Hitzevorschau 21.-27.06.2019

Das Motto der nächsten Woche lautet: Möglichst nah ran an die Quelle!

Wie jetzt… keine Gewittervorschau??? Ja doch, ein klein wenig schon. Aber das dominierende Thema der nächsten Tage wird die Hitzewelle sein, die – nach dem aktuellen Stand der Modelle und bereits seit einigen Tagen recht zuverlässig gerechnet – auf uns zurollt. Nun impliziert ja Hitze in unseren Gefilden fast automatisch auch Gewitter, doch gerade in diesem Punkt ist es interessant, die nächsten Tage etwas genauer unter die Lupe zu nehmen. Und auch Hitze ist nicht gleich Hitze, da dürfte in der nächsten Woche so ziemlich das ganze Spektrum abgerufen werden von noch relativ angenehm trocken-heiss bis tropisch anmutend, vor allem zum Ende hin (wobei dieses zeitlich noch alles andere als fixiert ist, so viel sei schon mal vorweggenommen). Egal wie man persönlich zur Hitze steht, synopisch ist die Lage auf jeden Fall höchst spannend, zumal kleine Veränderungen in der Positionierung der Druckfelder rasch mal grössere Auswirkungen auf das regionale Wetter haben können.

Doch zunächst können wir uns doch noch den Gewittern widmen. Dabei kann man Freitag und Samstag zusammenfassen:

Die Ausgangslage zeigt etwas untypisch für eine Südwestlage ein Zwischenhoch über Frankreich, das bis Sonntag nördlich der Schweiz nach Nordosten zieht und am Boden eine Bisenlage verursacht. Dabei schleift während der ganzen Zeit die Kaltfront über uns hinweg, in der Karte als Grenze zwischen den orangen und gelben Tönen zu erkennen. Wir haben also in der Höhe Südwestwind und am Boden Nordostwind, ausreichend Feuchtigkeit, mässige Labilität und als Zugabe Reste von Warmluftnestern in den Alpentälern. Entsprechend bekunden die Wettermodelle Mühe, was mit diesem kuriosen Mix anzufangen sei. Als Meteorologe steht man da wie der Esel am Berg, denn genausogut könnte man auch eine Münze werfen: Kopf oder Zahl – Gewitter oder keine Gewitter? Eins ist klar: Nass kann es fast überall während diesen zwei Tagen mal werden. Die Frage stellt sich nach der Form und der Intensität. Ich würde sagen: Es hängt davon ab, ob sich in der Wolkendecke auch mal längere Sonnenfenster auftun, damit die Suppe aufgeköchelt wird. Wenn ja, dann können rasch Gewitter entstehen, einzelne davon mitunter auch kräftig, aber kaum organisiert, was das Hauptaugenmerk vor allem auf den Starkregen richten lässt. Ohne Unterstützung unseres Tagesgestirns bleibt es eher bei schauerartig verstärkten Regenbändern, die durch kleine Wellen in der Front und Hebung in höheren Luftschichten begünstigt werden. Das alles mag ja verdammt gescheit klingen, und trotzdem hilft es der geschätzten Leserschaft, die ganz einfach wissen möchte, ob ihr Anlass an diesem Wochenende einigermassen trocken über die Runden kommt, herzlich wenig. Daher noch ein kleiner Versuch der Präzisierung, ohne Gewähr: Am Freitag ist die Luft noch einen Tick wärmer und energiereicher als am Samstag, das Risiko für ein kräftiges Gewitter ist somit Samstag etwas geringer, wenn auch ein ordentlicher Regenguss auch nicht immer angenehm ist. Und als regionale Eingrenzung kann man noch hinzufügen, dass die energiereicheren Luftnester in den Alpentälern lauern, dort das Risiko für Gewitterauslöse somit höher ist als im Mittelland oder in der Nordwestschweiz.

Deutlich konkreter kann man für den Sonntag werden: Über Westeuropa beginnt sich ein Hochdruckkeil aufzubauen, die Feuchtigkeit wird damit gleichzeitig nach Osten verdrängt und von oben her abgetrocknet. Im Osten bedeutet dies am Vormittag noch etwas hartnäckige, hochnebelartige Restbewölkung, es sollte aber bereits überall trocken sein. Im Lauf des Tages setzt sich landesweit die Sonne durch und man kann noch einmal angenehm sommerliche Temperaturen um 25 Grad geniessen.

Und dann beginnt sich mit dem Wochenstart die Hitzewelle aufzubauen:

Wir sehen hier den prognostizierten Temperaturverlauf der verschiedenen Wettermodelle in rund 1600 m Höhe. Als grobe Faustregel kann man für Bern 11 Grad draufrechnen, für Basel 14 Grad, das tiefere Mittelland liegt entsprechend der Höhenlage dazwischen. Wenn sich nicht gerade die extremsten Modellläufe durchsetzen, dann gibt der grobe Rahmen Höchstwerte zwischen 33 und 37 Grad vor. Die ominöse 40, die bereits seit einigen Tagen verschiedentlich durch den virtuellen Blätterwald geistert, wird allenfalls an Extremstandorten und vermutlich nur ausserhalb der Schweiz (West- bis Nordwesteuropa) erreicht.

Limitierende Faktoren für Rekordwerte könnten sein:
– Schleierwolken, angereichert durch Saharastaub. Die Modelle rechnen aber derzeit die Luft in den höheren Schichten derart trocken, dass die Kondensationkerne wahrscheinlich gar keine Feuchtigkeit vorfinden, die sie an sich binden könnten. Trotzdem sei die Möglichkeit hier vorsorglich erwähnt, diesbezügliche „Überraschungen“ gab es ja bei ähnlichen Wetterlagen zuhauf.
– Die Bodenfeuchte. Durch die verbreiteten Gewitter und Regenfälle der vergangenen Tage und Wochen ist die obere Bodenschicht und die Vegetation derzeit in einem guten Zustand. Ein Teil der Sonnenenergie wird somit für die Verdunstung benötigt. Anders als in den Sommern 2015 und 2003, als die Hitze auf bereits durch wochenlange Trockenheit ausgedörrte Böden traf, muss diesmal nicht mit einem überadiabatischen Zuschlag von 2-3 Grad gerechnet werden.

Und dann wäre da noch die Grosswetterlage. Liess in den letzten Tagen noch das Gespenst einer klassischen Südlage (im Sommer höchst selten), so manchen Modelllauf in utopische Sphären von bis zu 29 Grad im 850-hPa-Niveau entschwinden, so werden nun die steuernden Druckzentren nach und nach etwas westlicher gerechnet. Für Mitteleuropa kommt dabei die Lage Südost antizyklonal heraus, und je nachdem, wie sich die kleinräumigeren Bodendruckfelder anordnen, kann mitunter sogar etwas „kühlere“ Luft aus Nord bis Ost reingemischt werden:

Auf dieser Karte sieht man, wie Polarluft von Island her um das Hoch über Dänemark zuerst nach Osteuropa geführt und dann zu uns umgelenkt wird. Auf diesem langen Weg rund um das Hoch und über den aufgeheizten Kontinent wird die Polarluft allerdings sehr stark erwärmt, aber das ist dann doch eine andere Geschichte, als wenn der Ursprung der Luftmasse in der Sahara liegen würde. Auf der anderen Seite sieht man auch sehr gut den Strom, der ebensolche Saharaluft über Spanien nach Frankreich lenkt. Nach aktuellem Stand müsste die heisseste Luft also in Westfrankreich aufschlagen. Angesichts des noch langen Zeitraums und der bekannten Tatsache, dass einsame Tiefdruckgebiete wie jenes über dem Ostatlantik mitunter sehr eigenwillig sein können, ist das letzte Wort wahrscheinlich noch nicht gesprochen. Dies gilt auch für das Gewitterrisiko in der nächsten Woche: Erreicht uns die knochentrockene Luft aus Osten so wie in der obigen Karte gezeigt, dann liegt die Wahrscheinlichkeit für Gewitter selbst in den Bergen nahe bei Null. Eine südlichere Anströmung mit mehr Hitze und vor allem mehr Feuchtigkeit vom Mittelmeer her würde die Sache aber schon wieder anders aussehen lassen. Dann haben wir zwar immer noch den immensen Deckel des starken Höhenkeils, der verbreitete Gewitterauslöse hemmt. Bei ausreichendem Feuchteangebot in mittleren Lagen könnten aber die am Boden durch lokale, orografisch bedingten Konvergenzen gesammelten Feuchtepakete (Verdunstung, Schneeschmelze), die kritische Schicht überwinden. Dass solche vereinzelte Gewitter bei diesen extremen Verhältnissen sehr heftig ausfallen können, versteht sich von selbst. Es gilt also in den nächsten Tagen die prognostizierte Anströmungsrichtung in den verschiedenen Höhenlagen sehr genau im Auge zu behalten.

Nationales Hagelprojekt – Aufbereitung historische Hageldaten

Hagelwolken über dem Jura, 3.6.2019. Foto: W. Schmid

Im Mai 2018, vor einem Jahr, begann ein nationales Forschungsprojekt zur Erfassung des Hagelrisikos in der Schweiz.

Federführend in diesem Projekt ist die Meteoschweiz, welche in den letzten Jahren massiv in die Modernisierung ihrer Messsysteme zur Erfassung der Hagelschläge investiert hat. Nebst einer neuen Radargeneration mit Polarisationstechnik (im Betrieb ab 2012) und dem Aufbau eines automatischen Hagelmessnetzes am Boden (80 Hagelsensoren im Jura, Napfgebiet und Südtessin) wird mit einer App auch die Bevölkerung ermuntert, Rückmeldungen über Hagelschläge und die Grösse von Hagelkörnern zu geben.

Wie die Meteoschweiz selbst in einem ihrer Blogs schreibt, sind die Messreihen dieser neuartigen Messsysteme zu kurz für eine klimatologische Auswertung. Nimmt man die Messdaten des Radars ohne die neue Polarisationstechnik dazu, dann verlängert sich die Reihe auf aktuell 17 Jahre (ab 2002). Das reicht für die Berechnung der Wiederkehrperiode von kleineren Hagelschlägen. Bei grossen aber seltenen Ereignissen (Wiederkehrperiode über 20 Jahre) nimmt die Präzision solcher Berechnungen rasch ab. In der Regel wird dabei angenommen, dass sich das Hagelklima nicht ändert, dass also das Hagelrisiko in 50 Jahren immer noch das gleiche ist, wie es in den letzten 17 Jahren beobachtet worden ist. Im Zeitalter des menschengemachten Klimawandels ist das eine höchst spekulative und kaum ernsthaft vertretbare Annahme. Ein gangbarer Weg ist die Simulation des zukünftigen Hagelrisikos in Klimamodellen, hierzu aber muss bekannt sein, wie sich das Hagelrisiko bei Klimaschwankungen verhält.

Es ist deshalb naheliegend, bei der Beurteilung des zukünftigen Hagelrisikos auch auf Daten zurückzugreifen, welche weit über die letzten 20 Jahre hinaus in die Vergangenheit zurückreichen. Solche Messreihen sind äusserst wertvoll, um Trends und periodische Schwankungen der Hagelhäufigkeit zu erfassen und im Kontext mit anderen meteorologischen Messgrössen (Temperatur, Niederschlag, Wind, Wetterlagen etc.) auszuwerten. Wir erwarten aus solchen Datenreihen fundamentale Erkenntnisse, welche die Fehlerschranken berechneter Wiederkehrperioden verkleinern und so das zukünftige Hagelrisiko besser fassbar machen.

Das Hagelkonsortium H2016 (Meteotest AG, meteoradar gmbh und H.H. Schiesser) hat sich als Projektpartner des nationalen Hagelprojektes zum Ziel gesetzt, Langzeitreihen zu Hagelschlägen in der Schweiz aufzuarbeiten und in eine homogene Klimareihe überzuführen. Die bedeutendste Chronik stammt von der Schweizer Hagel und umfasst Schadenmeldungen aus den Schweizer Gemeinden seit 1881. Dazu kommen eine Chronik des Rückversicherungsverbandes (1850 – 1935) und die Annalen der Meteoschweiz (ehemals SMA) seit 1864. Weitere Reihen sind jüngeren Datums, liefern aber wertvolle Detailinformationen zum Hagelgeschehen: Messdaten von Hageldetektoren und Radardaten aus der Zeit des Grossversuchs IV der ETH (1970 – 1983), auf Film archivierte, teils digitalisierte Radarbilder der Meteoschweiz seit 1983, und gesammelte Hagelmeldungen und Berichte aus den Medien, dem Sturmforum (sturmforum.ch) und dem Sturmarchiv (sturmarchiv.ch). Wir werden in weiteren Blogbeiträgen auf die Langzeitreihen, deren Auswertung und Resultate zurückkommen.

Stefan Müller, Meteotest
H.H. Schiesser, ehem. ETH-Mitarbeiter
Willi Schmid, meteoradar

Referenz: https://www.meteoschweiz.admin.ch/home/suche.subpage.html/de/data/blogs/2019/4/eine-hagelklimatologie-fuer-die-schweiz.html

Karte der Gemeinden mit Schadenmeldungen durch Hagel (rot eingefärbt) am 23.5.1950. Quelle: Schweizer Hagel, Meteotest AG

Gewittervorschau 03.-06.06.2019

„Hungerturm“, ein in trockener Höhenluft zum Scheitern verurteiltes Gewitter über dem Jura, 06.06.2016

Besser spät als nie, dafür richtig! So das Motto zur Eröffnung der neuen Gewittervorschau-Saison. Schwachstromgewitter hatten wir in den meist energiearmen Luftmassen mit Höhenkaltluft zwar bereits einige in den vergangenen Wochen, doch sommerliche Gewitter mit Potenzial für gröbere Unwetter liessen noch auf sich warten. Mit dem Beginn des meteorologischen Sommers wird es also höchste Zeit, sich die Sache mal etwas genauer anzuschauen: Kaum merklich, aber stetig haben sich die für den Frühling typischen Kaltluftausbrüche nach Westen verschoben. Haben sie im Mai noch den Alpenraum heimgesucht, rauschen sie nun über dem Ostatlantik in Richtung Westeuropa und Iberische Halbinsel. Östlich davon wird aus südlichen Richtungen sehr warme und zeitweise feuchte Luft nach Mitteleuropa geführt. An der Luftmassengrenze kommt es dabei immer wieder zu heftigen Entwicklungen. Die Herausforderung besteht nun darin, die genaue Lage der Fronten und Konvergenzen Tag für Tag zu bestimmen.

Die einleitende Beschreibung der Grosswetterlage hier noch mal in Kartenform mit der Windströmung in rund 5500 m Höhe:

Die Austrogung über dem Ostatlantik ist in Entwicklung begriffen, sie wird sich in den kommenden Tagen noch vertiefen. Interessant für die Schweiz ist am Montag und Dienstag die Position genau unter einem Höhenkeil zwischen dem neuen Atlantiktrog und einem alten Mittelmeertief. Alles, was aus Westen hereinzieht, läuft also ins hohe Geopotenzial mit trockener Höhenluft und wird ausgebremst. Wir mögen solche Konstellationen überhaupt nicht, denn sie verunmöglichen eine genaue Gewitterprognose – wer Gegenteiliges behauptet, pokert heute hoch 😉

Noch am Sonntagabend waren sich die beiden derzeit führenden, hochaufgelösten Modelle einig: Die Kaltfront produziert über Ostfrankreich am Montag einen Kaltluftpool, der kurz nach Mittag seicht über den Jura schwappt und am Jurasüdfuss einen stürmischen Joran produziert – Gewitterauslöse über dem Jura ist in solchen Fällen eher mau. Der Nordwestwind trifft am frühen Abend an den Voralpen auf ein reichliches Feuchteangebot am Boden und wird zum Aufsteigen gezwungen, entsprechend sollten dort die heftigsten Gewitter entstehen. Logisch!, denkt sich die erfahrene Meteorologin und gibt die entsprechend Prognose aus. Am Montagmorgen sehen die Modelle zwar die ganze Entwicklung um ein paar Stunden verzögert, aber die grobe Fahrtrichtung bleibt dieselbe:

Die Prognose für Montagabend sieht die kühlere Luftmasse (helleres Gelb) über der Nordwestschweiz, die energiereiche Luftmasse (orange) über den Alpen und der Ostschweiz mit einer relativ gut ausgeprägten Luftmassengrenze quer durchs Mittelland. Das aktuelle Radarbild mit einer kaum nach Osten vorankommenden Gewitterfront (sie hat um 11:00 noch nicht mal das Burgund erreicht) lässt aber erahnen: Das wird nichts mit dem überschwappenden Kaltluftpool am Nachmittag. Und wahrscheinlich basteln die Modelle gerade an einem neuen Szenario, während diese Zeilen hier geschrieben werden…

Vermutlich wird die ganze Sache derartig verzögert, dass die Gewitterauslöse am Nachmittag erst mal über dem Jura losgeht, Zugrichtung Nordost lässt die heftigsten Zellen in der Nordschweiz erwarten. Es gibt allerdings ein Problem: Die Labilität ist gar nicht mal so ausgeprägt, es fehlt schlicht die Höhenkaltluft (-14 Grad in 500 hPa, +14 bis 15 in 850 hPa). Das reicht zwar für ordentliche Gewitter, die ganz dicken Dinger bleiben aber wahrscheinlich aus. Und über den Alpen besteht das bereits oben erwähnte Problem des Höhenkeils: Der aktuelle Taupunkt von immer noch -18 Grad auf dem Jungfraujoch wird den Zellen beim Wachstum zu schaffen machen. Hungertürme wie im Titelbild abgebildet sind wahrscheinlich. Einzelne, durch punktuell optimale Hebung getriggerte Zellen können sehr schnell in die Höhe wachsen, werden aber wahrscheinlich nicht lange überleben. Die von Cosmo gezeigte Clusterbildung den Voralpen entlang darf man also zumindest in Frage stellen, aber Überraschungen durch gewisse Eigendynamiken sollte man trotzdem nie ausschliessen. Es gilt also: Adlerauge, sei wachsam! Auch in Zeiten immer besser aufgelöster Modelle bleibt das Beobachten des Himmels (Neudeutsch Nowcasting genannt) ein probates Mittel.

Am Dienstag bleibt das Problem an sich dasselbe. Allerdings vertieft sich der oben erwähnte Westeuropa-Trog und die Strömung dreht noch mehr auf Süd. Noch wärmere, zum Ausgleich aber auch trockenere Luftmassen erreichen den Alpenraum, möglicherweise auch durch das Rhonetal das Mittelland, und es kommt leichter Föhn ins Spiel. Starke Sonneneinstrahlung, sehr warme Luft, ein ausreichendes Feuchteangebot am Boden durch die starken Niederschläge der letzten Woche und starke Schneeschmelze einerseits treffen auf einen starken Deckel (trockene Luft und Inversionen in der Höhe) andererseits. Es wird also wohl nur punktuell auslösen, aber dort wo es gelingt, kann es heftig werden. Schon wieder viel Konjunktiv…

Und dann der Mittwoch. Nach aktuellem Modellstand müsste sich aus Westen die nächste Kaltfront nähern:

Der Kontrast lässt es erahnen: Die vorderseitige Luftmasse ist sehr energiereich und es bildet sich ein Hitzetief aus, das am Boden für zusätzliche Konvergenzen sorgen kann. Höhenkaltluft ist zwar immer noch keine da, aber unten ist die Luft 4-5 Grad wärmer als am Montag. Zudem zeigt die Erfahrung, dass solche Konstellationen mit steiler Front im Westen und Südströmung in der Höhe in der Grosswetterlage „Trog Westeuropa“ in der Vegangenheit die heftigsten Hagelereignisse gebracht haben (Beispiel 05.07.1999). Das Potenzial ist also vorhanden – fragt sich nur, ob es auch abgerufen wird. Jedenfalls muss man den Mittwoch ganz genau im Auge behalten.

Und wenn das alles planmässig abläuft, liegen wir am Donnerstag bereits in der rückseitigen Kaltluft. Allenfalls können sich noch Warmluft-Reste in Graubünden halten und für das eine oder andere Gewitter sorgen, auf der Alpensüdseite sowieso. Freitag wäre dann der klassische Zwischenhoch-Tag mit viel Sonnenschein und gemässigten Temperaturen, bevor sich möglicherweise auf das Pfingstwochenende der Trog über Westeuropa erneut vertieft und das Spiel von vorne losgehen kann. Das allerdings schauen wir uns dann besser zeitnah an.