Gewittervorschau 17.5. – 24.5.2013

Karte der vorausberechneten Regensummen Freitag bis Montag, GFS-Modell. Quelle: wetter3.de

Karte der vorausberechneten Regensummen Freitag bis Montag, GFS-Modell. Quelle: wetter3.de

Die Wetteraussichten für die kommenden Tage können mit folgenden Worten kurz umschrieben werden: Regen ja, aber kaum Gewitter. Die erwarteten Regenmengen sind in der Tat beeindruckend, vor allem südlich der Alpen: bis zu 150 mm im Tessin, und sonst verbreitet, wenn auch nicht überall, mehr als 50 mm. Trübe Aussichten also für die Pfingsttage, und da und dort auch Hochwassergefahr.

Die Grosswetterlage wird weiterhin durch ein ortsfestes Höhentief über Spanien bestimmt. Diverse Wellenstörungen umkreisen das Tief im Gegenuhrzeigersinn und treffen so aus Süden auf die Alpen. Eine solche ist für das aktuelle Regenwetter verantwortlich. Hinter dieser Störung wird am Samstag der Föhneinfluss nördlich der Alpen nochmals zunehmen, bevor dann am Sonntag die nächste Schlechtwetterwelle durchzieht. Zu Wochenbeginn schwächt sich das Höhentief allmählich ab und mutiert zu einer gestreckten Tiefdruckrinne, deren Achse in der Nähe unseres Landes verbleibt. Die Druckverteilung wird flach, die verbleibende Kaltluft wird von Tag zu Tag langsam aufgeheizt, und um die Wochenmitte könnte sich dann vorübergehend leichter Hochdruckeinfluss durchsetzen, bevor sich rechtzeitig aufs kommende Wochenende hin ein neuer Trog von Westen nähert.

In diesem Fahrplan sind Gewitter bis zur Wochenmitte wenig wahrscheinlich, aber nicht ausgeschlossen. Am ehesten besteht ein geringes Gewitterrisiko zu folgenden Zeiten:
– Heute Freitagabend in postfrontalen Kaltluftschauern im Jura oder ganz im Osten.
– Samstagabend oder in der Nacht zum Sonntag, vor Eintreffen der nächsten Regenfront
– Am Sonntagnachmittag vereinzelt in postfrontalen Kaltluftschauern
– Montag bis Mittwoch bei Tagesgangwetter jeweils in der zweiten Tageshälfte, zum jetzigen Zeitpunkt sehr schwer abschätzbar.

Gegen Ende der kommenden Woche deuten die aktuellen Vorhersagekarten des GFS-Modells das Näherrücken eines flachen Tiefdrucktroges aus Westen an. Auf der Vorderseite könnte dann die Gewitterneigung in frühsommerlicher und zunehmend feuchter Warmluft deutlich ansteigen. Eine völlig andere Variante offeriert das aktuelle EZ-Modell. Der Alpenraum würde in der 2. Wochenhälfte in eine frische NW-Strömung geraten. Die Alpensüdseite wirds freuen, im Norden würde die kühl-trübe und gewitterarme Witterungsperiode weiter andauern.

Gewittervorschau 14. – 17.05.2013

Höhenkarte 300 hPa der positiven Vorticityadvektion, gültig für heute Dienstag 20 Uhr. Quelle: wetter3.de

Höhenkarte 300 hPa der positiven Vorticityadvektion, gültig für heute Dienstag 20 Uhr. Quelle: wetter3.de

Nach mehreren Tagen mit trüber, kühler und regnerischer Witterung steigt der Wunsch nach Sonne und Wärme. Dieser Wunsch wird mindestens vorübergehend für die zentralen und östlichen Landesteile in Erfüllung gehen. Allerdings nur dank freundlicher Unterstützung durch den Föhn, stellt sich doch in den nächsten Tagen eine ausgeprägte Föhnströmung über den Alpen ein. Diese Wetterlage birgt immer auch ein gewisses Potenzial für Gewitter, weniger in den Föhngebieten selbst, aber viel eher im Westen und im Süden, wo sich feuchte Luftmassen breitmachen und den Witterungscharakter dominieren.

Ursache der neuerlichen Föhnlage ist ein ausgeprägter Kaltluftausbruch in 2 Schüben aus dem Nordantlantik in Richtung Golf von Biscaya und iberische Halbinsel. Der erste Schub erreicht Spanien morgen Mittwoch, der zweite dann am Samstag. In der Folge bleibt über dem Golf ein ausgeprägtes Höhentief bis weit in die kommende Woche ortsfest. Unser Land bleibt am Ostrand, in einer sehr wetteraktiven Zone, in welcher vor allem im Süden neue unwetterartige Starkniederschläge auftreten können. Im Norden ist ein Wechselspiel zwischen Föhneinfluss und dem Schlechtwetter zu erwarten, welches im Detail fast unlösbare Knacknüsse für eine zuverlässige Prognose stellen kann.

Heute Dienstag wird die Höhenströmung aus SW allmählich an Fahrt gewinnen. Darin eingelagert wird am Abend ein schwach ausgeprägter Minitrog die Alpen aus SW erreichen. Das damit verbundene Hebungsgebiet dürfte gut mit der sog. positiven Vorticityadvektion verknüpft sein, welche in der beiliegenden Höhenwetterkarte 300 hPa orange eingefärbt ist. Die Aufheizung sollte die Luftmasse genügend labilisieren, so dass am Abend einzelne Gewitter im Bereich des Möglichen liegen. Allerdings wirkt die auflebende Föhntendenz gegen stärkere Gewitterherde, so dass sich das Gewitterrisiko wohl auf die Alpen und die Juraregion beschränken dürfte. Auch die Mesomodelle lassen nur ein sehr verhaltenes Gewitterrisiko erwarten.

Am Mittwoch und Donnerstag dreht die Höhenströmung auf Süd und verstärkt sich weiter. Zugleich geraten der Westen und Süden verstärkt unter Schlechtwettereinfluss, auch Gewitter können da und dort auftreten. Der Osten bleibt unter gesundem Föhneinfluss, dort sind nur sporadisch Niederschläge und kaum Gewitter zu erwarten. Allerdings ist die genaue Abgrenzung zwischen Föhneinfluss und dem Schlechtwetter nur kurzfristig zu machen.

Am Freitag scheint sich die Kaltluft überall durchzusetzen und im ganzen Land für wechselhafte, oft regnische Witterung mit einzelnen eingelagerten Gewittern zu sorgen. An diesem Witterungscharakter dürfte sich über die Pfingsttage nicht viel ändern.

Nächstes Gewitterbulletin am Freitag.

Niederschlag und Wetterradar

Wechselloop zwischen einem unorrigierten und korrigierten Radarbild. Details dazu siehe Text. Quelle: Donnerradar 3D Produkt von meteoradar

Wechselloop eines unkorrigierten und korrigierten Radarbildes. Auf das Vorschaubild klicken, um den Loop zu sehen. Details dazu siehe Text. Quelle: Produkt Donnerradar 3D von meteoradar

Die Niederschlagsmessung des Wetterradars ist ein Dauerthema. Die User von Wetterradar-Produkten erwarten eine absolute Präzision der Anzeige. Wehe, wenn es regnet oder schneit, und auf dem Radarbild ist nichts zu erkennen. Genauso schlimm ist auch der umgekehrte Fall: das Radarbild zeigt ein wunderschönes, hereinlaufendes und breites Niederschlagsband, aber die von etwas Wind verwehten Haare bleiben noch ein Stunde oder auch länger trocken. Woher kommen diese Diskrepanzen? Wir möchten die seit Jahrzehnten bekannten Ursachen nicht nochmals breitwalzen, der Text dazu würde bald einmal ein Buch füllen. Aber wir möchten in diesem Blog die wichtigsten Punkte kurz auflisten, und dann im zweiten Teil des Blogs ein neues Produkt vorstellen, welches das Erkennen der Unterschiede zwischen der Radaranzeige und dem „gefühlten“ Niederschlag erleichtern kann.

Dies sind die fundamentalen Eigenheiten der Radarmessung, welche die Präzision beeinträchtigen:
– Der Radar sieht den Niederschlag über unseren Köpfen, typischerweise 1-3 km über Boden, aber nicht am Boden selbst. Am Boden kann kein Wetterradar etwas brauchbares erkennen, das Signal der Bäume, Häuser, Hügel, und des Bodens selbst ist viel zu stark.
– Der Radar erkennt folgende Niederschlagstypen schlecht oder oft gar nicht: kleintropfiger Nieselregen und „trockene“ Schneeflocken bei Minustemperaturen.

Damit ist eigentlich schon alles gesagt. Man kann sich nun die Wetterlagen ausdenken, bei welchen der Radar besonders Mühe hat. Zum Beispiel:
– Der Niederschlag in der Höhe fällt in trockene Luft und verdunstet, bevor er den Boden erreicht.
– Der Niederschlag bildet sich knapp über Boden, z.B. durch orographische Hebung, und wird so vom Radar übersehen.

Beide Wettertypen waren in den vergangenen Monaten besonders häufig und führten immer wieder zu Diskrepanzen. Es ist eine Binsenwahrheit, dass der Wetterradar vor allem im Sommer seine Stärken hat: beim Auftreten von Starkniederschlag und Gewittern. Niederschläge im Sommer sind in der Regel hochreichend, in Gewittertürmen oft 10-15 km hoch, und werden so von den Wetterradars viel leichter erfasst als seichte Niederschlagswolken knapp über Boden. Aber auch im Sommer kann es orographisch getriggerten Niederschlag geben, welcher dann vom Radar zwar erkannt wird, aber in seiner Intensität unterschätzt wird.

Seit einigen Wochen steht den Abonnenten des Produktes Donnerradar 3D ein Express-Radarbild zur Verfügung, welches im Wechsel ein unkorrigiertes und ein korrigiertes Radarbild anzeigt, siehe das beigefügte Beispiel zu Beginn dieses Blogs. Das korrigierte Bild zeigt den effektiv am Boden gefühlten Niederschlag besser an als das unkorrigierte Bild. Im beigefügten Beispiel von heute morgen zeigt das korrigierte Bild über dem Schweizerischen Mittelland kleinere Radarechos als das unkorrigierte Bild. Daraus lässt sich schliessen, dass die schwachen Niederschläge zum Teil noch verdunsten, bevor sie den Boden erreichen. Das würde dann eben bedeuten, dass der Niederschlag am eigenen Standort später einsetzt als aufgrund des Radarbildes erwartet.

Das korrigierte Radarbild ist experimentell. Wir werden in den kommenden Wochen Erfahrung sammeln und dabei die Korrekturtechnik weiter verbessern. Wir erwarten, dass die beschriebene Korrektur vor allem bei schwachen Niederschlägen eine Verbesserung der Anzeige bewirken kann. Es geht also vor allem darum, zwischen trocken und nass zu unterscheiden, und weniger darum zu erkennen, ob es mässig regnet oder aus Giesskannen kübelt.

Mit Schweizer Schneekanonen gegen den Klimaschock

Wetterlage für den kommenden Freitag, Quelle: ecmwf.int. Speziell markiert ist das Grönlandhoch und die NE-Strömung auf dessen SE-Flanke, welche eisige Luftmassen bis nach Spanien verfrachtet.

Klimaforscher wissen es schon längst: Das garstige Winterwetter in diesem Frühjahr in weiten Teilen Europas hat seinen Ursprung im schmelzenden Polareis, siehe den Link am Schluss dieses Artikels. Eine eisfreie Nordsee führt zu einem stabilen Grönlandhoch, auf dessen SE-Flanke eisige Sibirienluft aus Nordrussland nach Europa verfrachtet wird. (Beispiel: Vorhersagekarte des ECMWF-Modells für den kommenden Freitag, siehe Grafik) Die Luft ist nicht nur kalt, sondern auch feuchtneblig-trüb, die Sonne verschwindet während Wochen und Monaten hinter schadstoffbeladenen Stratuswolken. Diese Wetterlage wird in Zukunft nicht mehr die Ausnahme, sondern die Regel werden. Die Folgen kann man sich leicht ausdenken. Ein riesiger Energieverbrauch einer depressiven und krankheitsanfälligen Bevölkerung wird auf uns zukommen. Ein höchst unappetitilicher und wirtschaftskillender Alptraum für unsere Zukunft in Zentraleuropa. Profitieren werden die im Süden angrenzenden Subtropenregionen: das Mittelmeer und die Sahara. Die nach Süden abgedrängte Westwinddrift wird diesen Regionen abwechslungsreichere und vor allem niederschlagsreichere Witterung bescheren. Politwissenschaftler sehen bereits riesige Auswanderungsströme in Richtung Süden auf uns zukommen. Die daraus entstehenden Konflikte sind vorprogrammiert, die Hunnen lassen grüssen.

Aufhalten liesse sich dieses Szenario nur, wenn es gelänge, das Schmelzen des Polareises im Sommer zu verlangsamen. Genau da kommen nun die Schweizer Schneekanonen ins Spiel, welche im geschilderten kalt-feuchten Zukunftsszenario eh nicht mehr gebraucht werden. Die Idee ist, die Schneekanonen auf dem Polareis oder auf Schiffen am Eisrand zu positionieren und die Eisoberfläche zu beschneien. Damit hätte man gleich den Fünfer und das Weggli im Sack:
– man würde mit dem Kunstschnee langfristig eine grössere Eismasse generieren.
– der Kunstschnee wäre weiss (im Gegensatz zu der aerosolverschmutzten natürlichen Schnee-/Eisoberfläche), das Sonnenlicht würde reflektiert, und die Oberfläche würde langsamer schmelzen.

Berechnungen von namhaften ETH-/UNI-Instituten haben gezeigt, das nur schon das Beschneien des Eisrandes den Schmelzprozess so stark aufhalten kann, dass innert weniger Jahre der Eiszustand der Nordsee des letzten Jahrhunderts wiederhergestellt werden könnte. Um die Berechnungen durch Experimente bestätigen zu können, werden ab heute Ostermontag Beschneiungsexperimente mit Schneekanonen auf noch zugefrorenen Schweizer Bergseen durchgeführt. Diese Versuche werden sich die kommenden Monate hinziehen. Dabei wird jeweils nur ein Teil eines Sees beschneit, um dann Vergleiche von beschneiten und nicht beschneiten Seeflächen durchführen zu können.

Eine Gruppe von interessierten Wissenschaftlern und Politikern aus Dänemark und Grönland wird heute den Start der Versuche im Engadin mitverfolgen. Die Details werden geheimgehalten, da zu grosse Besucherstöme die Ergebnisse verfälschen können. Wir verfügen aber über einige von den Behörden genehmigten Zulassungslizenzen, welche wir bei Bedarf an Interessenten abgeben können.

Offen bleibt die Frage, ob die Schneekanonen mit dem Salzwasser des Meeres zurecht kommen. Unter Umständen sind grössere Modifikationen an der Technologie der Schneekanonen unumgänglich. Ein entspr. Forschungsprojekt ist in Vorbereitung und soll nach den Versuchen in diesem Frühjahr an die zuständige EU-Kommission eingereicht werden. So oder so wird es einige Jahre brauchen, bis die Technik für den operativen Grosseinsatz bereitsteht. Hoffentlich ist es dann nicht zu spät.

Blog-Artikel von Stefan Rahmstorf zum Thema ‚Eisschmelze und kaltes Wetter‘

Wintertraum nach Schneefall und Verreifung, 10.2.2013

Märchenhafte Traumlandschaft in der Nähe des Albishorns, aufgenommen 10.2.2013 ca. 12 Uhr

Der Sonntag, 10. Feb. 2013 bleibt wohl vielen als Prachtstag in Erinnerung. Nach wiederholten Schneefällen und kalter Nacht schien die Sonne ungehindert vom stahlblauen Himmel und lockte die Ausflügler und Skifahrer in Scharen in die Berge. Auf den Hügelkuppen, auf ca. 900m Höhe, waren zudem die Bäume so dicht in Schnee verpackt, dass die Szenerie in den Wäldern zwangsläufig an eine Märchenlandschaft erinnerte. Auf dem Albishorn bei Hausen zum Beispiel war die Stimmung in den Wäldern, bei wechselndem Sonnenlicht traumhaft und eigentlich kaum in Worten zu beschreiben.

Einmalig war vor allem die Art und Weise, wie der gefallene Schnee an den Ästen klebte. Diese waren zum Teil vollständig von Schnee umschlossen, zum Teil blieb ein Stück Astkante gerade noch sichtbar. Der sichtbare Teil war aber keineswegs immer auf der unteren Seite, wie man es bei Schneefall ohne Windeinfluss erwarten würde. Sehr oft war der sichtbare Teil auf der Seite, was auf erhebliche Windeffekte, aber auch auf gute Haftung der eingefangenen Schneeflocken hindeutet. Zudem waren immer wieder gezackte Ränder sichtbar, welche auf Verreifungseffekte hindeuten, siehe zum Beispiel auf dem zweiten Foto, unterhalb des Textes.

Aber warum Verreifung nach den Schneefällen am Vortag? Eine klare Antwort liefert der Zeitrafferfilm der eigenen Webcam in Sellenbüren/Stallikon, welche gegen Süden gerichtet ist. Die Albiskette ist links im Bild sichtbar. Der Zeitraffer (Link am Schluss des Artikels) deckt die Morgenstunden des 10.2. ab, etwa von morgens 08 bis 13 Uhr. Klar erkennbar sind Hochnebelfetzen, welche mit einer Bisenströmung von Osten her an der Albiskette gestaut werden. Diese Hochnebelfetzen dürften aus unterkühlten Wolkentröpfchen bestehen, welche bei Kontakt an festen Gegenstanden sofort anfrieren und als Eisteilchen hängen bleiben. Das ist genau der klassische Verreifungsprozess, welcher definitionsgemäss zu Rauhreif führt. Der Rauhreif ist haftungsfähiger als frischer Schnee und kann so besser an den Ästen kleben, auch auf der Seite und unten. Der Rauhreif tritt oft bei Nebel- oder Hochnebellagen im Hochwinter auf und kann auch da die Landschaft verzaubern. Nach Schneefällen fällt der Rauhreif weniger auf, kann aber offenbar ebenso als Stilmittel zur Verschönerung von Schneelandschaften seine Wirkung entfalten.

Zeitrafferfilm Bisen-Hochnebelfetzen
Weitere Bilder im Sturmforum

Mit Schnee und Rauhreif eingepackter Ast, im Wald in der Nähe des Albishorns, aufgenommen am 10.2.2013, ca. 12 Uhr

2H5M Prognosen

Beispiele für Lokalprognosen bei meteoradar.
Oben: alte Version, seit 2001 online
Unten: aktuelle Version „wiewirds“

Zum Verständnis: bei 2H5M Prognosen handelt es sich um Wetterprognosen für die nächsten 2 Stunden (2H), welche alle 5 Minuten (5M) aktualisiert werden. Diese Art von Prognosen im „Nowcasting“ Bereich sind unabdingbar für eine rasche und präzise Vorschau der lokalen Witterung in den kommenden Stunden.

Lokalprognosen sind in Mode gekommen. Jede Wetterseite, welche etwas auf sich hält, bietet solche auf mehrere Tage hinaus an. Je länger der Vorhersagezeitraum, umso besser. Spitzenreiter bei Schweizer Webseiten dürfte meteoblue.ch sein. Dort findet man fürs kleinste Kaff Lokalprognosen über die kommenden 14 Tage. Nebst der erwarteten Witterung werden auch Balkendiagramme angezeigt, welche die erwartete Variabilität der Temperatur und des Niederschlages wiedergeben. Als seriöse Grundlage für mehrtätige Lokalprognosen kommen in erster Linie die Resultate von hochaufgelösten numerischen Wettermodellen in Frage, welche mindestens auch die lokalen Gegebenheiten, z.B. die Standorthöhe und das Relief, berücksichtigen. Die Aussagen dieser Art von Lokalprognosen bleiben summarisch. Zeitangaben präziser als ein Tag sind kaum zu machen, und die Prognosen für benachbarte Orte auf gleicher Höhe dürften sich kaum gross unterscheiden. Und was über 10 Tage hinausgeht, dürfte mit einer viel einfacheren Klimastatistik wohl fast ebenso gut zu machen sein.

Tja, und wie sieht das am anderen Ende der Prognoseskala aus, im Bereich von 0-2 Stunden? Genau da, im Nowcasting Bereich, sind Standortunterschiede entscheidend, selbstverständlich auch Zeitangaben im Minutenbereich. So zum Beispiel beim Aufzug eines Sommergewitters, oder bei Schneeschauern im Winter, bei Nebel oder Glatteisgefahr. All die hochaufgelösten numerischen Wettermodelle kann man für 2-stündige Lokalprognosen getrost in den Kübel werfen, ganz einfach deshalb, weil die Rechenzeit dieser Modelle in der Regel mehrere Stunden beträgt. Selbstverständlich gibt es Alternativen, und die Forschung beschäftigt sich intensiv mit verschiedenen Techniken, bei welchen zunehmend auch spezielle numerische Modelle zum Zug kommen. Hilfreich ist selbstverständlich auch der Fortschritt in der Computer-Technik, welcher dazu beiträgt, dass die Rechenzeiten laufend kürzer werden.

Wir sind stolz darauf, dass meteoradar.ch als einziger Schweizer Wetterdienst über Jahre hinweg, seit 1999, eine Lokalprognose auf der Grundlage des 2H5M-Systems anbieten konnte (siehe Grafik oben rechts). Die Ausgangsdaten waren und sind Wetterradarbilder, Blitzdaten und Bodenmessdaten, welche mit einem superschnellen Rechenmodell innert Sekunden in die Vorhersagen umgesetzt werden. Diese Art von Prognosen sind naturgemäss nur für wenige, dafür aber entscheidende Wetterelemente machbar: Regen, Hagel, Überflutungsgefahr, Schneefall, vereisender Regen und Blitzschlaggefahr. Genau gleich wie beim 14-tägigen Vorhersagemodell von meteoblue berechnen wir mit einem optimierten Wahrscheinlichkeitsmodell die lokalen Risikofaktoren der erwähnten Wetterelemente. Auf Grundlage dieser Risikowerde vermitteln wir auch Warnungen, welche auf vollautomatischer Basis erstellt werden und für die unterschiedlichsten Anwender angeboten werden.

Es freut uns, dass wir, rechtzeitig auf die Festtage und den Jahreswechel, eine neue, benutzerfreundliche Version unserer Lokalprognose „wiewirds“ anbieten können. Diese ist auf der Webseite wiewirds.ch ab sofort öffentlich und kostenlos abrufbar. Mehr dazu in Kürze in einem weiteren Blogbeitrag.

 

Wetterradar, Tröpfchengrösse und orographischer Niederschlag

Aufnahme von fallenden Regentropfen, mit eingeblendetem Massstab. Verschlusszeit: 1/200s. Foto: Willi Schmid

Die starken Niederschläge gestern und vorgestern haben vielerorts zu lokal begrenzten Überflutungen geführt. Bei Ereignissen dieser Art stellt sich immer wieder die Frage nach der Genauigkeit der Messungen des Wetterradars. Die Vergleiche der Radarmessungen mit den uns zur Verfügung stehenden Bodenstationen stehen noch aus. Interessant ist aber die Feststellung, dass der Regenmesser in Sellenbüren während der Dauer des Ereignisses (2 Tage) praktisch das Doppelte, zeitweise sogar das Dreifache der Regenmenge gemessen hat, welche der Radar Albis über dem gleichen Standort „gesehen“ hat.

Die beiden Grafiken am Schluss dieses Artikels zeigen klar den Unterschied von einem Faktor 2 am 9.10., und sogar von einem Faktor 2.5 am 10.10.2012. Die rote Kurve ist jeweils die Messung des Regenmessers, und die grüne Kurve diejenige des Radars. Die blaue Kurve entspricht der grünen Kurve, gestreckt um einen Faktor 2. Wir vermuten, dass am Standort des Regenmessers, am Fuss des Uetlibergs, eine starke orographische Komponente die Niederschlagsintensität vergrössert hat. Der Hügelzug der Albis-Kette hat die darüberfliessende Luftmasse zum Aufsteigen gezwungen. Dadurch bildete sich eine zähe dicke Nebelschicht, welche als Quelle für zusätzliches Regenwasser wirken konnte. Im Vordergrund steht dabei der Seeder-Feeder Effekt, welcher von Bergeron in den 60er Jahren erstmals beschrieben wurde.

Auch wenn orographiche Prozesse wirksam waren, erklärt dies die beobachtete Diskrepanz zwischen Regenmesser und Radar noch nicht. Wir kennen die genaue Ursache nicht, vermuten aber folgende mögliche Erklärungen:
– Die Verstärkung des Niederschlags in der tiefen Nebelschicht wird vom Radar nicht gesehen. In Bodennähe stören Bodensignale die Radarmessung zu stark und werden deshalb weggefiltert.
– Der Niederschlag ist besonders kleintropfig, da auch Koaleszenzprozesse wirksam sein könnten, durch welche kleine Regentröpfchen entstehen („Nieselregen“). Kleine Tröpfchen werden vom Radar schlecht gesehen, können aber substanziell zur gesamten Regenmenge beitragen.
– Die Korrekturalgorithmen der MeteoSchweiz sind nicht optimal auf diese Art von orographischen Niederschlägen eingestellt.

Um die zweite Erklärung (kleintropfiger Regen) zu erhärten oder auszuschliessen, wäre eine Angabe über die mittlere Tröpfchengrösse resp. die mittlere Fallgeschwindigkeit der Tröpfchen von Interesse. In ruhender Luft, z.B. knapp über Boden, ist die Relation zwischen Tropfengrösse und Fallgeschwindigkeit gut bekannt. Kleine Tröpfchen fallen langsamer als grosse. Es gibt zwar jede Menge von sog. „Distrometern“ (mechanische und optische Geräte), deren Zweck es ist, die Grösse von Regentröpfchen indirekt aus der Fallgeschwindigkeit zu messen. Solche Messungen werden meines Wissens bei Wetterdiensten kaum gemacht und sind Forschungsaktivitäten vorbehalten. Als „Notlösung“ haben wir festgestellt, dass jede bessere Kamera mit einem anständigen Zoomobjektiv in der Lage ist, fallende Regentröpfchen zu fotographieren und dabei die Fallgeschwindigkeit zu extrahieren. Wählt man eine grosse Zoomstufe und eine grosse Blende, erreicht man eine geringe Schärfentiefe und kann so die Distanz der scharf abgebildeten Tröpfchen zur Kamera +- konstant halten. Eine Aufnahme zu Beginn dieses Blogtextes zeigt fallende Tröpfchen bei einer Aufnahmezeit von 1/200 Sekunden, mit eingeblendetem Massstab. Die Umrechnung der Spurlänge in Fallgeschwindikeit ist eine einfache Sache, setzt aber voraus, dass die Verschlusszeit der Kamera exakt ist.

Wir haben so, bei einer Regenrate von ca. 3.6 mm/h, die Spurlängen von 80 Tröpfchen ausgewertet und dabei eine mittlere Fallgeschwindigkeit von 3.6 m/s festgestellt. Die Schwankungsbreite ist gross und variiert zwischen 0.6 und 7.4 m/s. Was diese Werte bedeuten, ist eine offene Frage, darauf soll in einem späteren Beitrag eingegangen werden. Wir werden das Experiment auf jeden Fall wiederholen, und so mit der Zeit statistisch fundierte Erkenntnisse gewinnen können. Sollte sich ein Leser angesprochen fühlen, das Experiment zu versuchen, nur zu. Aufgrund unserer ersten Erfahrung ist dies nicht allzu schwierig.

Regenakkumulation am 9.10.2012, Details siehe Text. Quelle: meteoradar

Regenakkumulation am 10.10.2012. Details siehe Text. Quelle: meteoradar

Neuer Nebelmelder von meteoradar

Nebel bei der Talstation der Rinderbergbahn (Zweisimmen). Quelle: www.gstaad.ch

Ab sofort ist der neue Nebelmelder von meteoradar online! Als Datengrundlage dienen fast 300 Wetter-Webcambilder, welche auf camwetter.ch angezeigt werden. Die Bilder werden im 5-Minuten Takt analysiert, das Auftreten von Nebel wird dann tagsüber in den Zoom-Karten mit speziellen Nebelsymbolen angezeigt.

Zusätzlich wurde der Nebelmelder in folgende Produkte integriert:

– Anzeige als Nebelsymbol im bestehenden Produkt „Schnee & Eis“, welches neu in „Schnee-Eis-Nebel“ umbenannt wurde. Mit der Anzeige des Produktes stehen auch Direktlinks zu den Zoom-Karten bei camwetter.ch und zu den Temperatur-Höhenprofilen beim Donnerradar zur Verfügung. Beispiel siehe am Schluss des Artikels.

– Anzeige in den Temperatur-Höhenprofilen des Donnerradars/Winterradars, zur schnellen Erkennung der Höhenlage, insbesondere auch der Nebelobergrenze von Nebel- und Wolkenschichten. Beispiel siehe am Schluss des Artikels.

Wir sind überzeugt, dass diese Ergänzungen einen echten Mehrwert für die beiden bestehenden Produkte bieten, insbesondere in der kalten Jahreszeit.

Selbstverständlich kann die Nebelanzeige gelegentlich fehlerhaft sein. Da es sich um einen vollautomatischen Algorithmus handelt, können wir keine Haftung für die Korrektheit der angezeigten Information übernehmen. Wir werden in den kommenden Wochen Erfahrung sammeln und diese nutzen, um den Nebelmelder weiter zu verbessern.

Nebelanzeige im Temperatur-Höhenprofil, in einem Beispiel für die Region Voralpen-West. Quelle: meteoradar

Produkt Schnee-Eis-Nebel, Beispiel. Quelle: meteoradar

Verbesserte Messqualität des Albis-Radars

Die über 8 Bodenstationen gemittelten Tagessummen des Niederschlages, im Vergleich mit dem Albis Radar.

Nach dem Freischalten des neuen Albis-Radars ca. Mitte Juni 2012 wurde rasch klar, dass die vom neuen Radar angezeigte Regenintensität die effektiv am Boden registrierte Regenintensität markant unterschätzte. Dies wurde von diversen Anwendern bemängelt, unter anderem gab der Fehler Anlass zu einem kritischen Eintrag in diesem Wetterblog:
http://www.meteoradar.ch/wetterblog/2012/07/04/zeigt-der-neue-albis-radar-zu-wenig-niederschlag-an“
Die MeteoSchweiz reagierte am 18. Juli mit einer kurzen Mitteilung, in welcher über ein erstes „Tuning“ am Radar informiert wurde. Es wurde bei den nachfolgenden Niederschlägen rasch klar, dass der Fehler in der Tat auf ein unauffälliges Mass reduziert worden ist. Das Ende des meteorologischen Sommers 2012 (dieser dauert definitionsgemäss bis Ende August) nehmen wir zum Anlass für einen weiteren statistisch robusten Vergleich der Radarmessdaten mit den Daten von 8 Bodenstationen in der Umgebung des Albis-Radars. Die Auswertung belegt nun eine sehr gute Messqualität, was die Erfassung der Regenintensität durch den Albis-Radar angeht.

Die neue Auswertung folgt dem gleichen Schema, welches im oben zitierten Blog beschrieben wurde. Wir beschränken uns auf eine Auswhl von 10 Tagen (in der Periode 18.7. – 1.9.2012), an welchen flächige Niederschläge gegenüber lokal begrenzten Gewitterzellen dominieren. So können wir grobe Fehler bei der Zuordnung der Radarmessdaten zu den Werten der Bodenstationen vermeiden. Diese Fehler entstehen z.B. durch Windtransporte des Niederschlages, welche sich bei grossen kleinräumigen Variationen der Niederschlagsstärke besonders bemerkbar machen.

Die beigefügte Grafik zeigt die Resultate der Auswertung. Einige Auswertedaten sind in die Grafik eingefügt. Der Albis-Radar unterschätzt nun den effektiv gefallenen Niederschlag noch um etwa 15 Prozent. Die Verbesserung gegenüber der ursprünglichen Abweichung von mehr als 50 Prozent ist augenfällig. Der verbleibende Fehler ist im Rahmen des bei den anderen Radars festgestellten Fehlers (siehe den zitierten Blogeintrag). Es wäre vermessern, eine noch höhere Präzision zu fordern. Wir sind gespannt, wie stabil dieses Resultat in der Zukunft bleibt.

Die berechnete Korrelation zwischen den Radar- und Bodenwerten von 0.98 kann als geradezu hervorragend bezeichnet werden (der Idealwert wäre 1.0). Es ist anzumerken, dass die Korrelation auf einen Mittelwert der 8 Bodenstationen Bezug nimmt. Ein Blick auf die Daten der einzelnen Stationen zeigt naturgemäss grössere Schwankungen. Wir werden auf diese Schwankungen in einem weiteren Blog eingehen.

Wir sind sehr froh, dass die MeteoSchweiz den offensichtlichen Fehler des Albis-Radars rasch korrigiert hat. Nach wie vor unbefriedigend ist aus unserer Sicht die Radaranzeige im Bereich der Hagelstärke. Wir sind aber zuversichtlich, dass im Hinblick auf die nächste Sommersaison auch in diesem Bereich eine Verbesserung erzielt werden kann.

Wochenvorschau Gewitter 24.-30.08.2012

Nächtliches Gewitter über Bern

Nächtliches Gewitter über Bern

Der Hochsommer wird allmählich altersmilde, mit jeder Woche nimmt nun die Wahrscheinlichkeit für starke Gewitter ab. Im Moment sind jedoch subtropische Luftmassen im Spiel, welche für die Jahreszeit noch aussergewöhnlich kräftige Gewittersysteme produzieren können. Am Wochenende wird diese Luftmasse gegen frische Atlantikluft ausgetauscht und die Lage beruhigt sich deutlich. Mitte nächster Woche kann aber noch mal ein Schub Subtropenluft bis nach Mitteleuropa vordringen, eine Kaltfront dürfte anschliessend den Hochsommer definitiv beenden. Dies ist somit die letzte planmässige Gewittervorschau der Saison. Doch selbstverständlich bleiben Sie mit unserem Wetterblog weiterhin auf dem Laufenden, wenn interessante Entwicklungen anstehen.

Am Freitag verbleibt die Schweiz nach wie vor in der seit einer Woche bestehenden Südwestlage. In der subtropischen Luftströmung eingebettet erreichen uns immer wieder Gewitterstörungen, dazwischen zeigen sich längere sonnige Abschnitte. Der genaue zeitliche Ablauf sowie die Lokalisierung der Gewittersysteme lässt sich jeweils nur wenige Stunden im Voraus feststellen, doch zeichnet sich ab, dass tagsüber vor allem der Jura und die Nordwestschweiz von kräftigen Gewitterkomplexen mit Starkregen gestreift werden. In den Alpen herrscht schwacher Föhn, der allerdings die Bildung lokaler Gewitter in den Hochalpen und auf der Alpensüdseite nicht gänzlich unterdrücken kann. Es muss daher mit einzelnen gewittrigen Übergriffen aus Süd bis Südwest auf den Alpennordhang gerechnet werden.

In der Nacht auf Samstag nähert sich aus Nordwesten eine Kaltfront, die Schweiz verbleibt jedoch noch in der energiereichen Luft, während der südwestliche Höhenwind über dem Jura stark zunimmt. Heftige Gewitter mit Starkregen und Sturmböen können somit die ganze Nacht wiederholt über die Westschweiz, das westliche Mittelland und den Jura in die Nordschweiz ziehen. Noch ist unklar, ob die Front länger vom Föhn aufgehalten wird und bis weit in den Samstag hinein an Ort und Stelle schleift, oder ob sie bereits in der Nacht oder frühmorgens die Alpennordseite überquert. Spätestens im Lauf des Samstags legt sie sich jedoch an die Alpen und sorgt in der Folge auch dort für länger anhaltenden und gewittrigen Regen. Im Mittelland dürfte sich die Lage bereits am Samstagabend allmählich beruhigen.

Am Sonntag zieht die Kaltfront nach Osten ab und es stellt sich relativ freundliches, wenn auch im Vergleich zu den Vortagen deutlich kühleres Rückseitenwetter ein. Einzelne Schauer sind vor allem am Nachmittag zu erwarten, vielerorts bleibt es aber trocken.

Von Montag bis Mittwoch übernimmt wieder ein Hoch über Mitteleuropa die Regie. Es bleibt sonnig und trocken mit von Tag zu Tag steigenden Temperaturen. Am Mittwoch sind über den Bergen erste lokale Wärmegewitter möglich.

Zum aktuellen Zeitpunkt gehen die Modelle in ihrem zeitlichen Ablauf sowie der Entwicklung der Grosswetterlage für die zweite Wochenhälfte auseinander. Dass eine Kaltfront aus Westen den Hochsommer beenden wird, scheint gesichert. Allerdings ist noch nicht klar, ob dies bereits im Lauf des Donnerstags oder nach einem kräftigen Föhnschub erst am Freitag geschieht.