Leslie: Hurrikan oder normales Sturmtief?

Wenige Tage nach einem verheerenden Unwetter auf Mallorca warnen Meteorologen und Meteorologinnen vor einem heftigen Sturm in Portugal und Spanien. Der Hurrikan „Leslie“ steuere vom Atlantik auf die Länder zu und werde heute Abend auf Land treffen, teilte das portugiesische Meeresinstitut IPMA mit. Medienberichten zufolge sollen unter anderem die Regionen um die Hauptstadt Lissabon und Coimbra betroffen sein.

Von dort werde der Sturm voraussichtlich nach Spanien weiterziehen, sagten Expertinnen und Experten im Sender Canal 24 Horas. Es wird zwar erwartet, dass sich der Hurrikan in den nächsten Stunden zu einem tropischen Wirbelsturm abschwächt – dennoch warnte das National Hurricane Center vor Orkanböen und Sturzfluten.

Quelle: orf.at (abgerufen am 13.10.18, 20.54 MESZ)

Das ist so nicht korrekt. In allen Prognosen sollte „Leslie“ die Iberische Halbinsel als außertropisches Sturmtief erreichen.

Um 17.00 MESZ wurde Leslie vom NHC noch als Hurricane geführt …

Hurricane Leslie Discussion Number  69
NWS National Hurricane Center Miami FL       AL132018
1100 AM AST Sat Oct 13 2018

Despite Leslie moving over 20C ocean and being embedded within
strong shear, satellite data indicate that Leslie has maintained
its deep warm core and is running ahead of a cold front. Although
convection has weakened considerably, Dvorak estimates indicate
that the winds are still 65 kt.  All indications are that Leslie
will acquire extratropical characteristics in the next several
hours, and by the time it reaches the Iberian peninsula later today,
the system will be a powerful post-tropical cyclone. After landfall,
rapid weakening is anticipated, and Leslie is forecast to degenerate
into a broad low pressure area over Spain in a day or so.

Um 20.00 MESZ dann als außertropisches Tiefdruckgebiet.

Post-Tropical Cyclone Leslie Tropical Cyclone Update
NWS National Hurricane Center Miami FL       AL132018
200 PM AST Sat Oct 13 2018

Satellite data and surface observations indicate that Leslie has
acquired extratropical characteristics and is now a post-tropical
cyclone with 70 mph (110 km/h) winds.

SUMMARY OF 200 PM AST...1800 UTC...INFORMATION
----------------------------------------------
LOCATION...39.2N 11.3W
ABOUT 120 MI...190 KM WNW OF LISBON PORTUGAL
MAXIMUM SUSTAINED WINDS...70 MPH...110 KM/H
PRESENT MOVEMENT...NE OR 55 DEGREES AT 33 MPH...54 KM/H
MINIMUM CENTRAL PRESSURE...984 MB...29.06 INCHES

Um 15.00 MESZ hatte Hurrikan LESLIE folgende Gestalt angenommen:

leslie-13

Satellite HD am 13. Oktober 2018, 15.00 MESZ (Quelle)

Das Zentrum des Sturms war noch klar konvektiv geprägt, während sich aber bereits frontale Bänderstrukturen entwickelten. Gut zu erkennen die Kaltfront und ein ausgeprägter wolkenloser Bereich dahinter, in dem sehr trockene Luft aus höheren Atmosphärenschichten absinkt (Dryslot). An der Spitze dieses dreieckförmigen Trockeneinschubs bestand die Gefahr einer Sting Jet-Entwicklung. Hochaufgelöste Wettermodelle, u.a. das britische Euro4 und das deutsche ICON zeigten heute mittag eng begrenzte Spitzenböen bis 200 km/h bei Landfall in Portugal gegen 02.00 MESZ.

Um 21.00 MESZ hat Leslie bereits jegliches Erscheinungsbild eines Hurrikans verloren …

de_sat-de-310-1_2018_10_13_18_00_5713_123

Infrarotes Satellitenbild am 13. Oktober 2018, 20.00 MESZ (Quelle)

Die Meteorologen vom Flughafen Humberto Delgado Lissabon halten weiterhin in Zusammenhang mit kräftigen Gewittern Orkanböen für möglich, wenn auch nur mit einer 30-prozentigen Eintreffwahrscheinlichkeit. Als sicher angesehen werden Böen bis 43kt (80 km/h).

TAF: LPPT 131700Z 1318/1424 19018G30KT 9999 SCT015 BKN045 BECMG 1318/1320 6000 -RA SCT006 BKN012 TEMPO 1320/1323 18030G43KT 2000 +RA BKN005 PROB30 TEMPO 1320/1323 18040G60KT 1200 +TSRA BKN015CB BECMG 1323/1401 30035G48KT 9999 NSW SCT020 [….]

Auch in Porto ist dieser Worst Case abgebildet, hier rechnet man ansonsten mit 90 km/h Spitzenböen.

TAF: LPPR 131700Z 1318/1418 VRB05KT 9999 FEW025 BECMG 1319/1321 20020G32KT 6000 -RA SCT004 BKN008 TEMPO 1321/1403 20035G50KT 2000 +RA SCT002 BKN004 FEW015CB PROB30 TEMPO 1321/1403 VRB40G60KT 1200 +TSRA BKN015CB […]

Der Abendlauf des deutschen Modells rechnet den Schwerpunkt der Spitzenböen direkt bei Lissabon.

de_model-de-310-1_moddeuhd_2018101312_13_957_11

Windböen zwischen 02.00 und 03.00 am 14. Oktober 2018 nach Europa HD (Abendlauf) – Quelle

de_model-de-310-1_moddeuhd_2018101312_13_957_155

Signifikantes Wetter um 03.00 MESZ, Deutsches Modell (Quelle)

Das Britische Modell zeigt den Schwerpunkt hingegen weiter nördlich bei Porto.

de_model-de-310-1_modgbrhd_2018101312_11_957_11

Windböen zwischen 00:00 und 01:00 MESZ am 14. Oktober 2018 nach dem Britischen Modell (Abendlauf)- Quelle

de_model-de-310-1_modgbrhd_2018101312_10_957_155

Signifikantes Wetter um Mitternacht (Britisches Modell), Quelle

In beiden Fällen werden die Spitzenböen knapp südlich des Tiefdruckkerns gerechnet, was ziemlich exakt der Position des „Sting Jets“ entspricht. Von dessen Entwicklung wird also abhängen, ob Ex-Hurrikan (!) Leslie als außertropisches Sturmtief lokale Windspitzen in der Stärke eines Kategorie 3-4-Hurrikans erzeugen kann. Das hat dann aber nichts mehr mit den ursprünglich tropischen Eigenschaften des Tiefs zu tun.

Mir ist natürlich bewusst, dass der Sting Jet den Durchschnittsleser überfordert, aber man könnte trotzdem damit aufhören, den Leser für grundsätzlich überfordert zu halten und ergänzen, dass Leslie als außertropisches Sturmtief auf die Iberische Halbinsel trifft und nicht mehr als Tropensturm.

Abschwächung von Sturm FABIENNE über Österreich – Ursachensuche

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RGB-Satellitenbildanalyse von „FABIENNE“ um 19 Uhr Lokalzeit

Bis etwa 20 Uhr Lokalzeit lief am Sonntag, 23. September 2018, alles programmgemäß. Es bildete sich eine zeitweise über 800 km lange Gewitterlinie von Ostfrankreich über Süddeutschland bis Tschechien und die Südwestgrenze Polens aus. Es entstanden die bogenförmigen Ausbuchtungen an der Linie, lokal fegten Tornados hinweg. Die 159km/h vom Weinbiet klingen zwar spektakulär, ich war dort aber schon oben und die Station steht an einer sehr exponierten Kuppe, ideale Überströmung, und daher nicht ungewöhnlich. Anders die 137 km/h in Würzburg und die 148km/h in Konstanz (alter Rekord von Orkan Vivian am 27.2.1990 von 122 km/h pulverisiert).

In Österreich fiel der Sturm deutlich schwächer aus als erwartet: Reichenau a.d. Rax 121km/h und Reutte 112 km/h noch mit erwarteter Stärke. Sonst aber nirgends höher. In Ramsau/Dachstein 109 km/h, Wiener Neustadt 102 km/h und Irdning/Ennstal 100 km/h.

Irdning steht ebenfalls exponiert, Wiener Neustadt bekam Wienerwaldföhn und Ramsau hatte die Spitze kurz vor 3 Uhr, ebenfalls mit durchgreifendem Nordföhn.

Die Erklärung im ORF (abgerufen am 24.09.18, 11.25 – vmtl. APA-Meldung, weil in etlichen Zeitungen falsch) ist jedenfalls völlig falsch:

Laut Meteorologen haben starke Gewitter in Bayern die angekündigten, orkanartigen Böen erheblich abgeschwächt, teilte Franz Resperger vom Landesfeuerwehrkommando am Montag in den frühen Morgenstunden mit.

Über Bayern sind gerade mit den Gewittern Orkanböen aufgetreten. Und was haben Gewitter in Bayern mit den Windverhältnissen in Österreich zu tun?

In Österreich vielfach zu feucht und zu kühl vor der Kaltfront

Nach ausgiebiger Recherche bin ich zu der Erkenntnis gelangt, dass der ausgeprägte Warmfrontniederschlag Sonntagfrüh und Sonntagvormittag die Niederungen Österreichs zu stark anfeuchtete und abkühlte. In der Schweiz und in Süddeutschland zog der Regen früher ab und mit Nähe zum Tiefdruckkern waren die Luftdruckdifferenzen größer. Dadurch kam es dort vor der Kaltfront zu starkem Südwestwind mit teils stürmischen Böen. Das hat die herangeführte Warmluft in der Höhe bis zum Boden herabgemischt. Verbreitet wurden 20 bis 25 Grad gemessen.

In Österreich blieb es mit Abzug der Warmfront auf den Gipfeln mild, so meldete der Sonnblick noch um 20 Uhr +6°C, um 21 Uhr vor Frontdurchgang +5°C. Erst nach Mitternacht fiel die Temperatur auf 0 Grad und sackte dann weiter ab. In den Niederungen wurde die Maxima meist zwischen 16 und 18.00 Uhr Lokalzeit erreicht, mit 18 bis 22 Grad. Im Hinblick auf die Temperaturwerte in der Höhe (z.b. Rax, 1550m, +17°C) entspricht das aber bei weitem nicht den theoretisch möglichen Höchstwerten (+25 bis +30°C) bei dieser Luftmasse. Nach 19 Uhr gingen die Temperaturwerte dem normalen Tagesgang entsprechend fast überall zurück, ausgenommen in einem schmalen Band vom Bodensee über das Außerfern bis zum Chiemgau und Flachgau. Dabei wehte vom Warmluftband ausgenommen überall nur schwacher Wind in den Tälern. Auf den Bergen etablierte sich im Warmsektor zwar (seichter) Südföhn, auf den Bergen aber kaum starker Westwind. Hunerkogel/Dachstein (2700m) hatte untertags 40-60km/h Südostwind. Auch an anderen Bergstationen der Steiermark vom Lawinenwarndienst zeigen sich ähnliche oder sogar noch schwächere Windmessungen untertags. Mit anderen Worten, die Föhnkomponente, aus welcher Richtung auch immer, war zu schwach, um die Warmluft bis in die Niederungen zu transportieren. Da es bis zum Vormittag zudem stark bewölkt war, reichte die Tageserwärmung nicht aus, vom Boden ausgehend in die Höhe zu durchmischen (Sonnenstand Ende September!).

In Süddeutschland betrug die horizontale Temperaturdifferenz entlang der Kaltfront stets rund 10 Grad, zudem zur besten Tageszeit mit Höchstwerten am späten Nachmittag. Zwischen 21 und 22 Uhr Lokalzeit erfasste die Kaltfront den Alpennordrand und räumte das oben erwähnte Warmluftband vollständig aus. In Konstanz fiel die Temperatur innerhalb weniger Minuten um 10 Grad, der Druck stieg um 6 hPa. Auch Reutte lag in diesem Warmluftband (110 km/h). Inneralpin hat es aber vor Ankunft der Kaltfront bereits deutlich abgekühlt auf 14 bis 19 Grad. In Salzburg ging die Temperatur im Gewitter von 18 auf 15°C zurück. Gleichzeitig lagen die relativen Luftfeuchten vor der Front verbreitet zwischen 75 und 100%.

Das hat nun mehrere Auswirkungen:

Geringe horizontale Temperaturgegensätze schwächen die Querzirkulation an der Kaltfront ab (Warmluft wird in die Höhe gerissen, Kaltluft dahinter sinkt rasch ab), die Gewittertätigkeit hat über Österreich entsprechend rasch abgenommen und war im Osten überhaupt nicht mehr präsent

– hohe relative Luftfeuchtigkeit verhindert vertikale Durchmischung und damit den Impulstransport der starken Höhenwinde zum Boden, sie verhindert außerdem, dass der starke Niederschlag Verdunstungskälte erzeugt, was die Abwinde zusätzlich beschleunigt und den starken Höhenwind zum Boden drücken kann.

– Hohe absolute Feuchte (Plusgrade bis weit über 3000m hinaus) verhinderte außerdem, dass sich Hagel/Graupelkörner bildeten, welche durch Schmelzprozesse der Umgebungsluft Wärme entziehen und ebenfalls kalte Abwinde fördern.

Außerdem befand sich der stärkste Druckanstieg deutlich hinter der Kaltfront, aber mit abnehmenden Höhenwinden.

Nach 21 Uhr Lokalzeit ist die Kaltfront auch im Satellitenbild zerfleddert, sie wurde zunehmend strömungsparallel (kräftiger Westsüdwestwind in der Höhe), was die Querzirkulation weiter abschwächt. Vor der Kaltfront bildeten sich vermehrt Niederschlagsechos und feuchteten bei weiterer, leichter Abkühlung die Niederungen an, schwächten den Temperaturgradienten weiter ab. Die Linienform des konvektiven Niederschlags geht in eine Clusterform über, die ohne entsprechende Intensität nicht für starke Windböen spricht.

Die Modelle haben den Höhenwind zwar in den Abendläufen weiter abgeschwächt, aber er lag verbreitet um 50-60kt, was bei Durchzug einer Gewitterlinie gewöhnlich ausreicht, um diese vollständig zum Boden zu transportieren.

Zusammenfassung

  1. Warmfrontniederschlag hat die Temperaturhöchstwerte in den Niederungen reduziert und die Luftmasse feucht gehalten
  2. Tageszeitliche Abkühlung am Abend senkte die Temperatur vor Frontankunft zusätzlich
  3. Ausbleibende föhnige Effekte durch die Distanz zum Tiefdruckkern verhinderten Aufrechterhaltung des starken Temperaturunterschieds bei Ankunft der Kaltfront
  4. Spitzenböen vorwiegend dort, wo die Warmluft im Warmsektor des Tiefs zuvor die Niederungen erreicht hat und die relative Luftfeuchte niedriger gehalten hat (Verdunstungskälte), dadurch markante Temperaturrückgänge und Druckanstiege
  5. Ausnahme: Nordföhneffekte (Ramsau, Irdning, Reichenau/Rax) mit/nach Frontdurchgang
  6. Strömungsparallele Lage der Kaltfront zum Höhenwind hat die Intensität über den Ostalpen weiter abgeschwächt und die Gewittertätigkeit zum Erliegen gebracht.

Grafiken würden diese Analyse nun noch schön aufpeppen, ist mir an meinem freien Tag aber zu zeitaufwendig jetzt, ich bitte um Verständnis.