Archiv für den Autor: Forscher (in Kooperation mit Meteoerror)

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

Orkan BIANCA sch(l)ießt den Februar ab

6

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:

satbild

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).

zugbahnen

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:

 

wrf-12z

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.

2020022712_38

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.

GFSOPME12_57_9

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.

GFSOPME12_63_9

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.

Sturm YULIA auf PETRAS Spuren

9z

Sturmtiefentwicklung YULIA im Wellenstadium, 23.02.2020, 10 Uhr Lokalzeit

Die prognostizierte Zugbahn von Sturm YULIA ist ähnlich zu jener von Sturm PETRA am 04. Februar 2020, aber rund 200km nördlicher. Im obigen Satellitenbild vom Vormittag sieht man eine ausgeprägte Verwellung mit Warmfrontband über Norddeutschland, wo es zu kräftigen Regenfällen kommt. Die Kaltfront ist noch wenig ausgebildet. Die Jetachse wird durch die gerippten Strukturen innerhalb der Cirrusbewölkung angedeutet, dies deutet auf Schwerewellen und schwere Turbulenzen hin. Entscheidend ist das im weißen Kasten, das mit „kalter Förderband“-Zyklogenese tituliert ist. Dort sieht man nördlich der hochreichenden Schichtbewölkung tiefe flächenhafte Bewölkung. Sie schwimmt auf der kalten Seite des Jetstreams mit und wird sich am Abend zunehmend gegen den Uhrzeigersinn eindrehen. Es handelt sich also um die spätere Okklusionsfront. Das alleine wäre nicht besonders, aber ist insofern bemerkenswert, da es sich um eine Warmfrontwelle handelt. Diese hat sich von der Warmfront des nachrückenden Sturmtiefs ZEHRA abgespaltet, das am Montag von den Britischen Inseln her nachfolgen wird. Dennoch ist im Reifestadium nicht die Warmluft dominant, sondern die Kaltluftbewölkung, aus der die Okklusion geformt wird. Im derzeitigen Übergangsbereich zwischen Kaltluftbewölkung und Jetbewölkung wird sich am Nachmittag und Abend sukzessive sehr trockene Luft stratosphärischen Ursprungs wie ein Keil hineinschieben (Dryslot) und die Tiefdruckentwicklung intensivieren. Dennoch vertieft sich YULIA lediglich um rund 10 hPa auf 991 hPa.

Was macht das Sturmtief also so gefährlich?

1. Es zieht sehr schnell, weil es mit dem Jetstream mitschwimmt. Damit ändert sich der Luftdruck zeitlich schnell und diese, sogenannte isallobarische Druckänderung ist für den Wind entscheidend.

2. Von den Brextinseln rückt rasch das nächste Sturmtief nach. Zum Zeitpunkt des stärksten Windfelds über dem Nordosten von Österreich verstärkt sich bereits ein Tief vor Irland. Mit dem eingelagerten Zwischenhoch steigt der Luftdruck bei uns rasch an.

3. Die Alpennordseite befindet sich im stabil geschichteten Warmsektor. Das begünstigt Föhneffekte und damit kann der kräftige Höhenwind auch ohne Schauerniederschlag zum Boden transportiert werden. Das wird wahrscheinlich schwerpunktmäßig wie bei PETRA im Mühl- und Waldviertel passieren, sowie am Alpenostrand. Außerdem ist die Luftmasse nach Abzug der vorausgegangenen Kaltfront bereits gut durchmischt gewesen, es gibt keine störende Inversion, die ein Herabmischen dämpfen könnte, bzw. kein Niederschlag und im Gegenteil sogar etwas Sonneneinstrahlung.

4. Bei gleichem Druckgradienten weht der Wind in Hochdrucknähe stärker als in Tiefdrucknähe. Das erklärt den stärkeren Höhenwind als bei PETRA, so werden selbst in 3000m Seehöhe am Abend 150 km/h im Mittel erreicht. Manche Modelle rechnen für den Gitterpunkt am Schneeberg Spitzen zwischen 200 und 250 km/h. Ähnliche Windspitzen kann man auch am Göller, auf der Hochfläche der Rax (Scheibwaldhöhe, Dreimarkstein) und Schneealpe sowie am Ötscher und Dürrenstein erwarten, zumindest zwischen 160 und 200 km/h. In den Niederungen verbreitet 90-110 km/h, in Teilen des Mühl- und Waldviertels sowie zwischen Ternitz und Wien sind über 120 km/h möglich. Hier werkelt vor allem der Westföhn.

Auffallend übrigens, wie ruhig die Medien dieses Mal rund um das Sturmtief sind. Bei Sturmtief SABINE am 10.02.2020 gab es zumindest in Österreich einen übertriebenen Hype vor den Auswirkungen, in Deutschland waren die Vorkehrungen (deutschlandweit eingestellter Bahnverkehr) großteils berechtigt.

COSOPOS09_12_28

cosmo-09z-Vorhersage für Sonntagabend, 21z, 850 hPa Wind (ca. 1500m, kt)

COSOPOS09_12_29

COSMO-09z-Vorhersage für Sonntagabend, 21z, 925 hPa Wind (ca. 600m, kt)

Die Windvorhersagekarten aller Modelle raten zur allergrößten Vorsicht. Der Höhenwind erreicht in Niederösterreich verbreitet 70-80kt, am südlichen Alpenostrand sogar um 90kt. Das entspricht 160 hkm/h im Mittel! In 600m, also etwa Höhe Anninger erreicht der Höhenwind immer noch um 60kt, also 110 km/h im Mittel. Der Höhepunkt wird zwischen 19 Uhr und 24 Uhr Lokalzeit erreicht, und zwar vor der Kaltfront.

COSOPOS09_15_11

COSMO-09z-Vorhersage für Sonntagnacht, 00z, CAPE-Werte (J/kg)

Die Kaltfront selbst zeichnet sich als schmales Band mit erhöhten CAPE-Werten ab, zumindest kräftige Schauer sind mit dabei, nördlich der Donau einzelne Gewitter nicht ausgeschlossen.