Thema des Tages
Ausgegeben vom Deutschen Wetterdienst. Neueste Meldung oben

Wetter aktuell Lake Effect Snow - Verbindendes meteorologisches Phänomen zwischen Ostsee und Großen Seen Sowohl in Deutschland als auch im Nordosten Nordamerikas brachten kräftige Tiefs in den vergangenen Tagen den ersten Schnee des Winterhalbjahres. Dabei spielte der sogenannte "Lake Effect Snow" rund um die Großen Seen, aber auch an der Ostsee eine nicht unbedeutende Rolle. Was sich dahinter verbirgt, klären wir im heutigen Thema. In vielen Regionen Deutschlands liegt bis in die Niederungen zumindest eine dünne Schneedecke. Lediglich im Südwesten schaut man eher noch "ins Grüne". In den vergangenen Tagen wurde in den Themen des Tages bereits ausführlicher auf die Entwicklung der winterlichen Wetterlage und der Schneedecke eingegangen (siehe Themen des Tages vom 28.11.23 und 29.11.23). Nicht nur im Mittelgebirgsraum oder an den Alpen musste zu Besen oder Schaufel gegriffen werden, um die Wege oder das Auto freizuräumen. Auch entlang den deutschen Küsten, vor allem der Ostsee, liegt für diese Regionen eine veritable Schneedecke (Abbildung 1). In Nordamerika, genauer gesagt im Umfeld der Großen Seen, braucht man derzeit schon teils schwereres Gerät, um den dortigen Schneemassen Herr zu werden. Beide Regionen verbindet dieser Tage der sogenannte "Lake Effect Snow", welcher regional für verhältnismäßig hohe Schneesummen sorgt. Der Lake Effect Snow (LES) ist ein Phänomen, das im Winterhalbjahr beim Überströmen von Kaltluft über größere, relativ warme Wasserflächen auftreten kann. Beim Überstreichen der trocken-kalten Luft über die deutlich wärmeren Gewässer wird die untere Atmosphäre mit Wärme und Feuchtigkeit versorgt und deren Schichtung wird dadurch labiler. Die mit Wärme und Feuchtigkeit angereicherten Luftpakete steigen auf, kühlen sich ab und kondensieren vorwiegend bereits in den unteren Atmosphärenschichten. Daher kann es zu flächenmäßig eng begrenzten Niederschlagsbändern mit heftigen Schneefällen kommen. Aufgrund der geringen Breite der Niederschlagsbänder von oft nur wenigen Kilometern kann das betroffene Gebiet im Schnee versinken, während im näheren Umfeld mitunter deutlich weniger oder gar kein Schnee fällt. Verschiedene Studien zeigen, dass zwischen der Wasseroberflächentemperatur und der Temperatur in 1,5 km Höhe (Druckniveau auf etwa 850 hPa) über Grund eine Differenz von mindestens 13 Kelvin bestehen muss, damit genügend Energie für die Bildung kräftiger und langlebiger Niederschlagsbänder zur Verfügung steht. Starke Schneeschauer können unter anderem dann entstehen, wenn die labile Luftmasse eine vertikale Mächtigkeit von mindestens ca. 2 km über Grund erreicht. Eine weitere Schlüsselkomponente bei der Bestimmung von besonders betroffenen Küstengebieten beim Lake Effect Snow ist die Windrichtung. Zudem ist der sogenannte "Fetch" entscheidend, der die Wirklänge des Windes über die offene Wasserfläche beschreibt. Der "Fetch" sollte typischerweise mindestens 100 km betragen, damit der Luft ausreichend Wärme und Feuchtigkeit für die Entwicklung der Schneeschauerstraßen zugeführt werden kann. Der Lake Effect Snow ist im Bereich der Großen Seen (USA) besonders ausgeprägt, da es hier häufiger zu einem "Arctic Outbreak" kommt. Dabei kann auf der Rückseite eines Tiefs häufig sehr kalte, trockene Luft aus den arktischen Breiten Kanadas weit nach Süden in die USA vorstoßen. Dort überströmen die arktischen Luftmassen die Großen Seen, meist von West bis Nordwest nach Ost bis Südost. Für den Eriesee und den Ontariosee beispielsweise ist der "Fetch" bei einer westlichen Windkomponente mit mehreren hundert Kilometern besonders lang. In der ersten Wochenhälfte kam es nun zum ersten markanten "Arctic Outbreak" über Nordamerika mit entsprechendem Lake Effect Snow. Die Wassertemperatur der Großen Seen lag verbreitet noch bei +6 bis +9 Grad, während in 1,5 km rund -14 Grad vorherrschend waren. Summa summarum ergaben sich demnach in der unteren Atmosphäre Differenzen von 20 bis 23 Kelvin. Dieser Temperaturgegensatz stellte viel Energie für die Bildung von intensiven und teils gewittrig durchsetzten Schneeschauerstraßen vor allem an den Ost- und Südostseiten von Lake Michigan, Huron, Erie und Ontario zur Verfügung. Dabei wurden häufig pro Stunde Neuschneeraten von 3-10 cm (ca. 1-3 inches), in einigen Regionen (z.B. knapp südlich von Buffalo) auch 10 bis 15 cm (4-6 inches) beobachtet. Insgesamt sind seit Montag teilweise 25-50 cm (10-20 inches), strichweise auch um 75 cm (30 inches) gemeldet worden. Kehren wir wieder nach Mitteleuropa zurück. Wie bereits erwähnt, konnte beispielsweise am Dienstag im Skagerrak und Kattegat sowie in der westlichen Ostsee (siehe Abbildung 4) der Lake Effect Snow mit seinen charakteristischen Schauerstraßen von Nord bis Nordost nach Süd bis Südwest beobachtet werden. Die Bedingungen waren dabei denen in Nordamerika sehr ähnlich. Die Temperaturdifferenz betrug zwischen Wasseroberfläche (rund 8 Grad) und 1,5 km (-12 bis -14 Grad) um bzw. etwas über 20 Kelvin. Lediglich die Breite der Wasserflächen und damit der "Fetch" reicht in den westlichen Ostseegebieten nicht an die Großen Seen heran, sodass die Neuschneemengen in der Regel im Verhältnis nicht so hoch ausfallen. In weiten Teilen des Landes hält die Zufuhr kalter Luftmassen aus Norden bis Nordosten in den kommenden Tagen an, sodass der Lake Effect Snow an der Ostseeküste strichweise weiteren Schneenachschub liefern dürfte. M.Sc.-Met. Sebastian Altnau Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 30.11.2023 Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Wetter aktuell Von neuem Schnee, gefrierendem Regen und Modellchaos Dem Süden stehen neue, kräftige Niederschläge bevor. Große Unterschiede in den Wettermodellen erschweren die Vorhersage der Niederschlagsphase allerdings. Regen oder Schnee? Wir versuchen etwas Ordnung in das Modellchaos zu bringen. In den kommenden Tagen bauen sich zwischen Nord- und Südeuropa größere Temperaturgegensätze auf. Subtropische Warmluft wird vom Atlantik Richtung Mittelmeerraum geführt, während weite Teile Nord- und Mitteleuropas von polarer Kaltluft geflutet werden (siehe Abbildung 1). Entlang dieser vorübergehend quasi ortsfesten Frontalzone, also des Bereichs mit den größten Temperaturgegensätzen, kommt es zu kräftigeren und länger anhaltenden Niederschlägen, die auf der warmen Seite als Regen, auf der kalten als Schnee fallen. Kleinste Verschiebungen der Frontalzone entscheiden vor Ort über Schneegestöber oder Regenfälle, weswegen es natürlich wünschenswert wäre, wenn die verschiedenen Wettermodelle ein einigermaßen klares Bild über die voraussichtliche Position der Luftmassengrenze liefern würden. Doch ausgerechnet bei diesen Grenzwetterlagen beginnt auch bei den Wettermodellen das große Flattern. Nicht selten liefert in solchen Situationen jedes Modell sein eigenes Szenario, selbst noch wenige Tage oder Stunden vor dem Ereignis. Welches von diesen vielen, mehr oder weniger stark abweichenden Szenarien sich am Ende bewahrheitet, lässt sich im Vorfeld nicht sagen. Dem Forecaster bleibt nichts anderes übrig, als das für ihn wahrscheinlichste Szenario zu beschreiben und die Unsicherheiten zu kommunizieren - und genau das soll nun geschehen. In Abbildung 2 soll die von den 4 Wettermodellen ICON13, EZMW, GFS und UK10 vorhergesagte Lage der Frontalzone am Donnerstagabend (22 Uhr) verdeutlich werden, dem Zeitpunkt der vermutlich nördlichsten Position. Dargestellt ist die Temperatur auf der 850-hPa-Druckfläche, also in etwa 1500 Metern Höhe. Was direkt auffällt, ist, dass sich die dichteste Drängung der Isothermen (die Linien gleicher Temperatur) und damit die Luftmassengrenze in allen Modellen irgendwo über Süddeutschland befindet. Soweit so gut - das Problem ist aber das "Irgendwo". Die 0-Grad-Isotherme, die in erster Näherung den Übergang von Schnee zu Regen markiert, variiert von Modell zu Modell um 100 Kilometer. Die nördlichste Variante liefert das EZMW (Höhe Stuttgart), die südlichste das DWD-Modell ICON13 (Höhe München). Demnach ist lediglich sicher, dass ab Donnerstagfrüh, im Zuge der hereindriftenden Luftmassengrenze, vor allem im Süden mit kräftigeren Niederschlägen zu rechnen ist. Wie weit sie nach Norden ausgreifen und wo sich der Übergang von Schnee zu Regen vollzieht, ist aber noch hochgradig unsicher. Wenn man kein Modell bevorzugen möchte, dann nimmt man für das vermeintlich wahrscheinlichste Szenario die mittlere Lage der Luftmassengrenze. Demnach läge sie (wahrscheinlich) auf der Höhe Augsburg, wie von GFS und ICON-D2 berechnet. Die Situation am Donnerstagabend bzw. in der Nacht zum Freitag sähe folglich in etwa so aus wie in Abbildung 3. Also nördlich der Höhe Augsburg Schneefall mit durchaus nennenswerten Neuschneemengen, südlich erst Schnee, dann Regen und beim Übergang eventuell vorübergehend gefrierender Regen mit Glatteisbildung. Diese Niederschläge beschäftigen uns voraussichtlich bis in den Samstag hinein, wobei sie mit Rückzug der Luftmassengrenze auch ganz im Süden wieder zunehmend in Schnee übergehen und dem Alpenrand wohl eine größere Schneepackung bescheren. Dipl.-Met. Adrian Leyser Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 29.11.2023 Copyright (c) Deutscher Wetterdienst