Alles neu macht der Mai: erste Gewittervorschau der Saison

Interessante Entwicklungen sind bereits im Frühling möglich (Bern, 29.04.2012)

Interessante Entwicklungen sind bereits im Frühling möglich (Bern, 29.04.2012)

Pünktlich zum Monatswechsel stellt die Wetterlage um: Wärmere Luftmassen aus Süden setzen sich allmählich auch in der Schweiz durch. Die Luft ist allerdings auch recht feucht, und zusammen mit dem Feuchteangebot am Boden und dem hohen Sonnenstand ist genügend Nahrung für Gewitter vorhanden. Zudem labilisiert ein Kaltlufttropfen im Westen die Luftschichtung. Zu Beginn der nächsten Woche stellt sich wahrscheinlich eine feucht-warme Ostlage ein, wir erwarten somit die erste, länger anhaltende Wetterlage mit täglichem Gewitterpotenzial in der Schweiz.

Am Mittwoch und Donnerstag, 1. und 2. Mai wird die aktuell noch über der Schweiz liegende Luftmassengrenze etwas nach Nordwesten zurückgedrängt, wir gelangen somit auf die wärmere Seite. Man darf sich von der hochnebelartigen Bewölkung am Vormittag nicht täuschen lassen, denn die Sonne hat Kraft – sie steht Anfang Mai gleich hoch wie Anfang August. Sie wird eine Weile brauchen, um die bodennahe Schicht aufzuwärmen und den Hochnebel in erste Quellwolken zu verwandeln, doch mit den zunehmenden Wolkenlücken wird die Labilisierung am Nachmittag rasch zunehmen. Bei Temperaturen von etwa +10 Grad in 850 hPa und -20 Grad in 500 hPa sind die Bedingungen für Gewitterbildungen ideal. In der Westschweiz mehr als im Osten und am Donnerstag stärker als am Mittwoch. Der Jahreszeit und der Schneebedeckung entsprechend entstehen Gewitter bevorzugt über dem Jura und den niedrigen Voralpen wie etwa dem Napfgebiet. Die Windströmung in mittleren Höhen lässt Zugrichtungen nach Norden erwarten, Gewitter aus dem Jura können somit in die Region Basel und jene aus den Voralpen ins Mittelland ziehen. Dabei sind einzelne kräftige und langlebige Zellen nicht ausgeschlossen, begünstigt durch die Richtungsscherung des Windes (bodennah schwache Bise).

Am Donnerstag ist die grösste Labilität im Jura und in den westlichen Voralpen gegeben

Am Donnerstag ist die grösste Labilität im Jura und in den westlichen Voralpen gegeben

Am Freitag sind die Entstehungsbedingungen noch mal ähnlich: Zwar sickert aus Westen bodennah etwas kühlere Luft ein, gleichzeitig wird aber auch die Höhenluft mit Annäherung des Troges aus Westen kälter. Die Höhenströmung dreht auf Südwest bis West, womit die klassischen Zugschienen am Jura und entlang der Voralpen eingeschlagen werden.

Am Wochenende ist die Entwicklung sehr unsicher und von der genauen Verlagerung des Troges abhängig. Die favorisierte Variante zeigt ein Durchschwenken des Troges bzw. ein Abtropfen über die Schweiz hinweg nach Südosten. Es bleibt somit unbeständig, allerdings mit weniger Sonnenanteil und bei etwas tieferen Temperaturen weniger anfällig für kräftige Entwicklungen.

Zu Beginn der neuen Woche stellt sich zwischen einem Hoch über Nordeuropa und einem Mittelmeertief eine feucht-warme Ostströmung ein. Die Temperaturen steigen erneut und das Potenzial für kräftige Gewitter nimmt von Tag zu Tag wieder zu. Die erneute Annäherung eines Troges aus Westen und somit Winddrehung auf südliche Richtungen ist ab der Wochenmitte in einigen Modellen angedeutet, es zeichnet sich somit eine frühsommerliche und gewitteranfällige Wetterlage ab, deren Ende zum aktuellen Zeitpunkt noch nicht absehbar ist. Kälteeinbrüche zum Ende der nächsten Woche (ab etwa 10. Mai) sind in den Ensembles derzeit noch als Ausreisser zu betrachten.

Niederschlag und Wetterradar

Wechselloop zwischen einem unorrigierten und korrigierten Radarbild. Details dazu siehe Text. Quelle: Donnerradar 3D Produkt von meteoradar

Wechselloop eines unkorrigierten und korrigierten Radarbildes. Auf das Vorschaubild klicken, um den Loop zu sehen. Details dazu siehe Text. Quelle: Produkt Donnerradar 3D von meteoradar

Die Niederschlagsmessung des Wetterradars ist ein Dauerthema. Die User von Wetterradar-Produkten erwarten eine absolute Präzision der Anzeige. Wehe, wenn es regnet oder schneit, und auf dem Radarbild ist nichts zu erkennen. Genauso schlimm ist auch der umgekehrte Fall: das Radarbild zeigt ein wunderschönes, hereinlaufendes und breites Niederschlagsband, aber die von etwas Wind verwehten Haare bleiben noch ein Stunde oder auch länger trocken. Woher kommen diese Diskrepanzen? Wir möchten die seit Jahrzehnten bekannten Ursachen nicht nochmals breitwalzen, der Text dazu würde bald einmal ein Buch füllen. Aber wir möchten in diesem Blog die wichtigsten Punkte kurz auflisten, und dann im zweiten Teil des Blogs ein neues Produkt vorstellen, welches das Erkennen der Unterschiede zwischen der Radaranzeige und dem „gefühlten“ Niederschlag erleichtern kann.

Dies sind die fundamentalen Eigenheiten der Radarmessung, welche die Präzision beeinträchtigen:
– Der Radar sieht den Niederschlag über unseren Köpfen, typischerweise 1-3 km über Boden, aber nicht am Boden selbst. Am Boden kann kein Wetterradar etwas brauchbares erkennen, das Signal der Bäume, Häuser, Hügel, und des Bodens selbst ist viel zu stark.
– Der Radar erkennt folgende Niederschlagstypen schlecht oder oft gar nicht: kleintropfiger Nieselregen und „trockene“ Schneeflocken bei Minustemperaturen.

Damit ist eigentlich schon alles gesagt. Man kann sich nun die Wetterlagen ausdenken, bei welchen der Radar besonders Mühe hat. Zum Beispiel:
– Der Niederschlag in der Höhe fällt in trockene Luft und verdunstet, bevor er den Boden erreicht.
– Der Niederschlag bildet sich knapp über Boden, z.B. durch orographische Hebung, und wird so vom Radar übersehen.

Beide Wettertypen waren in den vergangenen Monaten besonders häufig und führten immer wieder zu Diskrepanzen. Es ist eine Binsenwahrheit, dass der Wetterradar vor allem im Sommer seine Stärken hat: beim Auftreten von Starkniederschlag und Gewittern. Niederschläge im Sommer sind in der Regel hochreichend, in Gewittertürmen oft 10-15 km hoch, und werden so von den Wetterradars viel leichter erfasst als seichte Niederschlagswolken knapp über Boden. Aber auch im Sommer kann es orographisch getriggerten Niederschlag geben, welcher dann vom Radar zwar erkannt wird, aber in seiner Intensität unterschätzt wird.

Seit einigen Wochen steht den Abonnenten des Produktes Donnerradar 3D ein Express-Radarbild zur Verfügung, welches im Wechsel ein unkorrigiertes und ein korrigiertes Radarbild anzeigt, siehe das beigefügte Beispiel zu Beginn dieses Blogs. Das korrigierte Bild zeigt den effektiv am Boden gefühlten Niederschlag besser an als das unkorrigierte Bild. Im beigefügten Beispiel von heute morgen zeigt das korrigierte Bild über dem Schweizerischen Mittelland kleinere Radarechos als das unkorrigierte Bild. Daraus lässt sich schliessen, dass die schwachen Niederschläge zum Teil noch verdunsten, bevor sie den Boden erreichen. Das würde dann eben bedeuten, dass der Niederschlag am eigenen Standort später einsetzt als aufgrund des Radarbildes erwartet.

Das korrigierte Radarbild ist experimentell. Wir werden in den kommenden Wochen Erfahrung sammeln und dabei die Korrekturtechnik weiter verbessern. Wir erwarten, dass die beschriebene Korrektur vor allem bei schwachen Niederschlägen eine Verbesserung der Anzeige bewirken kann. Es geht also vor allem darum, zwischen trocken und nass zu unterscheiden, und weniger darum zu erkennen, ob es mässig regnet oder aus Giesskannen kübelt.

Mit Schweizer Schneekanonen gegen den Klimaschock

Wetterlage für den kommenden Freitag, Quelle: ecmwf.int. Speziell markiert ist das Grönlandhoch und die NE-Strömung auf dessen SE-Flanke, welche eisige Luftmassen bis nach Spanien verfrachtet.

Klimaforscher wissen es schon längst: Das garstige Winterwetter in diesem Frühjahr in weiten Teilen Europas hat seinen Ursprung im schmelzenden Polareis, siehe den Link am Schluss dieses Artikels. Eine eisfreie Nordsee führt zu einem stabilen Grönlandhoch, auf dessen SE-Flanke eisige Sibirienluft aus Nordrussland nach Europa verfrachtet wird. (Beispiel: Vorhersagekarte des ECMWF-Modells für den kommenden Freitag, siehe Grafik) Die Luft ist nicht nur kalt, sondern auch feuchtneblig-trüb, die Sonne verschwindet während Wochen und Monaten hinter schadstoffbeladenen Stratuswolken. Diese Wetterlage wird in Zukunft nicht mehr die Ausnahme, sondern die Regel werden. Die Folgen kann man sich leicht ausdenken. Ein riesiger Energieverbrauch einer depressiven und krankheitsanfälligen Bevölkerung wird auf uns zukommen. Ein höchst unappetitilicher und wirtschaftskillender Alptraum für unsere Zukunft in Zentraleuropa. Profitieren werden die im Süden angrenzenden Subtropenregionen: das Mittelmeer und die Sahara. Die nach Süden abgedrängte Westwinddrift wird diesen Regionen abwechslungsreichere und vor allem niederschlagsreichere Witterung bescheren. Politwissenschaftler sehen bereits riesige Auswanderungsströme in Richtung Süden auf uns zukommen. Die daraus entstehenden Konflikte sind vorprogrammiert, die Hunnen lassen grüssen.

Aufhalten liesse sich dieses Szenario nur, wenn es gelänge, das Schmelzen des Polareises im Sommer zu verlangsamen. Genau da kommen nun die Schweizer Schneekanonen ins Spiel, welche im geschilderten kalt-feuchten Zukunftsszenario eh nicht mehr gebraucht werden. Die Idee ist, die Schneekanonen auf dem Polareis oder auf Schiffen am Eisrand zu positionieren und die Eisoberfläche zu beschneien. Damit hätte man gleich den Fünfer und das Weggli im Sack:
– man würde mit dem Kunstschnee langfristig eine grössere Eismasse generieren.
– der Kunstschnee wäre weiss (im Gegensatz zu der aerosolverschmutzten natürlichen Schnee-/Eisoberfläche), das Sonnenlicht würde reflektiert, und die Oberfläche würde langsamer schmelzen.

Berechnungen von namhaften ETH-/UNI-Instituten haben gezeigt, das nur schon das Beschneien des Eisrandes den Schmelzprozess so stark aufhalten kann, dass innert weniger Jahre der Eiszustand der Nordsee des letzten Jahrhunderts wiederhergestellt werden könnte. Um die Berechnungen durch Experimente bestätigen zu können, werden ab heute Ostermontag Beschneiungsexperimente mit Schneekanonen auf noch zugefrorenen Schweizer Bergseen durchgeführt. Diese Versuche werden sich die kommenden Monate hinziehen. Dabei wird jeweils nur ein Teil eines Sees beschneit, um dann Vergleiche von beschneiten und nicht beschneiten Seeflächen durchführen zu können.

Eine Gruppe von interessierten Wissenschaftlern und Politikern aus Dänemark und Grönland wird heute den Start der Versuche im Engadin mitverfolgen. Die Details werden geheimgehalten, da zu grosse Besucherstöme die Ergebnisse verfälschen können. Wir verfügen aber über einige von den Behörden genehmigten Zulassungslizenzen, welche wir bei Bedarf an Interessenten abgeben können.

Offen bleibt die Frage, ob die Schneekanonen mit dem Salzwasser des Meeres zurecht kommen. Unter Umständen sind grössere Modifikationen an der Technologie der Schneekanonen unumgänglich. Ein entspr. Forschungsprojekt ist in Vorbereitung und soll nach den Versuchen in diesem Frühjahr an die zuständige EU-Kommission eingereicht werden. So oder so wird es einige Jahre brauchen, bis die Technik für den operativen Grosseinsatz bereitsteht. Hoffentlich ist es dann nicht zu spät.

Blog-Artikel von Stefan Rahmstorf zum Thema ‚Eisschmelze und kaltes Wetter‘