Wetterthread FEBRUAR 2018

"Sudden Stratospheric Warming" - Kommt der "Dejà-vu-Winter"?
Datum 21.02.2018

Der Spätwinter kommt nochmals richtig in Fahrt und lässt Deutschland frieren. Ab Sonntag herrscht nahezu landesweit Dauerfrost. Die Ähnlichkeiten zum Spätwinter 2013 sind dabei deutlich zu erkennen!

Betrachtet man die aktuellen großräumigen Bedingungen in der unteren Stratosphäre zwischen 20 und 25 km Höhe als auch in bodennahen Atmosphären Schichten über Europa, so gibt es derzeit eindeutige Signale für eine tief winterliche Witterungsperiode in weiten Teilen Europas in den nächsten Tagen. Dies lässt Erinnerungen an den Spätwinter 2013 aufkommen, in dem ein markanter Kaltlufteinbruch für einen sehr kalten Februar und März sorgte. Ähnlich zu damals wirkt sich derzeit in der Höhe das meteorologische Phänomen des "Sudden Stratospheric Warming" aus. Im Winter erreichen die Temperaturen über der Arktis in 20 bis 25 km Höhe normalerweise Werte um -70° C. Im Sommer sind es noch ca. -30°C. Im Normalfall bildet sich in der Stratosphäre eine Kreisströmung gegen den Uhrzeigersinn aus. Dieses System ist auch unter dem Begriff stratosphärischer Polarwirbel bekannt und kann auch als ein großräumiges Höhentief angesehen werden.

In der vergangenen Woche kam es in der unteren Stratosphäre zu einer kräftigen plötzlichen Erwärmung, dem "Sudden Stratospheric Warming". Die Temperaturen im genannten Höhenniveau stiegen teilweise über 24 °C an (vgl. Graphik 1 vom ECMWF). Erwärmt sich die Stratosphäre plötzlich sehr stark, wie im aktuellen Fall, schwächt sich der Polarwirbel ab. In manchen Fällen spaltet er sich auch in zwei Äste (Splitting), bricht komplett zusammen oder die Kreisströmung dreht sich sogar um. Derzeit kann ein markantes Polarwirbel-Splitting beobachtet werden (vgl. Graphik 2 der FU Berlin). Das Splitting oder der Zusammenbruch des Polarwirbels hat mit einer zeitlichen Verzögerung Auswirkungen auf die Verhältnisse in tieferen Luftschichten. Oftmals stellen sich dann blockierende Wetterlagen ein, wobei hoher Luftdruck vom Nordatlantik über Skandinavien bis nach Westrussland reicht (vgl. Graphik 3). Dabei schwächt sich die die meist über Europa vorherrschende westliche Strömung ab und dreht sich über Mitteleuropa auf östliche Richtungen. Mit dieser östlichen Strömung gelangt die Kaltluft, die sich im Bereich der Hochdruckzone über Nord- und Osteuropa ansammelt, in abgeschwächter Form schließlich auch nach Deutschland.

Mit Eintreffen der eisigen Festlandsluft aus Sibirien fallen die Temperaturen in Deutschland ab Sonntag in den Keller. Tagsüber wird nahezu landesweit Dauerfrost vorherrschen. Nachts dominiert mäßiger bis strenger Frost mit Temperaturen bis -15 Grad, über Schnee auch darunter. Atlantische Tiefdruckgebiete müssen aufgrund der Blockierung eine südliche Bahn über den Mittelmeerraum einschlagen oder aber weit nördlich über das Nordmeer ausweichen, sodass die Zufuhr milderer Luft vom Atlantik unterbunden wird.

Ähnliche Bedingungen wurden auch im Januar und Februar 2013 beobachtet. Damals trat sogar zweimal das Phänomen der plötzlichen stratosphärischen Erwärmung auf. In der Folge kam es ebenfalls zu einem Polarwirbel-Splitting. Am Boden breitete sich nachfolgend analog zu diesem Jahr hoher Luftdruck von den Britischen Inseln bis nach Russland aus (vgl. Graphik 4). Gleichzeitig wirbelte auch ein Tief im Mittelmeerraum. Am Ende konnten wir auf einen eisigen März zurückblicken, in dem die negativen Temperaturabweichungen im Vergleich zum vieljährigen Mittel zwischen 2 und 5 Grad betrugen.

Grundsätzlich handelt es sich bei dem Phänomen des "Sudden Stratospheric Warming" um ein kurzzeitiges Ereignis. Der sehr plötzlichen starken Erwärmung folgt meistens auch wieder eine sehr schnelle starke Abkühlung. Da die Elemente wie Luft oder Wasser träge bzw. sehr träge sind, kann sich der Normalzustand der unteren Atmosphäre, wie eingangs beschrieben, zum Boden hin aber nur etwas langsamer einstellen.

Ob der Kälteeinbruch ab dem kommenden Wochenende der Auftakt zu einer längeren frostigen Periode ist oder doch nur eine kurze hochwinterliche Episode von etwa einer Woche bleibt somit abzuwarten.

Dipl.-Met. Lars Kirchhübel

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 21.02.2018

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Das Lesestück des Tages mal wieder von Jens Hoffmann in Bestform:

Zitat von Jens Hoffmann

S Y N O P T I S C H E Ü B E R S I C H T M I T T E L F R I S T

ausgegeben am Donnerstag, den 22.02.2018 um 10:30 UTC

Good bye Winter, aber nur auf dem Papier (Ende des meteorologischen Winters).
Stattdessen Übergang zu einer überwiegend trocken-kalten Ost-Nordostlage mit
Dauerfrost am Tage und strengen Nachtfrösten.
__________________________________________________________

Synoptische Entwicklung bis zum Donnerstag, den 01.03.2018

Keine Frage, es entbehrt nicht einer gewissen Ironie, dass ausgerechnet in den
letzten Tagen des am nächsten Mittwoch auslaufenden meteorologischen Winters
dieser nun erst so richtig in Fahrt kommt und das genau genommen sogar zum
ersten Mal. Damit bekommen auch die Medien noch ihre ach so geliebte
"Russenpeitsche" um die Ohren geschleudert, auf die einige schon seit Wochen -
bisher vergeblich - gewartet haben. Obwohl, so mancher Journalist hätte
sicherlich jetzt auch schon ganz gerne über einen ersten Frühlingsvorstoß
berichtet, der wohl auch bei Teilen der Bevölkerung besser angekommen wäre als
das, was jetzt ansteht. Aber wie man leicht sieht - und das wussten wir auch
schon vorher -, ist das Wetter alles andere als ein Wunschkonzert, also stellen
wir uns den kalten Tatsachen.

So zeigt die großräumige Potenzialverteilung zu Beginn der Mittelfrist am
kommenden Sonntag einen schmalen. Aber sehr robusten Höhenrücken, der sich
schier unendlich vom nahen Ostatlantik über das Europäische Nordmeer bis hoch
zum Nordpol erstreckt. Flankiert wird der zumindest optisch äußerst zaghaft
anmutende Rücken von zwei Monumentaltrögen mit deutlich größerer Wellenlänge.
Einer davon reicht von Grönland über Teile des mittleren Nordatlantiks weit nach
Süden, der andere reicht von Nordwestrusslandüber das östliche Mitteleuropa bis
zum westlichen Mittelmeer respektive der Iberischen Halbinsel.
Bei allem Respekt vor dieser hochgradig meridional ausgerichteten und mithin
blockierenden Potentialverteilung, noch bedeutsamer für die Entwicklung vor Ort
ist das umfangreiche, ebenfalls meridional exponierte Hoch über Nordeuropa, das
über Skandinavien ein Druckniveau von 1040 bis etwas über 1045 hPa aufweist und
über der Barentssee sogar eine abgeschlossene 1050-hPa-Isobare zeigt. Auf der
Ostflanke wird kontinentale Arktikluft zunächst nach Süden in nahe Osteuropa
bzw. das östliche Mitteleuropa gesteuert, um von dort mit Winddrehung auf Ost
einen "Rechtsschwenk" gen Mitteleuropa und damit genau in Richtung Deutschland
zu machen. Um mal ein paar anschauliche Zahlen ins Spiel zu bringen, die
Temperatur in 850 hPa geht bis Montag 00 UTC auf rund -15°C an der westlichen
und rund -18°C an der östlichen Grenze zu unseren Nachbarn zurück. Mit anderen
Worten, Begrifflichkeiten wie "Dauerfrost" oder auch "strenger bis sehr strenger
Nachtfrost", die - bezogen auf den größten Teil des Vorhersageraums - kurz davor
standen, ins Fremdwörterlexikon aufgenommen zu werden, gewinnen nun nachhaltig
an Bedeutung. Weniger bedeutsam werden in dieser trocken-kalten Luftmasse
mögliche Schneefälle ausfallen, die zwar auftreten können (am Sonntag im
äußersten Nordosten sowie im äußersten Süden), in der Regel aber gering
ausfallen werden. Doch keine Regel ohne Ausnahme, und die betrifft nicht etwa
das Bergland, nein, die Ostsee bzw. die ostseenahen Regionen werden ab Sonntag
wiederholt Schneefall abbekommen, der sich über mehrere Tage durchaus auf 10 bis
20 cm, stellenweise vielleicht sogar noch mehr Neuschnee akkumulieren könnte.
Ursache ist eine flache, bis etwa 800 hPa reichende Labilität (Ostseewasser
knapp über 0°C, T850 um -15°C), die aber völlig ausreicht, konvektiv geprägten
Schneefall zu generieren, der sich möglicherweise in definierten Schauerstraßen
organisiert (Lake-Effekt). Keine schlechten Chancen also, dass der
Ski-Club-Lübeck oder die Wintersportfreunde Rostock die am Sonntag endende
Winterolympiade aktiv verlängern und endlich mal wieder seine seit Jahren
verschobenen Vereinsmeisterschaften im Biathlon austragen kann.

Doch zurück zum Ernst, bis Donnerstag dauert die kalte Ostlage an, wobei sogar
noch etwas kältere Luft angezapft wird. So taucht am späten Dienstag die
-20°C-Isotherme! in 850 hPa von Osten her auf, um bis Mittwoch weite Teile der
Nordhälfte zu okkupieren (=> evtl. noch Verstärkung des Lake-Effekts). Dabei
baut sich im Potenzialfeld eine gemeinhin stabile "High-over-Low-Situation" auf.
Der o.e. Rücken spaltet sich in seinem Nordteil ab und beginnt um 90° nach Osten
zu kippen, so dass er am Mittwoch eine komplett zonale Ausrichtung einnimmt.
Seine Längssachse reicht dann etwa von der Irminger See bis hinüber nach
Fennoskandien. Gleichzeitig löst sich aus dem Trog östlich von uns ein
eigenständiges Drehzentrum, das sich über Mitteleuropa hinweg westwärts
verlagert und dabei ein immer mehr eine elliptische Kontur annimmt. Am
Donnerstag, 00 UTC liegen wir dann schließlich unter einem relativ schmalen,
komplett zonal exponierten Trog, dessen Längsachse vom Seegebiet westlich
Irlands bis zum Schwarzen Meer reicht.

Im erweiterten Mittelfristzeitraum von Freitag bis Sonntag versucht IFS, der
"Russenpeitsche" (hier gilt es freilich, noch die Dopingproben abzuwarten) den
Garaus zu machen. Impulsgeber soll dabei ein kräftiges Tief sein, das sich schon
vorher knapp westlich der Azoren bildet, von dort auf weit südlicher Bahn gen
Iberische Halbinsel zieht (Donnerstag 12 UTC), um dann Richtung UK/Irland
abzubiegen. Vorderseitig wird niedertroposphärisch milde Subtropikluft (Anstieg
der 850-hPa-Temperatur von Süden her auf deutlich über 0°C, dabei markante
Baroklinität) über das westliche Mittelmeer hinweg nordwärts verfrachtet, wo
diese Luft auf die bodennahe Kaltluft stößt, die sich natürlich nicht so einfach
geschlagen gibt (zumal ja der Ostwind zunächst auch noch andauert). Die Folge
jedenfalls wären ab Donnerstag von Frankreich her aufkommende Niederschläge, die
sich erst nach Norden, später dann auch nach Osten ausbreiten, wobei dem
steuernden Tief vorgelagerte Randtiefs helfen sollen. Sollte es tatsächlich so
kommen, was der Verfasser rein vom Bauchgefühl her nicht glaubt, wäre neben
Schneefall auch verbreitet mit gefrierendem Regen und Glatteis zu rechnen -
wohlbemerkt, am ersten Frühlingswochenende....

Alles anzeigen

Ganzer Text: https://www.dwd.de/DE/fachnutz…_syn_ueb_mittelfrist.html

Zitat von Loni A.

Der Wasserdampf in den oberen Luftschichten gefriert und es schnieselt trotz wolkenlosem Himmel.

Da liegt ein Missverständnis vor. Was bei dir "schnieselt" (schneegrieselt?) sind die feinen Eisnadeln/-kristalle die durch den bodennahen Stratus ausgelöst wurden. Die Eiskristalle aus den oberen Luftschichten sind das nicht gewesen. Es herrschte heute Morgen Nordostanströmung und demnach warst du wohl auch im Lee des Anstaus (Brocken war ja im Eisnebel).

Zitat von Loni A.

Alles was über mir ist, ist halt für mich eine "obere Luftschicht"

Ah, ich verstehe.
Obere (oder höhere) Luftschichten sind für mich die Schichten direkt unter der Tropopause, quasi das obere Wolkenstockwerk.
Der Brocken ist ja gerade mal im Niveau von 850 hPa

WOW! Da fällt die Kinnlade auf dem Boden!