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Trüber Altweibersommer 2008? Nein!

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Im September stellt sich sehr häufig eine Wetterlage ein, die noch einmal ein paar schöne Tage bringt, der Altweibersommer. Diese Wetterlage ist gekenntzeichnet durch ein ausgedehntes Hochdruckgebiet über Mitteleuropa. Dieses sorgt für im Allgemeinen für schönes Wetter, weil die Luft in einem Hochwirbel großflächig absinkt und sich dabei erwärmt, wodurch die Wolkenbildung erschwert wird. Da es in der Nacht wegen des schon recht weit fortgeschrittenen Jahres aber stark abkühlt, trifft die absinkende, immer wärmer werdene Luft auf dementsprechend kalte bodennahe Luftschichten und wird aufgehalten. Es bildet sich eine stabile Luftschichtung (Warme über kalter Luft, Absinkinversion). Enthält die bodennahe Luft genug Feuchtigkeit, so entstehen Bodennebel. Im Laufe des Tages 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 ausreichender Luftfeuchtigkeit kommt es dann zur Wolkenbildung. Bald  trifft die aufsteigende Luft  jedoch auf die deutlich wärmeren absinkenden Luftmassen des Hochs. Diese verhindern den weiteren Aufstieg, wirken also wie eine Sperrschicht. Unterhalb der Sperrschicht kann sich eine Schichtbewölkung ausbilden, wenn die Luftfeuchtigkeit hoch genug ist.

All dies trifft auch auf den September 2008 wieder zu. Ein großes Hochdruckgebiet hat sich  ausgebildet. Allerdings liegt es recht weit im Norden. Es erstreckt sich vom Atlantik über die Nordsee, über Skandinavien bis weit über die Ostsee (Hochdruckbrücke). Schauen wir uns die Wetterlage auf einer Infrarotaufnahme des europäischen Wettersatelliten Meteosat vom 23. September näher an

Wetterlage am 23. September 2008 16:00 Uhr UTC: Die Infrarotaufnahme des europäischen Wettersatelliten Meteosat bildet die unsichtbare Wärmestrahlung ab, die vom Land, den Wasserflächen und den Wolken ausgeht. Warme Objekte erscheinen dunkel, kalte Objekte dagegen hell. Aus den Helligkeiten der Objekte ist somit ein direkter Rückschluss auf deren Temperatur möglich. Infrarotbilder gelingen auch in der Dunkelheit der Nacht, denn im Gegensatz zum sichtbaren Licht ist die Wärmestrahlung immer vorhanden. Quellwolken (Cumulus), die sich bis in große Höhen auftürmen wie ganz besonders die Gewitterwolken (Cumulonimbus), sind wegen der mit der Höhe abnehmenden Lufttemperatur an ihrer Oberseite relativ kalt und erscheinen daher hell. Dasselbe gilt für die nur in großer Höhe entstehenden Eiswolken (Cirrus). Die Wolken in niedrigen Höhen sind dagegen jedoch schon fast genauso warm wie die Erdoberfläche darunter und erscheinen somit ähnlich dunkel. Quelle: http://www.metoffice.gov.uk/

Bei Island befindet sich ein dynamisches Tiefdruckgebiet mit einem ausgeprägten Frontensystem. Ein dichtes Wolkenband, die Kaltfront des Tiefs, erstreckt sich in einem großen Bogen über den Atlantik. Hinter der Kaltfront folgt polare Kaltluft nach, gut erkennbar an der zellularen Bewölkung. Wenn die Kaltluft über die noch relativ warme Wasseroberfläche strömt, kommt es zu einer labilen Luftschichtung (kalte über warmer Luft), und es bilden sich mächtige Konvektionszellen. Überall dort, wo die Luft gehoben wird und dementsprechend abkühlt setzt wegen der relativ hohen Luftfeuchtigkeit über dem Wasser sehr schnell Wolkenbildung ein. Die Kaltfront selbst zeichnet den Verlauf der Polarfront nach, an der  tropische Warmluft und polare Kaltluft aufeinander treffen. Da warme Luft sich in der Vertikalen mehr ausdehnt, als kalte Luft, besteht an der Polarfront ein mit der Höhe zunehmendes Druckgefälle (Druckgradient) von der tropischen Warmluft hin zur polaren Kaltluft. Daraus resultiert ein kräftiger, zunächst polwärts gerichteter  Höhenwind, (Jetstream), der durch die Erdrotation (Corioliskraft) zu einem Westwind abgelenkt wird, welcher sich bis zum Boden hin durchsetzt (Westwindzone, Westdrift). Die Temperaturgegensätze (Temperaturgradienten)zwischen Warm- und Kaltluft sind an den verschiedenen Abschnitten der Polarfront aber nicht überall gleich, so daß dementsprechend auch im Jetstream die Windgeschwindigkeiten  schwanken (Fluktuationen). Dadurch fängt der Jetstream ab einer kritischen Strömungsgeschwindigkeit an zu mäandern und es entstehen Rossby-Wellen. Die Wellenberge (Höhenrücken, Hochkeile) enthalten tropische Warmluft, die Wellentäler (Höhentröge) dagegen polare Kaltluft Die Rossby-Wellen verstärken ihrerseits die Fluktuationen im Jetstream. Die Höhenströmung wird zunehmend turbulent: Aus Konvergenzen (Luftverdichtungen) entwickeln sich abwärts gerichtete Hochdruckwirbel (dynamische Hochs), aus Divergenzen (Luftverdünnungen) aufwärts gerichtete Tiefdruckwirbel (dynamische Tiefs). In den Tiefs können sich bei ausreichend hoher Luftfeuchtigkeit viele Wolken bilden, weil  die Luft hier ja gehoben wird und sich dabei abkühlt.  Die dynamischen Tiefs werden von der Höhenströmung nach Osten davongetragen und sorgen unter ihren Zugbahnen für mildes, feuchtes und wechselhaftes Wetter. Da dynamische Tiefs an der Grenze zwischen tropischer Warmluft und polarer Kaltluft entstehen und dann die beiden Luftmassen miteinander verwirbeln, bilden sich (fast) immer ein Frontensystem aus Warm- und Kaltfront. Im Verlauf der Drehbewegung des Tiefs werden Warm – und Kaltfront aber vom Tiefdruckzentrum ausgehend zusammengeführt (Okklusion).

Der Jetstream durchläuft mehrere sich wiederholende Phasen, in denen er unterschiedlich stark mäandert: Zunächst  mäandert er nur wenig, und es bilden sich nur wenige dynamische Tiefs, so daß nur eine geringe Durchmischung von tropischer Warmluft und polarer Kaltluft stattfindet. Infolgedessen baut sich an der Polarfront ein immer stärkerer Temperaturgegensatz (Temperaturgradient) auf, wodurch der Jetstream immer stärker mäandert und sich vermehrt dynamische Tiefs entwickeln. Die Höhenströmung verlangsamt sich zusehens bis sie schließlich ganz zusammenbricht. Dann lösen sich ganze Höhentröge der Rossby-Wellen als (kalte) Tiefdruckwirbel (Höhentiefs, Kaltlufttropfen) von der Kaltluft und wechseln auf die Warmluftseite über (Cut Off). Dasselbe passiert mit umgekehrten Vorzeichen und in umgekehrter Richtung auch mit den warmen Hochkeilen. Das führt endlich zu einer besseren Durchmischung von tropischer Warmluft und polarer Kaltluft.

Polwärts entwickelt sich unterdessen ein neuer Jetstream, der zunächst nur wenig mäandert bis sich wieder ein höherer Temperaturgradient aufgebaut hat.

Eingebettet in warme Luft sind kalte Höhentiefs (Kaltlufttropfen) sehr stabil, weil innerhalb des Wirbels bis in große Höhen der Luftdruck niedriger ist als in der wärmeren Umgebung. Die Luftschichtung ist labil (kalte über warmer Luft), so daß es zu Hebungsvorgängen  mit der entsprechenden Wolkenbildung kommt.

Auch die abgespaltenen Hochdruckwirbel halten sich lange, denn der Luftdruck in ihrem Zentrum bleibt bis in große Höhen stets über dem ihrer kühleren Umgebung. Sie können eine enorme Größe erreichen und als blockierende Hochdruckgebiete dynamische Tiefdruckgebiete am Weiterziehen hindern oder zu erheblichen Umwegen zwingen.

Nun zurück zur aktuellen Wetterlage: Südlich der Hochdruckbrücke erstreckt sich eine beinahe ebenso lange Zone mit Tiefdruckgebieten. Es handelt sich dabei um kalte Höhentiefs (Kaltlufttropfen).  Eines davon (Drehrichtung im Gegenuhrzeigersinn) liegt über Südosteuropa führt gemeinsam mit dem Hochdruckgebiet (Drehrichtung im Uhrzeigersinn) kühle, feuchte und wolkenreiche Luft aus nordöstlichen Richtungen nach Mitteleuropa heran. Immer wieder kommt es zu Niederschlägen. Trübe Aussichten für den Altweibersommer, so scheint es! Doch dieser Eindruck täuscht:

Denn schon am nächsten Tag hat sich das Höhentief über Südosteuropa etwas abgeschwächt. Vor allem aber hat das langestreckte Hochdruckgebiet im Norden seinen Einfluß auf Mitteleuropa ausgedehnt. Das ist aber gleichbedeutend mit einer Wetterbesserung! Das zeigt die Infrarotaufnahme des europäischen Wettersatelliten Meteosat sehr deutlich:

Wetterlage am 24. September 2008 19:00 Uhr UTC Quelle: http://www.metoffice.gov.uk/

Jens Christian Heuer

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Written by jenschristianheuer

24 September, 2008 um 20:00 pm

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