Archiv der Kategorie: Allgemein

Wochenvorschau Gewitter 17. – 23.8.2012

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Schöne Blitzaufnahme bei Winterthur. Foto: Andreas Hostettler

In der Gewittervorschau vor einer Woche wurde eine schleifende Kaltfront für den vergangenen Donnerstag angesagt. Diese sorgte termingerecht, d.h. in der Nacht von Mittwoch auf Donnerstag, vielerorts für nächtliche Gewitter. Im Schweizer Sturmforum sind erneut schöne Blitzaufnahmen zu finden, so u.a. ein Schnappschuss aus Winterthur, welcher Andreas Hostettler gelungen ist, und welcher diesmal den Auftakt zur aktuellen Wochenvorschau bildet.

Die Grosswetterlage ändert sich auch in den kommenden Tagen nur wenig. Der nordatlantische Tiefdrucktrog rückt noch etwas weiter westwärts. Diese eher marginale Verschiebung hat aber für einmal eine dramatische Auswirkung auf unser Wetter in den kommenden Tagen. Hinter der erwähnten Kaltfront ist ein stabiles Wärmehoch über dem Kontinent im Aufbau begriffen. Die wetteraktive SW-Windströmung liegt für einmal westlich der Atlantikküste von Frankreich und beeinflusst unser Wetter vorderhand nicht mehr. Das Bodenhoch liegt östlich unseres Landes. Damit wird die Bahn frei für die Zufuhr von heisser Subtropikluft aus dem Raum Spanien-Westafrika. Durch die Absinkbewegung im Bereich des Höhenhochs, dessen Achse genau über den Westalpen liegt, wird die Luft weiter erwärmt, so dass zunächst vor allem in den Berglagen, dann aber auch im Tiefland mit Hitzetemperaturen im Bereich von 30-40 Grad gerechnet wird. Im Laufe der kommenden Woche werden die Temperaturen nur sehr langsam zurückgehen.

Die erwähnte Absinkbewegung der Luft (sog. „Subsidenz“) trocknet die Luft aus und unterdrückt zunächst jegliche Gewitterbildung. Zu Beginn der kommenden Woche verflacht sich das Hoch etwas, so dass die Neigung zu ersten Hitzegewittern in den Bergen langsam ansteigt. Eine Grösse zur Quantifizierung des Gewitterrisikos bei sommerlichen Hitzelagen ist die sog. CIN („convective inhibition“). Das ist die Energie, die erst überwunden werden muss, damit sich überhaupt Gewittertürme bilden können. Bei stark negativer CIN werden sich keine Gewitter bilden, auch wenn die CAPE („convective available potential energy“) noch so hoch ist. Wir zeigen als Beispiel am Schluss dieses Beitrages zwei Karten der CAPE und der CIN, vorausberechnet für den kommenden Montag 18 UTC (GFS-Modell). Diese Karten zeigen über weiten Teilen Frankreichs sehr hohe CAPE und zugleich nur schwach negative CIN-Werte. So sind durchaus Gewitterentladungen möglich. Diese Konstellation gilt auch noch für Teile des Juras. Man darf von dieser Vorhersage keine lokale Präzision erwarten. Aber man kann die Karten dahingehend interpretieren, dass vor allem im Jura, allenfalls auch in den Alpen am Montag erste Wärmegewitter im Tagesgang möglich sind. Für Dienstag ist die Konstellation vergleichbar.

Ab der Wochenmitte setzt sich der atlantische Tiefdrucktrog langsam ostwärts in Bewegung. Damit geraten wir zunehmend wieder in den Einflussbereich einer wetteraktiven SW-Strömung. Die Bewölkung nimmt zu, die Temperaturen gehen langsam zurück, und es ist Mittwoch/Donnerstag mit erhöhter Gewitteraktivität zu rechnen. Die Details können wie üblich erst in der Kurzfrist genauer prognosiziert werden. Bis zum Wochenende könnte sich dann eine nachhaltige Abkühlung durchsetzen.

Vorhersagekarte CAPE (GFS-Modell) für Montag 18UTC. Quelle: wetter3.de

Vorhersagekarte CIN (GFS-Modell) für Montag, 18 UTC. Quelle: wetter3.de

 

Wochenvorschau Gewitter 10.-16.08.2012

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Stabiles Spätsommerwetter

Stabiles Spätsommerwetter

Es wird nun von Woche zu Woche etwas ruhiger in der Wetterküche, die fortschreitende Jahreszeit macht sich doch schon deutlich bemerkbar. Der Höhepunkt der Gewittersaison ist bereits überschritten, was einerseits mit dem nun rasch sinkenden Sonnenstand zu tun hat, andererseits werden die Kaltlufteinbrüche wegen des wärmeren Nordatlatiks milder. Das Reservoir an Höhenkaltluft über dem Nordpol erreicht nun sein jährliches Minimum, womit die Atmosphäre auch in den gemässigten Breiten stabilisiert wird.

Zusätzlich unterstützend wirkt ein Hochdruckgebiet, das von den Britischen Inseln Richtung Skandinavien zieht und unser Wetter noch bis Sonntag beeinflusst. Danach bildet sich entsprechend dem Muster dieses Hochsommers erneut ein umfangreiches Tiefdrucksystem bei den Britischen Inseln. Es kommt allerdings etwas westlicher zu liegen und seine Kaltfronten reiben sich am mitteleuropäischen Hochdruckkeil auf.

Bis Samstag hält das stabile und nicht zu heisse Spätsommerwetter noch an. Das Gewitterrisiko ist nahe bei null, allenfalls können sich über den östlichen Voralpen vereinzelte kurze Schauer bilden. Am Sonntag dreht die Strömung auf der Vorderseite des Tiefs bei Irland allerdings auf Südwest und es gelangt allmählich etwas feuchtere Luft zu den Alpen. Man muss somit im Tagesverlauf von Westen her mit zunehmender Gewitterbereitschaft rechnen, sie dürfte sich aber noch auf den Jura und die westlichen Voralpen beschränken.

Am Montag zieht eine schwache Kaltfront über die Schweiz hinweg, das Timing ist allerdings für Gewitter nicht optimal. Einzig in der östlichen Hälfte der Schweiz muss man am Nachmittag und Abend mit lokalen Gewittern rechnen, der Schwerpunkt liegt dabei in den Bergen. Aus heutiger Sicht kommen weite Teile des Mittellands trocken davon.

Dienstag und Mittwoch verbleiben wir in der südwestlichen Strömung, allerdings überwiegt der Hochdruckeinfluss. Es wird sehr warm mit Höchsttemperaturen bis knapp 30 Grad und es kommt vorzugsweise in den Alpen jeweils gegen Abend zu lokalen Wärmegewittern. Erst am Donnerstag könnte eine knapp westlich der Schweiz von Südwest nach Nordost schleifende Kaltfront für verbreitete Gewitter sorgen. Erfahrungsgemäss ist der genaue Zeitpunkt und die Lage einer Front in Wochenfrist sehr unsicher zu prognostizieren.

Wochenvorschau Gewitter 03.-09.08.2012

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Himmlisches 1. August-Feuerwerk über dem Gurten bei Bern

Himmlisches 1. August-Feuerwerk über dem Gurten bei Bern

Auch in der vergangenen Woche blieb das Muster des bisherigen Sommers bestehen. Ein umfangreiches Tiefdrucksystem bei den Britischen Inseln steuerte zu Wochenbeginn kühle, und dann zunehmend wärmere Luft in den Alpenraum. Dabei hat sich in letzter Zeit ein regelmässiger 7-Tage-Rythmus eingestellt. Gemäss der Siebenschläfer-Regel (diese Grosswetterlage bestand bereits zum Monatswechsel Juni/Juli) soll diese Konstellation bis in die zweite Augusthälfte anhalten – und tatsächlich könnten wir hier den Text einer der vergangenen Wochenvorschauen nahezu unverändert übernehmen.

Die Luft wird auch diesmal zum Wochenende zunehmend feuchter. Mit einer warmen Südwestströmung gelangt auf der Vorderseite einer Kaltfront über Frankreich gewitterträchtige Luft zu den Alpen. Sowohl der Freitag wie auch der Samstag zeigen sich somit von der sommerlichen Seite, es wird jedoch sehr schwül. Bereits um die Mittagszeit beginnt die Gewitterentwicklung in den Alpen, später über dem Jura und jeweils zum Abend hin sind Gewitter auch im Flachland zu erwarten. Mit unwetterartigen Auswüchsen ist bei dieser Luftmasse leider zu rechnen, wobei aufgrund der nur mässigen Höhenströmung vor allem der Starkregen von langsam ziehenden Gewitterzellen lokale Probleme verursachen dürfte.

Am Sonntag wird die ganze Geschichte mit Annäherung der Kaltfront aus Westen noch feuchter, die Sonne zeigt sich auch tagsüber nur noch zwischendurch und es kommt bereits früh zu verbreiteten Schauern und Gewittern, die bis weit in die Nacht anhalten. Am Montag selbst liegt die Kaltfront über der Schweiz, sie bringt verbreitet kräftigen Regen mit eingelagerten Gewittern und es kühlt ab.

Wie bereits in den vergangenen Wochen liegen wir am Dienstag auf der Rückseite der Kaltfront, es wird von Westen her rasch trocken und die Sonne setzt sich wieder durch, dabei bleibt es aber mit Höchstwerten nur knapp über 20 Grad relativ kühl. In der Folge kann sich die Luft unter Hochdruckeinfluss wieder von Tag zu Tag erwärmen, lokale Gewitter bleiben auf die Gebirgsregionen beschränkt. Nicht wenig deutet darauf hin, dass sich die gewohnte Abfolge auch danach fortsetzt. Man darf aber damit rechnen, dass die Kaltluftvorstösse vom Nordatlantik her an Schärfe verlieren, womit Temperaturstürze unter 20 Grad wie noch im Juni und Juli kaum mehr auftreten dürften.

Wochenvorschau Gewitter 27.7. – 2.8.2012

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Vorhersagekarte GFS-Modell der positiven Vorticityadvektion 300 hPa, gültig für Samstag, 02 Uhr Lokalzeit (00 UTC). Quelle: wetter3.de

Das prägende Ereignis der vergangenen Woche war ohne Zweifel die Wasserhose über dem Zürichsee vom letzten Samstag. Für detaillierte Analysen dieser Wasserhose verweisen wir auf den letzten Blogeintrag, vor allem aber auch auf die ausführliche Diskussion zur Ursachenforschung im Schweizer Sturmforum. Wie so oft, entstand die Wasserhose in kühler instabiler Meeresluft im Bereich eines Kaltlufttroges, welcher unser Wetter am vergangenen Wochenende prägte. Seither ist der Hochsommer zurückgekehrt und bescherte uns gestern einen wunderschönen, beinahe auch wolkenlosen Hitzetag.

Die Prognosekarten der letzten Tage wiesen lange Zeit auf einen neuen nachhaltigen Einbruch von Polarluft zu Beginn der kommenden Woche hin. Soweit scheint es nun aber nicht zu kommen. Wie schon mehrmals diesen Sommer, ist ein ortsfester Höhentrog über Grossbritannien auch in den kommenden Tagen das prägende Element der Wetterlage. Das Trogzentrum liegt eher nördlich, über Schottland, und scheint sich dann im Laufe der Woche westwarts zu verlagern. Unser Land verbleibt so erneut in einer südwestlichen Höhenströmung, in welcher immer wieder Wellenstörungen und Zwischenhochs für wechselhaftes Wetter besorgt sind. Infolge der diesmal eher grossen Distanz zum Trogzentrum ist der Witterungscharakter freundlicher als auch schon. Das heisst, dass nach Gewitter- und Schlechtwetterzonen sich immer wieder rasch Aufhellungen durchsetzen können.

Ein erster schwacher Kurzwellentrog überquert unser Land in der zweiten Nachthälfte auf Samstag. Dies wird mindestens im GFS Modell so angezeigt. Die Karte der sog. Vorticityadvektion 300 hPa (siehe Beispielkarte) lässt solche Wellen (auch Minitröglis genannt) besonders gut als Farbpaare orange/blau-violett hervortreten. Der Vorderseite der Welle, also im orangen Bereich, werden Hebungseffekte, also Schlechtwetter zugeordnet, während auf der Rückseite, im blau-violetten Bereich, absinkende Luft (sog. Subsidenz) wieder zu einer Wetterbesserung führt. Die Welle der kommenden Nacht könnte im Zusammenhang stehen mit einem mesoskaligen Gewittersystem, welches sich heute im Bereich der Pyrenäen bilden könnte und in der kommenden Nacht unser Land überquert. Im Vorfeld werden heute gegen Abend in den Bergen erste isolierte Gewitter erwartet. Wie üblich, lässt sich Ort und Zeit dieser Gewitter nicht wirklich vorhersagen. Mit Unterstützung der Welle könnten dann in der Nacht auf Samstag oder Samstag früh auch im Flachland Gewitter auftreten.

Am Samstag geraten wir kurzzeitig auf die Rückseite des Kurzwellentroges, so dass sich rasch nochmals schöne Aufhellungen durchsetzen können. Dann aber nimmt der zyklonale Einfluss des Höhentroges über Grossbritannien auch bei uns zu. Die Sonne wird hinter Wolken verschwinden, und vor allem in der 2. Tageshälfte des Samstags werden von den aktuell verfügbaren Mesomodellen vielerorts kräftige Gewitter angedeutet. Auch am Sonntag/Montag sind Schauer, z.T. auch noch einzelne Gewitter, zu erwarten. Die Temperaturen gehen stufenweise zurück und verharren tagüber im Bereich von 20 Grad oder knapp darüber.

Ab Dienstag gelangen wir wieder unter Zwischenhocheinfluss. Der Witterungscharakter ist freundlich, bei erneut steigenden Temperaturen. Aber im Tagesgang sind auch rasch wieder wieder da und dort Gewitter möglich, gemäss den aktuellen Karten vor allem am 1. oder 2. August, wenn ein weiterer Kurzwellentrog wieder eine vorübergehende leichte Abkühlung bringen dürfte.

Gut möglich also, dass Blitz und Donner das Feuerwerk-Spektakel am Nationalfeiertag verstärken. Das genaue Timing der erwarteten Wellenstörung ist selbstverständlich aus heutiger Sicht noch sehr unsicher. Hoffen wir, dass die Feiern trocken über die Bühne gehen. Ob das so bleibt, kann erst in der Kurzfrist besser abgeschätzt werden.

Weitere Diskussion zur kommenden Gewitterlage im Schweizer Sturmforum, www.sturmforum.ch.

Wie entstand die Wasserhose über dem Zürichsee vom 21.7.2012?

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Zoomloop Donnerradar, Region Zürichsee, von 1640-1710 Uhr. Quelle: meteoradar

In diesem Blog möchten wir mehrere Datenquellen ausquetschen, um Hinweise zu erhalten, wie sich die Wasserhose über dem Zürichsee bilden konnte. Die verfügbaren Daten sind sehr dürftig, wenn man die Maschenweite der Meteodaten der Grösse der Wasserhose gegenüberstellt. Somit bleiben die folgenden Aussagen spekulativ, eine gesicherte Antwort muss unterbleiben. Immerhin bestätigt sich, dass die Bildung der Wasserhose durchaus in das Bild passt, welches in unzähligen Studien in der Vergangenheit gewonnen wurde.

Zunächst einmal zur Frage, ob eine Superzelle als „Träger“ der Wasserhose in Frage kommt. Die Antwort ist nein, auch wenn im Radarloop vorübergehend eine Abweichung der Gewitterzugbahn nach rechts, d.h. Richtung Süden beobachtet werden konnte. Eine klare Antwort liefern die Winddaten der Radiosondierung von Payerne, 21.7.2012, 14h Lokalzeit. In den niedersten 3 km ist die max. Windstärke durchwegs geringer als 4 m/s. Massgebend ist die Differenz der Windstärke, sagen wir, zwischen dem Boden und 3 km Höhe über Boden. Die Differenz sollte typischerweise mind. ca. 15 m/s betragen, Zm Beispiel also eine Zunahme der Windstärke von 0 auf 15 m/s, oder ein Wechsel der Windrichtung z.B. von Ostwind, 7 m/s auf Westwind, 8 m/s. Dies ist eine vereinfachte Plausibilitätsannahme, welche in der Wissenschaft, komplizierter, der Bedingung „storm-relative Helicity 0-3km Höhe > 100 m2/s2“ entspricht. Lassen wir die Erklärungen dazu. Wichtig ist: die Windstärken waren in diesem Fall viel zu schwach, um Superzellen überhaupt erst entstehen zu lassen.

Also bleibt als Erklärung nur der sog. „non-supercell“ Mechanismus. Entscheidend bei diesem Mechanismus ist das „vortex-stretching“: das Strecken und damit gekoppelte Verengen einer rotierenden Luftsäule in die Höhe. Durch das Verengen wird die Rotation schneller – bis eine Wasserhose sichtbar wird. Eine gesunde, schnell wachsende Cumulus Wolke kann das „vorticity stretching“ auslösen, aber nur falls in der Luftmasse unterhalb der Cumulus Wolke bereits Ansätze zur Rotation vorhanden sind. Eine plausible Annahme ist, dass die Bedingungen für „vortex stretching“ entlang einer Grenze von zwei gegenläufigen Luftströmungen besonders günstig sind. Man stelle sich beispielsweise eine Süd-Nord verlaufende Linie vor. Östlich der Linie herrscht Südwind, westlich der Linie herrscht Nordwind. Bildet sich eine Cumulus Wolke genau über dieser Linie, dann kann die gegenläufige Luftströmung durch den Sog der Cumulus Wolke in eine immer rascher rotierende Luftsäule deformiert werden.

Damit kommen wir zur nächsten Frage: kann eine gegenläufige Luftströmung in Bodennähe im Fall der Zürichsee-Wasserhose nachgewiesen werden? Die vorläufige Antwort lautet nein – mind. nicht mit den uns zur Verfügung stehenden Daten. Eine vertiefte Analyse mit einem dichten Bodennetz könnte eine besser fundierte Antwort liefern. Aber wir können mindestens versuchen, aus den Daten herauszulesen, wie es allenfalls hätte sein können.

Zunächst zum Radarloop. Der Zoomloop Donnerradar (gif-Animation zu Beginn des Artikels) zeigt um 1645 Uhr erstmals eine südlich anbauende Zelle genau über Thalwil, also dem Standort der später sichtbaren Wasserhose. In den folgenden Radarbildern verschmilzt die Zelle zu einer Echolinie, welche langsam südwärts wandert. In den Vertikalprojektionen des Donnerradars 3D (am Schluss des Artikels) ist die Trägerzelle der Wasserhose besser identifizierbar (siehe rote horizontale Linie für die Zuordnung des Standortes der Wasserhose zur Vertikalprojektion). Von 1640 bis 1655 Uhr erkennt man eine deutliche Zunahme der Radarintensität – über die Farben grün, orange bis rot. Man kann davon ausgehen, dass in dieser 15-minütigen Zeitspanne tatsächlich eine mehr oder weniger ortsfeste Cumulus-Wolke mehr oder weniger ungestört anwachsen konnte. Offenbar hat es seine Zeit gebraucht, bis die Wasserhose für die Augenzeugen sichtbar wurde (ca. um 17 Uhr).

Die Bodenwindmessungen der umliegenden ANETZ-Stationen der MeteoSchweiz (Wädenswil, Zürich MeteoSchweiz, Reckenholz, Lägern) bestätigen mehr oder weniger die herrschende Schwachwindlage. Vor dem jeweiligen Durchzug der Gewitterzellen scheint eine schwache SE-Strömung vorzuherrschen, welche danach auf Nord-NE dreht. Das deutet auf Konvergenz hin, welche mit den sich regenerierenden Gewitterzellen gut zusammenpasst. Aber eine Erklärung für eine allfällig vorhandene bodennahe Scherzone können diese Daten nicht geben. Auch höhergelegene Stationen (Lägern, Hörnli, Napf) geben nur vage Hinweise. Diese sind schon in einiger Distanz zum Geschehen. Interessant wären die Windmessaten des Uetlibergs. Diese Daten sind uns leider nicht zugänlich.

Zusätzliche Hinweise lassen sich aus den Zeitrafferaufnahmen der Webcam Sellenbüren herauslesen, siehe den Video bei Youtube. Diese Webcam ist gegen Süden gerichtet. Der Standort der Wasserhose dürfte knapp ausserhalb des linken Bildrandes liegen. Immerhin kann man erkennen, wie die Trägerwolke der Wasserhose ab ca. 1650 Uhr von links ins Bild hineinläuft. Aus der gegenläufigen Wolkenbewegung kann man klare Rotation erkennen, und gegen 1710 Uhr sind markante Verwirbelungen sichtbar. Wir vermuten, dass diese Verwirbelungen der zerfallenden Wasserhose zugeordnet werden können.

Interessant ist auch die Vorgeschichte im Video. So ist generell auf Wolkenhöhe (vermutlich 1-1.5 km Höhe über Meer) eine Bewegung von West nach Ost festzustellen. Damit scheint auf dieser Höhe eine Westströmung vorzuherrschen, welche die SE-Strömung in Bodennähe überlagert. So wäre es durchaus möglich, dass auch sogenanntes „Vortex tilting“, also ein Kippen einer horizontal rotierenden Luftwalze in die Vertikale, bei der Bildung der Wasserhose eine Rolle spielte. Das ist genau der Prozess, welcher bei der Bildung von Superzellen-Tornados als vorherrschend angesehen wird. Und damit kann auch mit Fug und Recht der klassische Bildungsmechanismus eines „non-supercell“ Tornados in diesem Fall hinterfragt werden.

Damit wird es kompliziert. Als weiterer Faktor ist selbstverständlich die lokale Orographie in Betracht zu ziehen. Durchaus möglich, dass die in S-N Richtung gestreckte Albis-Kette einen entscheidenden Einfluss ausgeübt hat. Zum Beispiel, indem sie die bodennahe SE-Strömung im Osten und die etwas höher liegende Westströmung im Westen so deformierte, dass die Scherbedingungen entlang der Albis-Kette günstig wurden, um den wachsenden Cumulus Wolken Rotation beizumischen. Eine leichte Ostverlagerung einer wachsenden Cumulus-Wolke von der Albis-Kette in Richtung See hätte dann die Vorbedingungen für die Bildung der Wasserhose vollendet.

Wie gesagt: es bleiben viele Fragen offen, die geradezu nach einer gründlichen Auswertung von weiteren Messdaten in der Region rufen. Dabei bleibt fraglich, ob die individuelle Entstehungsgeschichte dieser Wasserhose jemals befriedigend geklärt werden kann.

Weiterführende Links:
– Diskussion im Sturmforum
– Tageswetterbericht MeteoSchweiz

Ausschnitte aus denRadarbildern Donnerradar 3D, 1640-1655 Uhr. Quelle: meteoradar

Wochenvorschau Gewitter 20. – 26.7.2012

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Vorhersagekarte GFS für Montag, 00 UTC. Der Abtropfvorgang im Mittelmeer ist fast abgeschlossen. In Bodennähe bestimmt noch eine Bisenströmung unser Wetter. Quelle: wetter3.de

Zur Zeit bahnt sich eine grossräumige Wetterumstellung an, an deren Ende der bislang wetterbestimmende ortsfeste Tiefdrucktrog über den britischen Inseln durch ein ebenso ortsfestes Hochdruckgebiet abgelöst werden könnte. Bis es gegen Monatsende soweit ist, wird das europäische Wetter in den kommenden Tagen durch zwei Vorstösse von polarer Kaltluft bestimmt. Der erste Vorstoss, in Form eines langezogenen Troges, wird zu Wochenbeginn im Mittelmeer zum Abspalten eines Kaltlufttropfens führen. Das Zentrum des Tropfens verbleibt über Süditalien mehr oder weniger ortsfest und füllt sich langsam auf. Der zweite Kaltluftvorstoss wird gegen Ende der kommenden Woche erwartet, wobei aber die Details noch sehr im Graubereich der statistischen Unsicherheiten liegen.

Die mit dem ersten erwähnten Trog verknüpfte Bodenkaltluft setzt sich heute langsam von West nach Ost durch. Dabei wird es zwar Niederschläge aber kaum Gewitter geben. Dazu ist die Luftschichtung zu stabil, und die Sonne hat heute keine Chancen, so richtig aufzuheizen. Allenfalls kann es im Graubünden gegen Abend nochmals zu wenigen Entladungen kommen.

Das Wochenende wird kühl, trüb und zeitweise nass. Gewitter sind keine zu erwarten, ausser vielleicht ganz im Süden des Tessins und Graubündens. Die aufkommende Bise verstärkt den herbstlichen Eindruck der Wochenend-Witterung. Ganz anders im Mittelmeer, im Bereich des Kaltlufttropfens. Die Kaltluft trifft dort auf eine aufgeheizte Meeresoberfläche, so dass lokal kräftige Gewitter und Regengüsse erwartet werden.

Ab Montag verflacht sich die Druckverteilung über Mitteleuropa. Bei nur langsam abklingender Bise zeigt sich zeitweise die Sonne, und es setzt zögerliche Wiedererwärmung ein. Ab Wochenmitte sind im Tagesgang dann auch wieder sommerlich anmutende Gewitterregen möglich. Die weiteren Details der Witterung in der zweiten Wochenhälfte sind, wie schon zu Beginn erwähnt, zur Zeit nicht abschätzbar. Das Spektrum reicht aus heutiger Sicht von einem neuerlichen nachhaltigen Kälterückfall (ohne grosse Gewittertätigkeit) über eine gewitterreiche SW-Lage bis zu einem Andauern des mässig stabilen sommerlichen Tagesgangwetters.

Zum Abtropfprozess im Mittelmeer ist im Sturmforum ein vertiefender Beitrag erschienen.

Wochenvorschau Gewitter 6. – 12. Juli 2012

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Hagelgewitter über dem Säuliamt am 5.7.2012, Foto: Willi Schmid

Die vergangenen Tage waren geprägt von wiederholten Unwettern in verschiedenen Regionen des Landes. Sehr ungewöhnlich waren die beiden Hagelzüge am frühen Sonntagmorgen in der Ostschweiz. Weiter ging es vorgestern abend mit Starkgewittern im Emmental und Hochwasseralarm für das Aareufer in der Stadt Bern. Und gestern Abend gab es gleich nochmals einen Hagelzug, welcher aus dem Napfgebiet bis zum Bodensee durchstartete (siehe Foto), und weitere starke Gewitter in der Westschweiz mit z.T. beträchtlichen Regenmengen.

In den kommenden Tagen ändert sich die Grosswetterlage zunächst nur unwesentlich. Das schon seit Tagen stationäre Höhentief über Grossbritannien bleibt bis Dienstag erhalten, zieht dann aber unter Auffüllung nach Skandinavien ab. Wer nun glaubt, dass damit Platz für einen Vorstoss des Azorenhochs geschaffen wird, muss gründlich enttäuscht werden. Im Gegenteil: ein neuer polarer Kaltluftvorstoss setzt sich gleich wieder über Grossbritannien fest und dürfte ab der Wochenmitte auf unser Wetter Einfluss nehmen. Es bleibt offen, wie stark dieser Einfluss sein wird. In der Tendenz scheint die Höhenströmung mindestens vorübergehend auf West, evtl. auch Nordwest zu drehen. Damit könnten die Temperaturen unter den Jahresdurchschnitt fallen, und die Gewittertendenz wäre gering, resp. würde sich allenfalls auf Kaltluftschauer im Tagesgang beschränken.

In der Kurzfrist ist bis Mittwoch immer wieder mit dem Durchzug von z.T. gewittrigen Wellenstörungen aus Südwesten zu rechnen. Eine stärkere Wellenstörung dürfte am Sonntag nicht nur für Schlechtwetter, sondern auch für erhöhte Gewitteraktivität sorgen. Ob es wieder zu unwetterartigen Gewittern reicht, ist zur Zeit offen. Das tageszeitliche Timing passt hierfür schlecht. Ideal wäre eine gute Aufheizung durch hohen Sonnenstand vor dem Ausbrechen der Gewitter. Da die Wellenstörung am Sonntag früh erwartet wird, bleibt für die Aufheizung keine Zeit. Allerdings haben die letzten Tage gezeigt, dass Überraschungen zu jeder Tageszeit möglich sind. Wie genau der Störungsdurchgang am Sonntag ablaufen wird, kann erst in der Kurzfrist beurteilt werden.

Eher entspannte Witterung mit schönen Aufhellungen und leicht geringerer Schauerneigung ist nach den aktuellen Karten am Samstag, und dann auch Montag/Dienstag zu erwarten. Auf Mittwoch könnte nochmals eine Wellenstörung die Gewittertendenz verstärken, bevor dann gleich das nächste Tief das Regime übernimmt.

Zeigt der neue Albis-Radar zu wenig Niederschlag an?

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Tagessummenwerte Niederschlag für 8 Stationen im Bereich des Albis-Radars und die Periode 20.6.-3.7.2012

Seit der Aufschaltung des neuen Albis-Radars am 19.6.2012 durch die MeteoSchweiz wurde mehrfach gerügt, dass die Radaranzeige den gefallenen Niederschlag unterschätzt. Nach zwei Wochen Radarbetrieb bei häufigen, zum Teil auch gewittrigen Niederschlägen mit Hagel sind wir in der Lage, eine erste Bilanz zu ziehen. Wir haben hierzu einen Vergleich der Radarwerte mit den Werten an Bodenstationen der MeteoSchweiz durchgeführt. Die Resultate bestätigen den Trend zur Unterschätzung des Niederschlages durch die Anzeige des Albis-Radars, und zwar im Mittel um etwa 50 Prozent. Um diese Aussage zu untermauern, fällt dieser Blogartikel etwas länger aus als sonst üblich. Wir möchten zusätzlich zu den Resultaten unserer Analyse auch einige Probleme aufzeigen, mit welchen wir uns als Kunde eines Monopol-Anbieters von Radarprodukten herumschlagen müssen.

Die MeteoSchweiz liefert uns Radarbilder im sog. gif-Format. Das heisst, dass die Radar-Intensitäten als Binärwerte auf einer Skala von 0-255 verfügbar sind, dies mit einer Pixelauflösung 1×1 km. Zusätzlich hat uns die MeteoSchweiz eine Tabelle geliefert, mit welcher jeder Binärwert in einen Wert der Niederschlagsintensität (mm/Stunde) konvertiert werden kann.

Bei der Auswahl der Bodenstationen für unsere Vergleiche haben wir uns mit Absicht eingeschränkt. Wir haben nur Bodenstationen in der Nähe eines Radarstandortes ausgewählt, welche vom Radar gut sichtbar sind (ohne Berge dazwischen), und welche in grosser Distanz zu den anderen beiden Radars liegen. So können wir sicher sein, dass jeweils nur ein Radar den Niederschlag über einer Bodenstation erfasst. Auf diese Weise können wir auch für jede der drei Radarstationen (Albis, La Dôle und Monte Lema) eine getrennte Analyse durchführen. Dadurch fallen alle Stationen im Bereich um Bern (Mitte zwischen Albis und La Dôle) und im Hochgebirge weg. Für den Radar Albis bleiben 8 Regenstationen übrig, bei La Dole sind es 5 und beim Monte Lema 4 Bodenstationen.

Wir haben für die Periode 20.6. – 3.7.2012 die Tagessummen des Niederschlages (Boden und Radar) berechnet, für alle Tage zusammengezählt und am Schluss durch einfache Division berechnet, wieviel Prozent des Bodenniederschlages durch die 3 Radars angezeigt wurde. Genau ein extremer Tagessummenwert einer Station wurde eliminiert, da der Wert durch Hagel massiv verfälscht wurde. Anbei die Resultate:

– Der Albis-Radar sieht 51% des Bodenniederschlages
– Der Radar La Dôle sieht 85% des Bodenniederschlages
– Der Radar Monte Lema sieht 134% des Bodenniederschlages

Zusätzlich haben wir die Korrelationen der Tagessummenwerte zwischen Boden und Radar für die drei Radarstationen getrennt berechnet. Diese liegen zwischen 0.8 und 0.94. Das sind für Radar-Boden Vergleiche des Niederschlages sehr gute Werte. Die hohen Korrelationen weisen darauf hin, dass die Faktor-Unterschiede zwischen den 3 Radars systematisch sind und nicht mehr nur durch Zufallseffekte erklärt werden können. Zur wissenschaftlich korrekten Untermauerung dieser Aussage wäre allerdings ein „harter“ statistischer Test nötig.

Die beigefügte Grafik zeigt die Tagessummenwerte des Niederschlages im Bereich des Albis-Radars. Perfekte Vergleichswerte wären im Bereich der roten 1:1 Linie zu erwarten. Die meisten Messpunkte liegen unterhalb der roten Linie. Das belegt zusätzlich, dass die gefundene Unterschätzung des Niederschlages durch den Albis-Radar nicht einfach durch 1 oder 2 Ausreisserwerte erklärt werden kann.

Zum Schluss ein Kommentar zu den von der der MeteoSchweiz gelieferten Radarbildern. Diese Bilder sind das Resultat einer hochkomplexen Verarbeitung der Radarmessdaten, welche für den Anwender als riesengrosse „Black Box“ daherkommt. Die MeteoSchweiz hütet diese Black Box wie einen Goldschatz. Kein Mensch ausser den Spezialisten der MeteoSchweiz hat eine Chance, die vielen Schrauben nachzudrehen, die an der Herstellung des Produktes beteiligt sind. Der Kunde ist dem Anspruch der MeteoSchweiz ausgeliefert, den Niederschlag in der Schweiz mit Radar bestmöglich zu erfassen, Sommer und Winter, im Flachland und im Gebirge, bei Regen, Schneefall und Hagel. Dieser Anspruch in Ehren, aber was macht der Kunde, wenn er einen Faktorfehler von 100% feststellt, oder wenn die Hagelschläge vom 1. Juli frühmorgens einfach nicht zur mickrigen Radarfarbe passen, die ein mässig bis starkes Gewitterregeli vorgauckelt?

Als Kunde hätte ich einen kitzekleinen Wunsch, wenn (vielleicht) in 1-2 Jahren die MeteoSchweiz-Daten gratis bezogen werden können: die Rohdaten der Radarreflektivität, Dopplergeschwindigkeit und Polarisation (nicht die modifizierte Regenintensität), Volumendaten, 1 km Auflösung gratis zu beziehen. Dann kann ich nämlich die Korrekturen selbst machen und zwar so, dass sie für meine Kunden passen. Jetzt sind die Rohaten für Privatkunden unbezahlbar. Wieweit sind eigentlich Schweizer Universitäten an der Radarforschung beteiligt? Im Ernst: mehr Offenheit und Konkurrenz im Bereich der Radarforschung und der „Black Box“ würde auch der MeteoSchweiz guttun.

Wochenvorschau Gewitter 29.06.-05.07.2012

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Morgengewitter in Sellenbüren am 29.06.2012 (Foto: Willi Schmid)

Morgengewitter in Sellenbüren am 29.06.2012 (Foto: Willi Schmid)

Nach einer relativ ruhigen Woche wird die Gewittersituation nun wieder spannend. Hauptsächlich dafür verantwortlich ist einerseits sehr heiße Saharaluft, die allmählich vom Mittelmeer angefeuchtet wird, andererseits eine Kaltfront aus Westen, welche ab Sonntag über den Alpen zu liegen kommt. Wie sich diese allerdings im Verlauf der nächsten Woche verhalten wird, darüber herrscht bei den verschiedenen Modellen noch keine Einigkeit.

Nach der überraschenden Auslöse durch Morgenkonvektion verlief der Freitag dank aufkommendem Südföhn ruhig. Spannend wird es aber bereits wieder am Abend und in der Nacht, denn die Labilität in der Höhe ist gegeben, die Energie und die Feuchte vorhanden. Nach einigen lokalen Gewittern in den Abendstunden vor allem in den Voralpen kann eine erneute Auslöse in der Nacht an ungewohnter Stelle nicht ausgeschlossen werden.

Am Samstag selbst sorgt der Föhn vorerst noch mal für einen trockenen und sonnigen Tag mit rekordverdächtigen Temperaturen. Am Abend nähert sich jedoch eine Kaltfront von Westen her dem Jura. Gewitteraktivität über Ostfrankreich dürfte wie schon in den vergangenen Wochen (z.B. am 21. Juni) bei ähnlicher Konstellation für eine Eigendynamik im Vorfeld sorgen. Auslöse zunächst über dem Jura am späten Nachmittag, am Abend dann auch in den Voralpen ist sehr wahrscheinlich. Die Windscherung ist durch das frontale Starkwindband in der Höhe extrem, daher ist bis weit in die Nacht mit heftigen Entwicklungen zu rechnen. Die Höhenströmung verbleibt noch lange auf Süd bis Südwest, sodass sich Voralpenzellen stark ins Mittelland hinaus bewegen.

Prognostizierte Labilität für Samstagabend, 30. Juni 2012

Prognostizierte Labilität für Samstagabend, 30. Juni 2012

Für die Nacht und den Sonntag selbst herrscht nun bei den Modellen bereits Uneinigkeit. Während das amerikanische Modell die Front nur langsam im Verlauf des Sonntags über die Schweiz nach Osten ziehen lässt, lassen das britische und das europäische Modell die Front bereits am Sonntag in den frühen Morgenstunden passieren. Diese Kaltfrontpassage ist auf jeden Fall mit einer deutlichen Abkühlung und viel Regen verbunden. Abhängig vom tageszeitlichen Verlauf kann es allerdings in der Ostschweiz noch mal zu heftigen Gewittern kommen, sollte sich hier am Vormittag noch mal die Sonne durchsetzen.

Am Montag liegt die Schweiz bereits auf der Rückseite der Kaltfront. Vor allem in den östlichen und südlichen Landesteilen ist noch mit länger anhaltendem Regen zu rechnen, weiter westlich zeigt sich zwischen allmählich abklingenden Schauern zwischendurch die Sonne. Mit Höchstwerten um 20 Grad können alle Hitzegeplagten aufatmen.

Ab Dienstag beginnt die Unsicherheit in der Entwicklung der Wetterlage. Bleibt die Front östlich der Schweiz liegen, dürfte sich die Lage beruhigen. Auf der kühleren Seite wäre es zwar weiterhin unbeständig mit Schauern vor allem im Osten und in den Bergen, heftige Gewitter wären dabei aber nicht zu erwarten. Die andere Möglichkeit besteht darin, dass mit einer Tiefdruckentwicklung über der Adria die Luftmassengrenze nach Nordwesten zurückgeschoben wird und die Schweiz erneut in die schwüle Luft gerät. Für diesen Fall muss man bis und mit Donnerstag erneut auf heftige Gewitter gefasst sein. Die Lage wäre vor allem am Dienstag und Mittwoch aufgrund der östlichen Anströmung in den unteren und südlicher bis westlicher Anströmung in den oberen Luftischichten chaotisch, die prädestinierten Unwettergebiete befinden sich bei solchen Lagen meist am östlichen Alpennordhang. Am Donnerstag übernimmt voraussichtlich wieder ein Tief bei den Britischen Inseln mit einer Süd- bis Südwestströmung das Zepter in die Hand.

Wochenvorschau Gewitter 22.-28.06.2012

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Blick von Bern auf die Kaltfront über Ostfrankreich am Donnerstagabend 21:00 Uhr

Blick von Bern auf die Kaltfront über Ostfrankreich am Donnerstagabend 21:00 Uhr

Nach dem äusserst turbulenten Kaltfrontdurchgang vom Donnerstag verlagert sich das Tief über den Britischen Inseln nach Osten und es stellt sich im Alpenraum bis zum Wochenende leichter Hochdruckeinfluss ein. Die Grosswetterlage ändert sich nicht wesentlich: Sie wird westdominiert, zum Wochenbeginn zyklonal, dann wahrscheinlich antizyklonal geprägt. Der Wettercharakter bleibt somit leicht unbeständig, doch mit etwas kühlerer Luft sind heftige Gewitter wenig wahrscheinlich.

Von Freitag bis Sonntag bleibt die Kaltfront über den Ostalpen liegen, gerät aber zunehmend unter Hochdruckeinfluss. Im Mittelland und im Jura wird es somit auf der kühleren Seite rasch freundlicher und trocken. Die schwüle Luft bleibt noch im Tessin und im Graubünden liegen, wo sich jeweils im Tagesverlauf noch einige Schauer und Gewitter bilden.

In der Nacht auf Montag erreicht uns aus Nordwesten eine weitere Kaltfront. Die beteiligten Luftmassen sind jedoch nicht sehr energiereich, sodass es wahrscheinlich bei schauerartigem Regen bleibt, Gewitter dürften die Ausnahme bilden. Am Montag selbst herrscht kühles Rückseitenwetter mit Schauern und Höchstwerten von nur noch knapp 20 Grad.

Der Trend bis zur Wochenmitte zeigt leichten Hochdruckeinfluss, wahrscheinlich bleibt es ruhig und die Temperaturen steigen langsam wieder auf frühsommerliches Niveau.

Zum Abschluss noch ein Rückblick auf die Unwetter vom Donnerstag: Verbreiteter Nebel und Hochnebel in den Morgenstunden bildete das Feuchteangebot für die Gewitter am Nachmittag. Gleichzeitig näherte sich aus Westen eine rasch ziehende Kaltfront. Wie so oft bildete sich auf deren Vorderseite über Ostfrankreich eine Konvergenzzone mit heftigen Entwicklungen. Diese Linie zog am Abend mit heftigen Gewittern über die gesamte Alpennordseite hinweg und brachte Starkregen und örtlich Hagel, am markantesten waren jedoch die orkanartigen Böen besonders dem Jurasüdfuss entlang über die Region Zürich hinweg bis zum Bodensee (Neuchâtel 114 km/h, Zürichberg 132 km/h). Mit dem heftigen Niederschlag kühlte die Luft in den unteren Schichten so markant ab, dass die vorlaufende Konvergenzzone allmählich die Rolle der eigentlichen Kaltfront übernahm. Diese selbst folgte gegen Mitternacht, brachte jedoch nur noch harmlose, lokal gewittrige Schauer. In der nachfolgenden Radar-Animation ist der Verlauf der beiden Systeme sehr gut nachzuvollziehen:

Radarfilm 21.06.2012 15:00-24:00 Uhr

Radarfilm 21.06.2012 15:00-24:00 Uhr