[VERIFIKATION] 24.08.2011: Schwergewitterlage und die Probleme der Modelle....

  • [VERIFIKATION] 24.08.2011: Schwergewitterlage und die Probleme der Modelle....

    Hallo zusammen!

    Nachfolgend soll die Problematik der Modelle mit der Schwergewitterlage vom 24.08.2011 einmal dargestellt werden. Als Ausgangslage hatten wir einen großen Trog über Westeuropa, dem ein Hochdruckgebiet über Osteuropa entgegenstand. Im Nordwesten Deutschlands war eine warme Luftmasse zugegen, während im übrigen Teil eine heiße und feuchte Luftmasse vorzufinden war. Diese zeichnete sich durch hohe CAPE-Werte um die 1.500 J/kg aus. Diese zwei Luftmassen wurden über Deutschland durch eine Luftmassengrenze getrennt. Randtröge und Teiltiefbildungen sorgten dabei immer wieder für die Auslösung großräumiger, unwetterartiger Gewittercluster, wie auch an diesem Tag: Ein Randtief, dass sich über Frankreich gebildet hatte, zog nordostwärts über den Ärmelkanal zur Nordsse und weiter gen Norwegen.

    In der Nacht zum 24. gab es für Thüringen 2 interessante Systeme:

    Um Mitternacht waren zwei Zonen gewittriger Aktivität auszumachen: Ein Gewittercluster im Süden sowie eine linienartig angeordnete Staffel, die von Frankreich nach Rhein-Main reinzog:


    Die gleichen Systeme um 03:30 Uhr:


    Der Cluster aus Bayern verstärkte sich auf seinem Weg nordostwärts und schloss sich mit einem weiteren, neugebildeten Komplex in Bayern zusammen. Als großer "Batzen" (MCS ?) ging es weiter nordostwärts. Aus der Linie im Südwesten hat sich über Rhein/Main und Hessen im weiteren Verlauf ebenfalls ein Cluster gebildet, der gen Thüringen zog.

    Das Ergebnis der morgendlichen Gewitter kennen wir alle. Betrachtet auch mal die Ausgangsbedingungen, dass sich solche großen Cluster mitten in der Nacht bilden und verstärken! Das zeigt, wenn entsprechende Dynamik im Spiel ist, klappts auch nach Sonnenuntergang...

    Bevor es nun näher auf Vergleiche eingeht noch etwas vorweg:

    Punkt 1) Luftmassengrenzen, Teiltiefentwicklungen und Kaltlufttropfen (letzterer war hier nicht im Spiel) mögen die Modelle gar nicht, denn damit kommen sie selbst bis zum Nowcast-Termin nur schlecht klar. Vorhersagen sind hier sehr schwierig! Desweiteren muss man die Entwicklung mit jedem neuen Lauf verfolgen (hier werden ja nur bestimmte Läufe zur Referenz genommen).
    Punkt 2) Die Modelle haben während der ganzen Lage enorme Probleme gehabt, die Konvektionszonen zeitlich und räumlich einzutakten.
    Punkt 3) Die zum Vergleich herangezogenen Läufe waren nicht immer die Aktuellsten (siehe Beschreibung über den Bildern), ebenso konnte ich nicht alle sichern, da ich von Nachmittag bis in die Nacht meist unterwegs war.

    Zusammenfassung der Berichte von DWD, UWZ, Estofex:
    S Y N O P T I S C H E Ü B E R S I C H T K U R Z F R I S T
    ausgegeben am Mittwoch, den 24.08.2011 um 08 UTC


    Synoptische Entwicklung bis Freitag 24 UTC
    --------------------------------------------------------------
    Mittwoch... Vor einem hochreichenden westeuropäischen Trogkomplex liegt Mitteleuropa in
    einer südwestlichen Anströmung, mit der feuchte und warme bis heiße Luftmassen in große
    Teile des Vorhersagebereichs geführt werden.
    Eingebettet darin ist eine in einem gradientschwachen Umfeld sich nur wenig verlagernde
    und zur Wellenbildung neigende Kaltfront, die wenig wärmere Luft nach Nordwesten hin
    abtrennt.
    Vor allem im Bereich dieser Luftmassengrenze hilft bodennahe Konvergenz zur Auslösung von
    starken Gewittern, die mit heftigem Starkregen, Hagel und Sturmböen auch Unwetterkriterien
    erreichen.
    Aktuell verläuft dieser Bereich etwa vom Saarland über den Mittelgebirgsraum nach
    Brandenburg. Schwerpunkte der Gewittertätigkeit im Osten verlagern sich noch nordostwärts,
    werden aber in der Modellsimulation (unrealistisch ?) rasch abgeschwächt.

    Nach einer kurzen Lücke setzt von Frankreich ins Saarland greifend wieder neue
    Gewittertätigkeit ein, die sich zwar vorübergehend abschwächen kann, im Tagesverlauf aber
    dann intensivierend auf etwas nördlicherer Zugbahn (als die Nacht- und Frühgewtter)
    nordostwärts ausgreifen sollen.
    Zusammen mit einer sich etwas stärker entwickelnden Welle an der Bodenfrontalzone werden
    vor allem von CosmoEu sehr hohe Regenstundensummen simuliert, die in den Abend- und frühen
    Nachtstunden zum Donnerstag über dem Norden und Nordosten erwartet werden (Maximum ähnlich
    bei GFS).

    Abseits dieser Bodenfrontalzone muss auch im Süden mit der Auslösung von Gewittern
    gerechnet werden, vor allem in Richtung Alpen und über der Alb.

    Mit der beteiligten feuchtwarmen bis heißen Luftmasse können die Gewitter
    Unwettercharakter haben, was insbesondere für den frontalen Bereich gilt.

    Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach
    Dipl. Met. Reinhard Graminski
    Warnlagebericht (UWZ)

    Am Mittwoch tagsüber ist es verbreitet schwülwarm, im Süden und Osten heiß und schwül. Schon in den Morgenstunden ziehen in einem Streifen etwa vom Saarland über die Mitte des Landes bis nach Brandenburg und Sachen einige heftige Gewitter durch. Ansonsten ist es vielerorts trocken, einzelne Schauer und Gewitter sind aber auch sonst nicht ausgeschlossen. Im Tagesverlauf bilden sich nahezu im ganzen Land örtlich heftige Gewitter mit Unwettergefahr durch sehr starken Regen, Hagelschlag und schwere Sturmböen. Heftige Gewitter und Orte, in denen es ganztägig trocken bleibt, werden naturgemäß wieder nah beieinander liegen. Im Südosten treten Hitzegewitter zunächst aber eher vereinzelt auf und das bevorzugt über den Bergen, später ziehen hier von den Alpen her voraussichtlich vermehrt schwere, örtlich unwetterartige Gewitter durch. Im Nordosten ist es zunächst weitgehend trocken, zum Abend kommen auch hier einzelne Gewitter auf. Im Nordwesten, etwa von der Nordsee bis in die Nordwesthälfte von Nordrhein-Westfalen, treten voraussichtlich nur vereinzelt Gewitter auf, die auch nicht so heftig ausfallen. Abends können die Gewitter zudem gebietsweise über der Mitte unseres Landes zu mächtigen Gewittersystemen zusammenschmelzen und in den Osten und Nordosten ziehen. Die genaue Zugbahn dieser großen Gewittersysteme, beziehungsweise wo sich diese genau bilden, lässt sich nur kurzfristig absehen.

    Fabian Ruhnau
    Dieser Lagebericht wurde am 24.08.2011 um 08:07 Uhr ausgegeben.
    Storm Forecast
    Valid: Wed 24 Aug 2011 06:00 to Thu 25 Aug 2011 06:00 UTC
    Issued: Wed 24 Aug 2011 00:16
    Forecaster: TOMAS PUCIK


    Overall conditions justify the potential for strong multicellular and also briefly supercellular convection. A potential for a growth of clusters into MCS will also be present, especially during the evening hours, when PV max spreads over Germany.

    Question of initiation is more difficult to answer, as the foci for initiation will likely be influenced by the overnight convection and its outflow boundaries. Nevertheless, it seems that especially towards evening hours, initiation will be likely over France and Germany thanks to the PV max crossing over the frontal boundary. Storms will then likely quickly spread northeastwards. Even before that, local development is well possible, especially over areas with rich terrain.

    24.08.2011, morgens:

    Haben die Modelle diese morgendliche Entwicklung am 24. vorhergesagt? KAUM... Der folgende Vergleich zeigt als Referenz das Radarbild von 08:00 MESZ und den Modellprognosen zum Termin 06Z (also 08:00 Uhr MESZ wie das Radar):

    ECMWF: Der 12Z Lauf vom 23.08. zeigt im Nordosten einen abziehenden Komplex und einen Cluster über Mitteldeutschland:
    EDIT: Grafik entfernt

    GFS: Der 12Z Lauf vom 23.08. zeigt den großen Komplex über Polen sowie etwas Konvektivität über dem Erzgebirge:


    GFS NCEP: 00Z vom 23.08. will ebenfalls den großen Otto über der Ostsee/Polen, zeigt aber auch mehr konvektive Signale am Alpenrand, Bayrischer Wald und Erzgebirge sowie SO-Thüringen:


    WRF WZ: Der 12er-Lauf mit einem sehr klaren Bild:


    WRF Janek: 00Z auch nicht gerade berauschend:


    Man sieht die enormen Unterschiede, die eingangs wegen der betroffenen Gebiete und des Zeitfaktors genannt wurden.

    24.08.2011, abends:

    Nach der Überraschung am Morgen folgte am Abend der zweite Akt... Modellvergleich:

    ECMWF: 00er-Lauf zeigt verbreitet Konvektion über Deutschland, der größte Batzen im Vergleich mit dem Radar deutlich weiter im Süden gerechnet:
    EDIT: Grafik entfernt

    GFS: Im 00Z-Lauf wurden die Konvektionsgebiete zwar ganz gut erfasst, räumliche Abweichungen bestehen aber dennoch:


    WRF Janek: Der Nachtlauf will das "Gröbste" im Norden:


    ..das zeigt sich auch im 4km WRF:


    WRF WZ: Das WZ-WRF ist da im 00er besser dran: Der Schwerpunkt auch im Norden, aber ebenfalls mit Signalen über TH, HE, SN


    COSMO-DE 06Z (Danke an Mathias): Zeigt einen großen Komplex über S-A sowie Aktivität Richtung SO-TH:


    Das Ende soll an dieser Stelle offen bleiben, dafür darf sich Mathias noch mit ein paar Worten an die Bevölkerung wenden...

    Markus
    Gründer und Organisator Thüringer Storm Chaser
    ESSL Voluntary Observer Person (European Severe Storms Laboratory)
    Premium Advanced Spotter & Regionaler Ansprechpartner Thüringen (Skywarn Deutschland e.V.)

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