Gewitterzelle über dem Berner Mittelland, 20:15 MESZ

Die Prognosen für den Montag, 20. August waren durchs Band weg relativ einfach gehalten: Sonnig und bis 35 Grad heiss, am Abend in den Bergen lokale Gewitter. Die Modellkarten zeigten eine schwache Kaltfront über Frankreich, welche am Abend den Jura und den Norden der Schweiz streifen sollte – diese Gewitter waren erst für die Nacht geplant. Die Zellen in den Alpen sollten aufgrund der schwachen Höhenströmung recht stationär bleiben und zwar lokal grosse Regenmengen bringen, eine Verlagerung nach Nordosten war aber nur andeutungsweise zu sehen. Wie alle feststellen konnten, ist es dann anders gekommen. Hier ein Versuch, den Ursachen dafür auf den Grund zu gehen.

Der folgende Radarfilm soll einen ersten Überblick über den Ablauf verschaffen. Bereits hier wird klar, wie rasch das System eine Eigendynamik entwickelte und eine Folge von Kettenreaktionen auslöste, die in den Prognosen so nicht vorhersehbar war. Bereits beim Start des Filmes um 14:00 MESZ ist ein Gewittersystem über dem Burgund zu sehen: Es handelt sich dabei um die angekündigte Kaltfront – allerdings bereits viel näher bzw. zeitlich früher dran als die Modelle berechnet hatten.

Radarfilm 20.08.2012 14:00 - 23:55 Uhr (Archiv Donnerradar, kostenpflichtig)

Um 14:00 Uhr erreicht bereits der Outflow der Kaltfrontgewitter die Gebiete westlich des Jurahauptkamms. In La Chaux-de-Fonds setzt zu dieser Zeit mit auffrischendem Nordwestwind eine spürbare Abkühlung ein, die Temperatur sinkt von 29 auf 24 Grad. Um 16:00 Uhr schwappt die Kaltluft über den Jurahauptkamm und stürzt als Fallwind (Joran) auf die Jurarandseen. In Cressier NE werden Spitzenböen von 79 km/h erreicht. Zu dieser Zeit präsentiert sich die Lage folgendermassen:

Momentaufnahme 20.08.2012 16:00 MESZ

Rot sind die warmen Talwinde dargestellt, welche den Antrieb für die Zellbildung in den Alpen bilden (Inflow), dunkelblau der Outflow bereits bestehender Gewitter, hellblau die von Westen anrückende Höhenströmung, welche die Kaltfront antreibt. Die Zellen im Wallis und im Berner Oberland sind über den Gipfeln des Hochgebirges entstanden – eine für diese Jahreszeit bei grosser Hitze übliche Quelle für Einzelzellen. Gespiesen werden sie durch die Feuchtigkeit von Schmelzwasser aufgrund einer Nullgradgrenze weit oberhalb von 4000 m. Die an den Kämmen konvergierende Thermik reisst das Feuchteangebot mit nach oben – aufgrund des sehr hohen Kondensationsniveaus sind allfällige tiefer liegende Inversionen bereits überwunden, der Bildung von Gewittertürmen stellt sich somit nichts mehr in den Weg. Bis zu diesem Zeitpunkt kann von einer perfekten Prognose gesprochen werden.

Das nächste Bild von 17:30 Uhr zeigt, dass der Outflow der Kaltfrontgewitter bereits das gesamte westliche Mittelland geflutet hat und nun in die Täler des Berner Oberlands eindringt. Dadurch wird dort die Hebung und Bildung neuer Zellen beschleunigt. Diese beginnen zu verclustern, ziehen aber nach wie vor sehr langsam und bringen daher lokal länger anhaltenden Starkregen. Weiter östlich setzt sich die Bildung von Einzelzellen über dem Alpenhauptkamm fort, und in der Nordschweiz breitet sich ein Outflow von den Zellen über den Vogesen und dem Schwarzwald entlang des Hochrheins und über den östlichen Jura in Richtung zentrales und östliches Mittelland aus. Dieser Ast des Outflows bewirkt die rasche Entwicklung einer starken Zelle im Napfgebiet.

Momentaufnahme 20.08.2012 17:30 MESZ

Um 20:00 Uhr hat die inzwischen abgeschwächte Kaltfront den Jura erreicht. Ihr Outflow lässt zwar nach, ist aber immer noch spürbar. Im östlichen Mittelland stösst er nun bis zu den Voralpen vor, wo er auf den Outflow aus den Hochalpen trifft. In einer Linie vom Napf über Luzern und Schwyz bis ins Zürcher Oberland sind neue Zellen entstanden. Sie bringen heftigen Regen und vor allem kräftige Böen – so z.B. 80 km/h in Wädenswil. Die Verclusterung ist nun perfekt, das System wächst zu einem MCS heran, der sich angetrieben durch den Outflow aus den Alpen in Richtung Nordosten in Bewegung setzt. Durch die neu entstandene Konvergenzzone der beiden Outflows baut das System nun laufend an seinem Nordrand an. Zusätzlich trifft der Outflow aus dem Berner Oberland und von der Napf-Zelle auf die Kaltfront und löst im Berner Seeland die Neubildung von Zellen aus. Diese finden jedoch am Boden keine Nahrung mehr, auch von der untergehenden Sonne ist kein Energienachschub mehr zu erwarten und sobald der Outflow nachlässt, sterben auch die zunächst gesund aussehenden Neubildungen (siehe Titelbild).

Momentaufnahme 20.08.2012 20:00 MESZ

Das letzte Radarbild von 22:30 Uhr zeigt den nach Nordosten abziehenden Cluster. Sein Outflow stösst nach Schwaben vor und trifft an der Donau auf die Kaltfront, die sich nun zu regenerieren beginnt. Das System wird in der Nacht noch bis nach Tschechien und Nordösterreich ziehen und erst am frühen Vormittag allmählich zerfallen.

Momentaufnahme 20.08.2012 22:30 MESZ

Tiefblauer Himmel und klare Sicht mit harmlosen Quellwolken im Sommer charakterisieren frische Atlantikluft unter zunehmendem Hochdruckeinfluss

Eigentlich ist es ganz kurz gesagt: In der kommenden Woche wird es sehr ruhig – zumindest was die Gewitter betrifft. Die seit längerer Zeit anhaltende Süd- bis Südwestlage, verursacht durch ein nahezu stationäres Tief bei den Britischen Inseln, hat sich seit dem vergangenen Sonntag in eine reine Westlage gewandelt. Damit kommen deutlich kühlere Luftmassen nordatlantischen Ursprungs ins Spiel, was die Gewitterbereitschaft dämpft.

Allerdings verbleibt der Alpenraum noch ein paar Tage im Bereich der Frontalzone. Von Freitag bis Sonntag bedeutet dies ausgesprochen wechselhaftes und für die Jahreszeit zu kühles Wetter. Vor allem im Bereich der Kaltfronten in der Nacht auf Samstag und dann wieder am Sonntag treten regional kräftige Regenfälle auf, die nachfolgenden Rückseitenschauer können vereinzelt gewittrig sein. Mit heftigen Entwicklungen ist allerdings nicht zu rechnen. Markant wird vor allem der Wind in der Nacht auf Samstag: Auf den Jurahöhen und den nördlichen Alpengipfeln ist mit Sturm zu rechnen, aber auch in den Niederungen sind bis Samstagmittag zeitweise stürmische Böen nicht ausgeschlossen.

Ab Montag dehnt sich ein Keil des Azorenhochs bis zu den Alpen aus und sorgt für eine von vielen schon sehnlichst erwartete, stabilere Wetterlage. Allerdings wird voraussichtlich die stramme West- bis Nordwestströmung nur knapp nördlich der Schweiz verbleiben, sodass vorbeistreifende Fronten gelegentlich den Sonnenschein im Norden und Osten des Landes etwas einschränken können. Aus heutiger Sicht ist aber durch die zögerliche Erwärmung und den Hochdruckeinfluss frühestens am Donnerstag wieder mit Gewittern zu rechnen. Ausgelöst durch eine sich nähernde Kaltfront eines – wie könnte es in diesem Sommer auch anders sein – neuen Tiefs bei den Britischen Inseln.

Ein nahezu herbstlich anmutendes Sturmfeld streift in der Nacht auf Samstag die Schweiz (Mittelwind in etwa 1500 m Höhe)

Satellitenbild vom 24.02.2012, 12:15 MEZ (Quelle: Eumetsat/UBIMET)

Der 24. Februar 2012 überraschte nach dem bisher kalten Monat entgegen vieler Prognosen mit frühlingshaften Temperaturen und ab Mittag mit einem völlig wolkenlosen Himmel über der gesamten Schweiz, dem Westen Österreichs und Teilen Süddeutschlands. Eine kurze Analyse, wie es dazu kam:

Eigentlich sollte es in der Nordschweiz an diesem Tag länger dicht hochnebelartig bewölkt bleiben. Dafür sprach die Anströmung aus Nordwest und der Eintrag von Grundfeuchte mit der Warmfront vom Vortag. Im Winterhalbjahr entsteht im Warmsektor zudem durch nächtliche Ausstrahlung und bodennahe Abkühlung eine Inversion. Stabile Schichtung (unten kalt, oben warm) kaum Wind und Grundfeuchte sind der optimale Mix für einen Hochnebeltag. Doch es kam anders…

Die Inversion war zwar am Freitagmorgen vorhanden, allerdings von geringer Mächtigkeit. Bereits in Lagen ab 700 Meter wurde in der vorangegangenen Nacht der Gefrierpunkt nicht unterschritten. Doch was war mit der Hochnebeldecke los, welche knapp nördlich der Schweiz und Frankreich weite Gebiete bedeckte? Mit der Nordwestströmung sollte diese eigentlich an die Alpen gedrückt werden und einen dicken Stau verursachen. An der folgenden Analyse-Karte kann man die Strömungsverhältnisse in ca. 1500 m erkennen: Strammer West- bis Nordwestwind von England direkt auf die Alpen gerichtet. Im Westen eine deutliche antizyklonale Krümmung (im Uhrzeigersinn) um das Hoch, im Nordosten die zyklonale Krümmung (im Gegenuhrzeigersinn) um das Tief:

Windströmung in 850 hPa am 24.02.2012 13:00 MEZ, Analyse nach GFS (Quelle: wetter3.de)

Genau mittendrin befindet sich die Schweiz – und dies ist kein Zufall. Das Hoch könnte auch noch ein wenig weiter westlich und das Tief näher bei uns liegen, wenn die Anströmungsrichtung WNW stimmt, muss ein Teil der Luft aufgrund der Barrierewirkung östlich um die Alpen strömen, ein anderer Teil westlich davon. Die genaue Position des Hochs und des Tiefs entscheidet dann lediglich darübe, welche Seite wie viel des Anteils erhält und wo somit die Teilung stattfindet. Diese Teilung, das Auseinanderströmen der Luft, nennt man Divergenz. Wo am Boden Luft auseinanderströmt, entsteht ein Sog, der nur von oben aufgefüllt werden kann. Und diese Luft war an diesem Tag in der Höhe sehr trocken. Zudem wissen wir: Wenn Luft absinkt, erwärmt sie sich und wird dadurch relativ noch trockener. Eine Dunst- und Nebelschicht in den tiefsten Lagen hat damit keine Überlebenschance.

Man erkennt zudem auf dem Satellitenbild sehr gut die Stauwirkung am Nordwestrand des Juras, sowie auf der anderen Seite am Alpennordrand in Österreich. Im Westen handelt es sich unter dem Hoch um eine tiefe Nebelschicht, im Osten unter mehr Tiefdruckeinfluss sind die Wolken hochreichender und produzieren auch etwas Niederschlag. Ein weiter Unterschied zwischen dem hochdruckbeeinflussten Westen und dem tiefdruckbeeinflussten Osten: Trotz ähnlicher Düseneffekte am Alpenrand erreichten die Maximalböen in Genf gerade mal 25 km/h, in Wien waren es 75 km/h.

Diese Anströmungsrichtung bleibt auch in den kommenden Tagen mehr oder weniger bestehen. Was sich ändert, ist der Feuchtegehalt der Luft in der Höhe. So bringen am Samstag eine Kaltfront und am Montag und Dienstag Warmfronten mehr Wolken, am Alpennordrand in Österreich sogar ordentlich Regen und Schnee. Doch die Divergenz über der Schweiz bleibt und so darf es nicht verwundern, wenn es hier nicht nur alleine wegen des nahen Hochs weitgehend trocken bleibt. Ebenfalls sollte man nicht erstaunt sein, wenn die Wolken weiterhin grosszügiger auflockern als die Wettermodelle es gerne hätten. Hier ist die unverzichbare Erfahrung der Meteorologen gefragt.