisten Fällen an der Grenze zwischen tropischer Warmluft und polarer Kaltluft, beginnen bei Erreichen einer kritischen Windgeschwindigkeit zu mäandern und bilden dann Rossby-Wellen aus. In den warmluftgefüllten Wellenbergen (Höhenrücken, Hochkeile) entwickeln sich dynamische Hochs, in den kaltluftgefüllten Wellentälern (Höhentröge) dagegen dynamische Tiefs. Die Lage und Schwingungsmuster der Jetstreams  bestimmen somit das (oft wechselhafte) Wetter in den Regionen der mittlerern Breiten. Der für uns in Europa interessante Höhentrog, der sich vom Nordatlantik, über West- und Mitteleuropa bis nach Osteuropa erstreckt, ist deutlich auszumachen. Die auf der Südhalbkugel kräftiger ausfallenden Jetstreams spiegeln die dort im Vergleich zur Nordhalbkugel ausgeprägteren Temperaturgegensätze zwischen tropischer Warmluft und polarer Kaltluft wider. Auf der Südhalbkugel herrscht zurzeit Winter! Quelle:  http://apollo.lsc.vsc.edu/wxdata/upperair/index.html

Hinter dem Frontensystem des Tiefs über Polen wird aus Nordwesten kühle Luft herangeführt. Wenn diese über das durch die Sonne erwärmte Festland strömt, bilden sich wabenartig angeordnete Konvektionszellen in denen die Luft gehoben wird, wobei sie abkühlt. Bei ausreichender Luftfeuchtigkeit kommt es dann innerhalb der Konvektionszellen zur Bildung von Quellwolken (zellulare Bewölkung). Dasselbe spielt sich auch hinter dem Frontensystem des Tiefs über Großbritannien ab. Hier strömt kühle Luft aus dem Norden über eine vergleichsweise deutlich wärmere Wasseroberfläche. Luftfeuchtigkeit für die Wolkenbildung ist  wegen der hohen Verdunstung über dem Wasser natürlich ausreichend vorhanden. Das Tief über Großbritannien, welches weiter nach Osten wandert, führt aber zunehmend auch warme Meeresluft aus Südwesten heran, denn die Nordwestströmung lässt mit dem Weiterziehen und der Abschwächung des Tiefs, das sich derzeit noch über Polen befindet, im Gegenzug immer weiter nach.

17. August 2008

Alle drei dynamischen Tiefs sind weiter nach Osten vorgerückt. Hinter der Kaltfront des Tiefs über dem Nordatlantik hat sich eine eindrucksvolle zellulare Bewölkung entwickelt.

Wetterlage am 17. August 2008 um 10:00 Uhr Quelle: http://www.metoffice.gov.uk/

Die schwächer werdende nordwestliche kühle Luftströmung und die stärker werdende südwestliche, relativ warme Luftströmung treffen im südlichen Mitteleuropa aufeinander, wodurch es zu Konvergenzen kommt. Infolgedessen bilden sich kräftige Gewitterwolken, gut erkennbar über Südfrankreich, der Schweiz und Süddeutschland.

Jens Christian Heuer

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Written by jenschristianheuer

16 August, 2008 um 23:45 pm

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