Archiv für den Monat April 2022

Das „Trauerspiel“ der Inversionen

Den meisten wird der Begriff „Inversion“ wohl bekannt sein. Bei Hochdruck-Wetterlagen im Winter lässt sich oft beobachten, wie es im Flachland sehr kalt und trüb bleibt, während die Bergregionen milde Temperaturen und sehr trockene Luft genießen können. Auch in den anderen Atmosphärenschichten kommen Inversionen häufig vor.

Am 27. April konnte man solch eine Inversion gut beobachten. Im Radiosondenaufstieg von Prag (27.04.; 12 UTC) ist die Inversion deutlich zu erkennen. Bei ca. 720 hPa macht die Temperaturkurve einen deutlichen Knick nach rechts, was eine starke Erwärmung bedeutet. Die Taupunktkurve macht im gleichen Niveau einen Knick nach links, die Luft wird also schlagartig sehr trocken.

Himmelsbild am 27. April, 13 Uhr

Beginnen wir bei der Wolkenuntergrenze. Da es in Sachsen leider keine Radiosondenaufstiege gibt, arbeiten wir mit den Daten aus Prag, da hier zum gegebenen Zeitpunkt eine sehr ähnliche Wetterlage vorherrschte (vgl. Satellitenbild). Unterschieden wird bei der Untergrenze zwischen erzwungener Hebung und thermischer Hebung.

Die erzwungene Hebung bezieht sich auf Hebungsvorgänge, welche durch externe Einflüsse (z. B. Orographie oder Hebung an einer Front) induziert werden. Dieses lässt sich simpel durch das LCL (Lifted Condensation Level) bestimmen. In den Wyoming-Soundings lässt sich es ablesen, ansonsten: Vom Bodentaupunkt aus dem konstanten Sättigungsmischverhältnis (in den Soundings werden dazu lila Linien als Hilfslinien angegeben) folgen. Zudem von der Bodentemperatur aus der Trockenadiabate folgen (grüne Linien als Hilfslinien), der Schnittpunkt beider Linien ist das LCL.

Die thermische Hebung bezieht sich auf Hebungsvorgänge, die einzig und alleine durch Thermik, ohne externe Einflüsse hervorgerufen werden. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn es im Sommer auch abseits von Gebirgen zu Hitzegewittern kommt (Luftmassengewittern). Bei dieser Art von Hebung muss das CCL bestimmt werden (Cumulus Condensation Level). Dazu startet man beim Bodentaupunkt und folgt dem konstanten Sättigungsmischverhältnis, bis man die Temperaturkurve schneidet. Hier befindet sich das CCL. Annäherungsweise lässt sich das CCL durch eine Formel von Fritz Henning beschreiben:

Taupunktdifferenz (TEMP-TP) * 125 = Wolkenuntergrenze in Meter

Diese Formel bezieht zusätzlich noch eine tagesgangbedingte Veränderung der Luftfeuchtigkeit mit ein. Möchte man auf Nummer sicher gehen und diese noch deutlich genauer einbeziehen, so empfiehlt sich, das Sättigungsmischverhältnis zu mitteln. Eine ausführliche Erklärung dazu gibt es auch in der deutschsprachigen Wikipedia.

Da die obige Aufnahme im Erzgebirgsvorland entstanden ist, ist davon auszugehen, dass sowohl thermische, als auch erzwungene Hebung eine Rolle gespielt hat. Abgesehen davon befinden sich LCL und CCL zum Zeitpunkt auf etwa einer Höhe, weshalb die Frage nach Art der Hebung eher irrelevant ist.

Prag-Libus meldete am 27. April um 13 Uhr eine Taupunktdifferenz von 15,2°C. Mit der oben genannten Formal nach Henning ergibt dies eine ungefähre Wolkenuntergrenze von 1900 Meter (in Prag ist von thermischer Hebung auszugehen). Dieser Wert stimmt auch mit dem Radiosondenaufstieg überein.

Das EQL (Wolkenobergrenze) liegt in ca. 717 hPa, was auch die Höhe der Inversion und entsprechend auch die obere Grenze der Konvektion beschreibt. Optisch passiert dann in etwa dies:

Himmelsbild um 13:20 Uhr

Da es weiter zu Konvektion kommt, diese sich mangels Energie aber maximal bis zur Inversion durchsetzen kann, zieht sich der Himmel allmählich zu und die Einstrahlung wird gedämpft oder verschwindet ganz. Die Wolkenformation im Bild nennt sich Altocumulus stratiformis lacunosus cumulogenitus bzw. Cumulus altocumulomutatus.

Bei den typischen sommerlichen, wenig dynamischen Gewitterlagen stellen die Inversionen (egal auf welcher Höhe) ein massives Problem bei der Entwicklung von Gewitterzellen dar. Wenn die Inversion vertikal nur kurz vorhanden ist, kann bei genügend Hebung und Energie dieser Deckel durchbrochen werden. Ist die Inversion samt Deckel allerdings sehr stark ausgeprägt, kann schon früh davon ausgegangen werden, dass die Gewitterbildung zu stark gehemmt wird. Auch die Wettermodelle haben nicht selten ihre Probleme bei der Berechnung solcher Inversionen und die Auswirkungen auf die Konvektion.

Tiefdruck bringt wichtigen Dauerregen

Nachdem der Samstag unter dem Einfluss eines schwachen Hochdruckkeiles vielerorts sehr freundlich und frühlingshaft verlief (Tx bis zu 18°C) stand am Sonntag mit kräftigen Regenfällen genau das Gegenteil an. Langanhaltender Landregen brachte insbesondere den südlicheren Lagen der Region nicht gerade wenig Regen.

Bodennah befindet sich Deutschland am Samstag in einer nordöstlichen Strömung. Ursache ist ein blockierendes Hockdruckgebiet bei Island und Grönland, was eine sehr südlich verlaufende Frontalzone als Folge hat. Von den Azoren über Mitteleuropa bis ins nordwestliche Russland befinden sich mehrere Bodentiefs und mehrere Höhentiefs, letztere sorgten im Westen Deutschlands für Starkregenfälle (RR Bielefeld-Deppendorf: 40,3 mm).

Durch Warmluftadvektion (WLA) des Bodentiefkomplexes Süddeutschland/Tschechien kommt es von Baden-Württemberg bis nach Sachsen zu teils kräftigen Niederschlägen. Insbesondere in Staulagen (Erzgebirge) sowie bei konvektiver Verstärkung kommt es dabei auch zu höheren Regensummen.

Ab ca. 11 Uhr am Sonntag setzte im Osterzgebirge der erste Regen ein, welcher sich bis zum späten Nachmittag weiter verstärkte. Besonders kräftige Regenfälle gab es dabei an der Tschechisch-Sächsischen Grenze zwischen Altenberg und dem Zittauer Gebirge: www.kachelmannwetter.com

Die Radarauswertung ergibt Regenmengen von teilweise über 50 l/m² in der Region rund um Sebnitz. Dies ist aber wohl zu hoch angesetzt, die Messwerte stützen solche Summen nicht. Einige ausgewählte 24-Std.-Messwerte (Quelle Kachelmannwetter):

  • Zinnwald-Georgenfeld: 24,2 mm
  • Bad Gottleuba: 22,5 mm
  • Dippoldiswalde-Reinberg: 20,9 mm
  • Lohmen: 16,6 mm
  • Dresden-Hosterwitz: 13,7 mm
  • Dresden-Flughafen: 7,0 mm

Zu erkennen ist, wie so oft, ein deutliches Süd-Nord-Gefälle mit den höchsten Regenmengen vom Erzgebirgskamm bis ins Erzgebirgsvorland (speziell Bannewitz und Freital), private Stationen (s. AWEKAS) meldeten auch hier Regenmengen von 15 bis 20 l/m², was angesichts der anstehenden trockenen Witterung sehr wichtige Summen waren.

Daten zum Monatssoll werden noch zeitnah ergänzt.

Wachstumsschub dank milden Frühlingstagen

Die letzten drei Tage brachten vielen Regionen im Lande das erste mal richtiges Frühlingswetter mit Temperaturen um 20°C oder mehr. Dies ging auch an der Vegetation nicht spurlos vorbei, die milden Temperaturen brachten einen kräftigen Wachstumsschub.

Phänologische Uhr, © dwd.de

Zunächst ein Blick auf die aktuelle Entwicklung in der Phänologie. Nach einem äußerst frühen Beginn des Vorfrühlings Ende Januar war auch der Erstfrühling (gekennzeichnet durch die Blüte der Forsythie) ca. eine Woche früher dran als im langjährigen Mittel. Im Südwesten des Landes gibt es bereits Meldungen über den Beginn der Apfelblüte, weshalb zu erwarten ist, dass auch der phänologische Vollfrühling bald Einzug halten wird. Je nach weiterer Wetterentwicklung ist damit zu rechnen, dass der Vollfrühling noch im April beginnen wird.

© dwd.de; Karte wird automatisch aktualisiert

Die höchsten Temperaturen brachte der 13. April:

  • Dresden-Strehlen: 21,7°C
  • Dippoldiswalde-Reinberg: 21,2°C
  • Dresden Flughafen: 21,1°C
  • Dresden-Hosterwitz: 20,9°C
  • Lichtenhain-Mittelndorf: 19,6°C
  • Deutschneudorf-Brüderwiese: 15,3°C
  • Zinnwald-Georgenfeld: 13,7°C

Eine akzeptable Schneedecke können nur noch die höchsten Lagen des Erzgebirges vorweisen. Meldete der Automat am Fichtelberg am 11. April noch eine Schneedecke von 44 cm (Private Messung: 77 cm; Quelle: Fichtelbergwetter), schrumpfte die Schneedecke bis zum 15. April auf 14 cm (Private Messung: xx cm).

Ein paar Frühlingsimpressionen:

Höhenkaltluft bringt zahlreiche Schauer und Gewitter

Nachdem die Kaltfront von Tief Nasim schweren Sturm bis ins Flachland brachte, gab es am Wochenende „Aprilwetter deluxe“ mit unzähligen Schauern und vielen Gewittern.

© wetterzentrale.de; bearbeitet

Am Samstag (09. April) befindet sich von Skandinavien bis nach Osteuropa eine ausgeprägte Tiefdruckzone. Rückseitig davon wird polare Kaltluft, besonders in der Höhe, nach Mitteleuropa befördert. Zudem befindet sich über Frankreich ein schwacher Zwischenhochkeil, welcher dem Westen Deutschlands schon eine etwas trockenere Luftmasse bringt.

Vertikalprofil Lindenberg, 09. April 02 Uhr MESZ; ©University of Wyoming

Im Sounding ist schön dieser enorme Temperaturgradient zu sehen. Am 09. April um 02 Uhr MESZ liegt die Bodentemperatur bei ca. 3°C, in ca. 9,5 km Höhe bei -60°C. Dieser enorme Temperaturgradient sorgte ab den Vormittagsstunden für ein kräftiges Aufleben der Schauer- und Gewitteraktivität. Der kräftige Höhenwind trägt sein übriges bei.


Der folgende Absatz beschreibt die Lage am 09. und 10. April in einem Bildbericht stark räumlich begrenzt, es wird nur auf einzelne Schauer/Gewitter eingegangen. Alles andere würde den Rahmen mehr als sprengen.

Um 13:30 Uhr ließ sich aus der Ferne dieser imposante Schauer zwischen Nossen und Wilsdruff beobachten. Die Cumuluswolke vorne links ist ein zweiter Schauer, zum Zeitpunkt befand sich dieser bei Herzogswalde/Mohorn.

Rasch mauserte sich der Schauer zu einem kräftigen Graupelgewitter mit einem schwachen Böenkragen. Zum Zeitpunkt der Aufnahme (13:50 Uhr) befand sich das Gewitter zwischen Kesselsdorf und Freital. Zur „besten Zeit“ der Zelle wurde das 18 dBz-Top in 7 km Höhe registriert, das ist relativ hoch für Höhenkaltluft. Schaut man sich aber nochmal den Radiosondenaufstieg mit über 60K Temperaturgradient an, so verwundert das wenig. Die Zelle warf von Kesselsdorf bis nach Bannewitz zeitweise größeren Graupel.

Ein zweites, wieder äußerst fotogenes Gewitter bildete sich bereits gegen 14:40 Uhr als Schauer bei Halle (Saale).

Zum Zeitpunkt dieser Aufnahme (16:45 Uhr) befand sich die Gewitterzelle zwischen Nossen und Ziegenhain. Eigentlich kaum klassisch für Höhenkaltluft hat diese Zelle eine optisch sommerliche Struktur:

Auch diese Zelle hatte, wie die Zelle vom frühen Nachmittag, einen 18dBz-Top von ca. 7 km. Kurz vor den Toren Dresdens fiel das Gewitter leider wieder zusammen.

Südöstlich von Döbeln bildete sich gegen 17 Uhr eine neue Gewitterzelle, welche mehr oder weniger nahtlos an das oben beschriebene Gewitter angrenzte. Typisch für Höhenkaltluft gab es eine sehenswerte Rückseite zu bestaunen:

Am Sonntag (10. April) ging das Aprilwetter munter weiter. Allerdings machte sich der Hochdruckkeil aus Westen schon langsam bemerkbar, sodass der Sonntag mit dem Samstag kaum mithalten konnte.

Diese Aufnahme entstand am Sonntag um 13:30 Uhr, der Schauer befand sich zwischen Freital und Rabenau und brachte Graupel:

Ein zweiter Schauer kam hinterher:

Doch mehr gab es nicht zu beobachten.

Am Montag hatte sich der Hochdruckeinfluss vollständig durchgesetzt, nur noch Richtung Erzgebirge gab es flache Konvektion ohne Niederschlag.

Nach dem Frühlingswetter am heutigen Dienstag und am Mittwoch wird es ab Donnerstag wieder unbeständiger und kühler. Auch zu Ostern geht es etwas kühler weiter.

Heftiger Kaltfrontdurchgang mit schweren Sturmböen

Am Donnerstag beschäftigte uns eine kräftige Kaltfront, welche teilweise schwere Sturmböen bis ins Flachland brachte, exponiert gab es Orkanböen. Anschließend gab es klassisches Aprilwetter.

Die obere Grafik zeigt die DWD-Bodenanalyse vom 07. April um 20 Uhr MESZ. Die Frontalzone ist relativ weit nach Süden verschoben, das südliche Fennoskandien und Mitteleuropa liegt unter dem Einfluss eines Tiefdruckkomplexes über Südschweden. Die zugehörige Kaltfront zog am Donnerstag von Nordwest nach Südost über uns hinweg. Zeitweise war sie im Ansatz okkludiert, da sich kurzzeitig ein schwaches Randtief vor der Küste Irlands bildete (vgl. Bodenanalyse vom 06. April 18 UTC).

Während der Warmsektorsturm wie zu erwarten wenig spektakulär war (meist Böen 7-9 Bft, exponiert mehr), war der Kaltfrontdurchgang umso spannender.

Die Kaltfront erreichte unsere Region gegen 18 Uhr. Rund um Freiberg, aber auch im Westerzgebirge war diese dabei gewittrig durchsetzt, dort wurde ebenfalls eine zeitweise sehr starke Rotation festgestellt (s. Kachelmannwetter-Stormtracking). Auch an der Landesgrenze zu Brandenburg (Region Elsterwerda/Hoyerswerda) wurde eine starke bodennahe Rotation festgestellt. An der Kaltfront kam es kurzzeitig zu sehr heftigem Starkregen und schweren Sturmböen.

Die Regensummen hielten sich dennoch in Grenzen und waren sehr ungleich. Während in Radebeul bei Dresden nur 1,2 mm gemessen wurden, meldete Hartmannsdorf-Lehnmühle 6,7 mm Niederschlag in kurzer Zeit. Dresden-Klotzsche (DWD) meldete eine Spitzenböe von 81,4 km/h, Dresden-Loschwitz (Kachelmannwetter-Messnetz) knapp 102 km/h. Durch den Sturm und die ohnehin geschwächten Bäume wurden einige Schäden gemeldet. Einzelne Bäume stürzten um, auch Dachziegel lösten sich, wie ein Einsatz der freiwilligen Feuerwehr Freital zeigt:

Auch zwischen Pirna und Liebstadt kam es zu Verkehrsbehinderungen, um ein zweites Beispiel zu nennen:

Rückseitig der Kaltfront beruhigte sich das Wetter kurzzeitig, anschließend kamen aus Nordwesten zahlreiche Schauer auf, teils mit Graupel. Wieder kam es zu Sturmböen, auf dem Collmberg wurde sogar eine Orkanböe mit 124 km/h gemessen.

Blick Richtung Osten auf die abziehende Kaltfront

Winterlicher Start in den April – Sturmserie in der neuen Woche möglich

Nach einem frühlingshaften und sehr trockenem März meldete sich der Winter zu Beginn des zweiten Frühlingsmonats nochmal zurück. Ein Kaltlufteinbruch brachte Schneefälle und Fröste bis ins Flachland – ausgerechnet am 1. April.

Im sachsenweiten Flächenmittel schloss der März mit einer Mitteltemperatur von 4,2°C ca. 1,1 K (verglichen mit dem Klimamittel 1961-1990) zu mild ab. Zudem fielen nur knapp 38% des Niederschlages, dafür wurde das Sonnenscheinmittel um mehr als 100% übertroffen – Rekord an unzähligen Stationen.

Der April hingegen startet mit einem Kaltlufteinbruch und Schneefällen. Ursächlich dafür ist die Großwetterlage HNZ (Hoch Nordmeer, zyklonal). Vom Nordmeer bis vor die Küste Spaniens befindet sich ein blockierendes Hochdruckgebiet, in der Höhe entwickelt sich ein kräftiger Höhenrücken, welcher durch einen Trog weiter westlich gestützt wird. Ein zweiter Höhentrog befindet sich über West- und Mitteleuropa bis nach Nordafrika. Bodennah hat sich dabei vom Mittelmeer bis nach Osteuropa ein Tiefdrucksystem entwickelt.

Der Kaltluftausbruch bis zum Mittelmeer induziert nun eine rasante Zyklogenese, die Tiefdruckgebiete verursachen Aufgleitschneefälle:

Am 2. April ziehen sich die Schneefälle in den Süden zurück. Vom Sauerland bis nach Baden-Württemberg und Bayern sowie in der Eifel, dem Thüringer Wald und den höheren Lagen des Erzgebirges bildete sich eine ziemlich dicke Schneedecke. Nicht selten gab es neue Monatsrekorde für die höchste April-Schneedecke seit Aufzeichnungsbeginn. In den genannten Regionen fielen innerhalb kurzer Zeit Neuschneemengen von teils 20 bis 30 cm – Anfang April ist das alles andere als gewöhnlich.

Ebenfalls bemerkenswert waren die Tiefsttemperaturen, insbesondere in der Nacht zum Sonntag (03. April) kühlte stark aus. In den Mittelgebirgen wurden Tiefstwerte von weniger als -10°C gemessen. Sehr problematisch ist dies für die bereits blühenden Bäume, stärkere Frostschäden sind zu erwarten.

Kirschblüte

Sturmserie in der neuen Woche möglich

Ab Montag wird das Wetter wieder turbulenter: Sturmtiefs und Regenfälle sind zu erwarten. Den Anfang macht der Montag mit einem Tiefdruckgebiet über dem südlichen Skandinavien, welches (schwere) Sturmböen bis ins Flachland bringt.

Berechnung des französischen Lokalmodells für den 04. April; wxcharts.com

Auch der Dienstag wird stürmisch, am Mittwoch beruhigt sich das Wetter etwas. Ab Donnerstag deuten die Wettermodelle neue Sturmfelder an. Wieder zieht ein Tiefdruckgebiet nördlich an uns vorbei und bringt Sturm. Seit einigen Läufen werden nun aber auch Randtiefs/Schnellläufer simuliert, welche die Gefahr von Orkanen im Binnenland und entsprechendem Schadenpotenzial mit sich bringen. Auch die neuerliche Entwicklung einer Shapiro-Keyser-Zyklone kann zum jetzigen Zeitpunkt nicht ausgeschlossen werden. Dass es zu der Entwicklung solcher Randtiefs kommt scheint ziemlich sicher, völlig unsicher ist hingegen wo und wie stark diese sein werden.

Beispielhafte Berechnung eines Randtiefs, hier für Samstag nach ECMWF; wxcharts.com

Neben den Stürmen wird auch Dauerregen ein Thema. Je nach Modell werden Regensummen von 50 bis 150 l/m² simuliert, letztere Summen würden in Staulagen der Gebirge erreicht und definitiv für Hochwasser sorgen. Letztlich muss man aber wie schon gesagt die weiteren Berechnungen abwarten.