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Über Forscher (in Kooperation mit Meteoerror)

abgeschlossenes Diplom-Studium der Meteorologie & Geophysik in Innsbruck | seit 2010 Berufsmeteorologe | umfassendes Interesse für meteorologische Phänomene wie Föhn, Tornados, Gewitter, Schnellläufer (Stürme), Talwindsysteme | fühlt sich dem Gewissen verpflichtet, über irreführende Darstellungen meteorologischer Sachverhalte in den Medien aufzuklären

Rückblick auf Sturm BIANCA (27.02.20)

ein Beitrag von: Forscher (in Kooperation mit Meteo Error)

Sturmtief BIANCA reiht sich ein in eine Serie von Stürmen im Februar, den Auftakt lieferte PETRA (04.02.) , dann folgten SABINE und SABINE SUCCESSOR (10.02. und 10.02./11.02.), nach zwei Wochen Pause kam YULIA (23./24.02.). Zu BIANCA hatte ich bereits den Verdacht geäußert, es handle sich um eine Shapiro-Keyser-Zyklone. Das recherchierte Kartenmaterial stützt diese Annahme. Nachfolgend eine kurze Analyse über die wesentlichen Merkmale der Sturmzyklone:

1. Doppelte Jetstream-Konfiguration

Bis zum Höhepunkt der Tiefdruckentwicklung besaß die Zyklone in der Höhe einen doppelten Jetstream, Voraussetzung für eine Shapiro-Keyser-Zyklone: Das Bodentief befand sich im linken Jetauszug des stark gekrümmten Polarfrontjets und gleichzeitig im rechten Jeteinzug des deutlich schwächeren Warmfrontjets, der immerhin dafür sorgte, dass der Flächenniederschlag an der Warmfront wesentlich intensiver war als die nachrückende, fast inaktive Kaltfront.

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2. Kein klassisches Frontensystem

Die Modellanalyse von der 850 hPa-Temperatur lässt einen schmalen Warmsektor über Ostfrankreich vermuten, die sich auch am Boden in erhöhter Temperatur und Taupunkt niederschlugen. Die Vorder- und Rückseite passen allerdings nicht wirklich zu einer Okklusion.

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Die Überlagerung des Satellitenbilds mit Bodendruck und Radarbild von Europa zeigt einen breiten Aufgleitschirm der um den Bodentiefkern gewickelten Warmfront. Die Kaltfront ist anders als bei Norwegerzyklonen kein kompaktes, längliches Wolkenband, sondern durch kräftige Schauer und Gewitter gekennzeichnet, die eine Lücke zur Warmfront aufweist – ein weiteres typisches Kennzeichen für Shapiro-Keyser-Zyklonen.

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Das Radarbild von Frankreich zeigt ebenso die zellulären Schauerechos über Frankreich an der Kaltfront.

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Das Erscheinungsbild der Front ähnelt also stark jenem einer klassischen Shapiro-Keyser-Zyklone:

3. Sting Jet-Entwicklung über Ostfrankreich und Süddeutschland

Über Nordfrankreich gab es um 16 Uhr Lokalzeit einen breiten Bereich mit sehr tiefer Bewölkung (Stratocumulus cumulogenitus), die unter starkes Absinken geriet. An der Vorderkante des starken Absinkens, unmittelbar an/hinter der Kaltfront traten die stärksten Windspitzen auf. Von Paris über den Oberrheingraben, Baden, Schwaben bis zum Chiemgau und Innviertel traten Böen zwischen 90 und 110 km/h auf, einzelne Spitzen erreichten sogar über 120 km/h.

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Um 18 Uhr war der Höhepunkt der Tiefdruckentwicklung erreicht, der Sting Jet entfaltete seine volle Wucht, selbst auf der Hornisgrinde (1138m) wurden 154 km/h gemessen.

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In weiterer Folge schwächte sich der Sturm langsam ab. Die Warmfront drehte sich vollständig um den Kern, die Kaltfront als solche war nicht mehr erkennbar.

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In den Radiosondenaufstiegen von London (12 UTC), Paris (12 UTC) und Idar-Oberstein (18 UTC) ist das starke Absinken mehr oder weniger erkennbar, aber nur bei Paris sieht man um 500 hPa herum ein schmales Windmaximum in der Höhe. Sonst gibt es leider keinen repräsentativen Aufstieg aus dem Sting-Jet-Bereich.

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4. Sonstige Merkmale:

4.1 Zugbahn

Hier noch einmal die prognostizierte Zugbahn der unterschiedlichen Wettermodelle von den Abendläufen am Dienstag, 25. Februar.

zugbahnen

Und hier die tatsächliche Zugbahn, abgelesen an den QFFs, die Zahlen sind die Zeitangaben in UTC.

zugbahn-kerndruck

Selbst mit einer geglätteten Zugbahn steht EZWMF 12z vom als klarer Gewinner fest, wobei man dazu sagen muss, dass GFS schon Tage davor eine extrem südliche Zugbahn gerechnet hatte, dann aber wie die anderen Modelle wieder nördlicher wurde, womit der Sturm wesentlich stärker mit größerem Starkwindfeld ausgefallen wäre. Der niedrigste Luftdruck wurde am französischen Ärmelkanal um 11 Uhr Lokalzeit mit 988,2 hPa erreicht. Auf seinem Weg nach Deutschland blieb der Kerndruck nahezu unverändert. Erst über Bayern füllte sich das Tief deutlich auf, zeitgleich mit der Abschwächungsphase beim Wind. In 25 Stunden fiel der Kerndruck lediglich um 3,1 hPa und stieg um 9,2 hPa an. Weder eine markante Vertiefungs- noch Abschwächungstendenz.

4.2 Drucktendenzen

Wenn man allerdings die zeitliche Verlagerung des Tiefs berücksichtigt, 1700 km in 25 Stunden, dann ergeben sich durchaus beachtliche isallobarische Drucktendenzen (die zeitliche Druckänderung innerhalb 3 Stunden, angegeben in Zehntel Hektopascal), das begann um 17 Uhr Lokalzeit in Paris mit 120er Druckanstieg, um 19 Uhr 136 in Nancy, um 21 Uhr der Höhepunkt mit 149 in Karlsruhe, um 22 Uhr noch 144 in Mühlacker und um 23 Uhr immer noch 146 in Öhringen. Um 24 Uhr noch 138 in Roth/Mittelfranken und danach rasche Abschwächung unter 100er Druckanstiege über Niederbayern und Oberösterreich. Zum Vergleich: Caen/Frankreich hatte bei Orkan Lothar am 26.12.1999 einen Druckanstieg von 29,0 hPa in 3 Stunden.

4.3 Windspitzen

Vom Schneeberg gibt es für dieses Sturmereignis leider keine Daten. Die Bergstationen registrierten keine außergewöhnlich hohen Windböen, bemerkenswert waren eher die großflächig überschrittenen 100 km/h in den Niederungen und dann bis ins Traunviertel hinein. Erst in Niederösterreich schwächte sich der Sturm deutlich ab, in Wien wurden nicht einmal mehr 90 km/h erreicht.

windspitzen

6-Stunden-Windspitzen, Quelle: http://www.kachelmannwetter.com 

–>  Spitzen über ganz Süddeutschland und im Norden der Schweiz.

Knappe drei Tage nach BIANCA zog ein weiteres kleinräumiges Sturmtief namens DIANA über Frankreich nordostwärts und brachte an seiner Kaltfront eine markante Gewitterlinie hervor, die selbst im Flachland einzelne Orkanböen erzeugte. Mehr dazu im nächsten Beitrag, wo ich die einzelnen Charakteristiken der Sturmtiefs genauer ausarbeiten möchte.

Orkan BIANCA sch(l)ießt den Februar ab

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Dienstagfrüh über dem Wiener Becken mit Blick zu den Hundsheimer Bergen, angestrahlter Altocumulus radiatus, der durch eine ausgeprägte Gebirgswelle im Lee des Wienerwalds entstanden ist.

Für das Ausmaß von Sturm YULIA am Sonntagabend hielt sich die Berichterstattung ziemlich in Grenzen. Es gab hunderte Feuerwehreinsätze in Ober- und Niederösterreich. Der Grund für das dürftige Interesse scheint klar: Einerseits ist es das ganze Monat schon stürmisch, ein gewisser Gewöhnungseffekt ist eingetreten, der auch die Gefahr birgt, dass künftige Sturmgefahren übersehen werden, anderers dominiert natürlich die Pandemie durch das Corona-Virus alle Nachrichten. Ich bleibe bei dem, was mich interessiert: Der vierte Sturm in diesem Februar, BIANCA, welcher am Donnerstag über Deutschland hinwegziehen wird und in der Nacht auf Freitag Österreich überquert. Das ist wohlgemerkt schon übermorgen und im Gegensatz zu den drei Stürmen davor, sind die Modelle hier noch nicht auf einer Linie, was die Zugbahn betrifft.

Die Ausgangslage – ein Blick auf den Nordatlantik:

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Infrarot-Satellitenbild vom Nordatlantik und Europa

Sturmtief ZEHRA dreht inzwischen über Skandinavien seine Kreise, die Okklusion mit der vergleichsweise tiefen Bewölkung ist gut erkennbar. Von der Westukraine über Südpolen, Slowakei, Österreich bis Italien erstreckt sich ein gebogenes Band mit hochreichender (heller) Bewölkung – die verwellende Kaltfront. Über dem Golf von Lyon und den Balearen sieht man eine deutliche Auslenkung, hier stößt gerade hochreichende Kaltluft ins Mittelmeer vor. Das bildet die Grundlage für das morgige Italientief, das in Teilen Kärntens und der südlichen Steiermark den ersten nennenswerten Niederschlag seit Ende November (!) bringen wird. Südlich von Neufundland zieht bereits der mächtige Warmfrontschirm von BIANCA auf. Zu diesem Zeitpunkt liegt der Sturm noch in den Geburtswehen, er bildet sich als Teiltief am Okklusionspunkt der langgestreckten Frontalzone und wird bald einen 45°-Winkel nach Südosten einschlagen, also Richtung Europa ziehen. Ab dem Ärmelkanal scheiden sich dann die Modellgeister.

Zugbahn von BIANCA in den Abendläufen der Globalmodelle:

Folgende Grafik zeigt die mögliche Zugbahn von Orkan BIANCA von Donnerstagmorgen (07 Uhr Lokalzeit) bis Freitagmorgen (07 Uhr Lokalzeit).

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Zugbahnen nach ARPEGE (F), ICON (D), GFS (US) und EZWMF (EU)

Alle Modelle zeigen eine eher südliche Zugbahn, wobei das europäische EZWMF die südlichste Zugbahn zeigt, die über Stuttgart, Straubing und knapp nördlich von Wien weiter zur Niederen Tatra geht. So sah vor zwei Tagen das amerikanische GFS auch noch aus, inzwischen verläuft es etwas nördlicher. Eine Differenz von 50, 100 oder gar 200km macht hier schon viel aus, denn davon hängt ab, wie stark der Leitplankeneffekt am Alpennordrand ist, den wir bereits bei PETRA und YULIA gesehen haben und der vor allem auf prädestinierten Bergstationen wie Säntis, Wendelstein (r.i.p., wurde vom DWD aufgelassen), Feuerkogel und Schneeberg für Windspitzen von 180 bis 250 km/h sorgen kann.  Auch im Flachland kann eine südliche Zugbahn beträchtliche Windspitzen hervorrufen, also Orkanböen über Süddeutschland bis weit in den Donauraum hinein.

Wahrscheinliches Erscheinungsbild von BIANCA:

 

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Simuliertes Infrarot-Satellitenbild von WRF 06z für Freitag, 28.02.2020, 01 Uhr MEZ, Quelle: kachelmannwetter.com

Das Schweizer Lokalmodell mit 1x1km Auflösung rechnet wie EZWMF und GFS eher mit einer südlichen Zugbahn, das ist bei der Interpretation des Bildes im Hinterkopf zu behalten. Zum Zeitpunkt der Simulation befindet sich der Kern über dem Westen von Tschechien. Die Okklusion hat sich sichtbar eingedreht und reicht bis nach Oberösterreich. Die Kaltfront ist wenig ausgeprägt, was meine Antennen sensibilisiert.

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300 hPa Jetstream (kt), Divergenz am Donnerstagmittag

Tatsächlich zeigt die Jetstream-Analyse die Entwicklung einer double jetstream configuration, die Voraussetzung für eine Shapiro-Keyser-Zyklone ist und in weiterer Folge die Entwicklung eines Sting Jets verursachen kann.

Das Tief wird weitgehend okkludiert auf Süddeutschland und die Schweiz treffen, das impliziert, dass das Reifestadium bald erreicht ist und sich das Tief am Weg Richtung Tschechien bereits auffüllen wird.

Und damit zu den Gefahren von Orkan BIANCA:

  • Wie schon bei YULIA und PETRA sorgt die rasche Verlagerung des Sturms für einen starken isallobarischen Druckanstieg. Dieses Mal rückt das Zwischenhoch allerdings wesentlich rascher nach. Innerhalb von rund 18 Stunden steigt der Luftdruck um über 30 hPa an.
  • Durch den niedrigen Kerndruck von unter 990 hPa liegen die Höhendruckflächen um rund 300m niedriger als im Durchschnitt. Der Mittelwind an der Südflanke wird recht flächendeckend mit 60-70kt erwartet, nur dieses Mal auf 1200m Höhe statt 1500m. Damit kann der starke Höhenwind leichter zum Boden transportiert werden.
  • Durch den okkludierten Zustand ist viel mehr Höhenkaltluft beteiligt als bei den Vorgängern. Auch das begünstigt den vertikalen Impulstransport und das Herabmischen des kräftigen Höhenwinds.
  • Die nachfolgende Kaltluftzufuhr fällt deutlich dieses Mal markanter aus, in 1200m sinken die Werte hinter der Front unter -6 Grad C ab. Die Nullgradgrenze sinkt auf rund 400-500m. Im Fall durchziehender Niederschläge drohen Blizzard-Bedingungen, etwa verbreitet im Mühl- und Waldviertel aber auch am Alpennordrand.
  • Der nordwestlichere Wind wird zwar wahrscheinlich keinen neuen Schneebergrekord bringen, aber verbreitet auch an der Alpensüdseite mit stürmischen Nordföhn durchgreifen.
  • Ob sich an der Spitze der eingeringelten Okklusion ein Sting Jet ausbilden kann, ist momentan noch unsicher. Es kann dann auch ohne Schauer oder Gewitter Orkanböen am Boden geben.

Die schiere Kraft des Windfelds hinter der Kaltfront/Okklusion zeigen jedenfalls alle Modelle inklusive Lokalmodelle durch außergewöhnlich heftige Mittelwinde in 10m-Höhe.

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GFS12z-Lauf für Donnerstag, 27.02., 22 Uhr MEZ – 10m Wind (kt)

Über Süddeutschland werden in einem breiten Streifen Mittelwinde zwischen 25kt und 38kt gerechnet. Die Spitzenböen würden dann verbreitet bei 50-60kt liegen, in freien Lagen auch mehr. Der Tiefdruckkern liegt hier über Thüringen.

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GFS12z-Lauf für Freitag, 28.02., 04 Uhr MEZ – 10m Wind (kt)

Das bodennahe Starkwindfeld würde unter leichter Abschwächung den Norden von Österreich überqueren. Dabei verschärfen sich aber wegen dem Leitplankeneffekt und sich intensivierenden Druckanstieg die Höhenwinde (in 1200-1300m verbreitet 70kt). Wenn die Wettermodelle so ein starkes Durchschlagen der Höhenwinde auf den Bodenwind zeigen, heißt es besonders genau hinschauen.

Aufgrund der Uhrzeit, wie schon bei den vorherigen Stürmen mit Ausnahme PETRAS, trifft es es vor allem die Nachtstunden, sodass sich die Verkehrsauswirkungen und potentielle Freizeitunfälle (Spaziergänge trotz Sturmwarnung im Wald) in Grenzen halten sollten. Im Osten von Österreich wird er aber im Freitagfrühverkehr spürbar sein.

Nun bleibt die abschließende Frage, welche Schweinderlzugbahn BIANCA letzendlich nehmen wird und ob ein Sting Jet mit von der Partei sein wird.