Mesoskalige konvektive Systeme während des ... - IMK-TRO

2.6 Die mesoskaligen konvektiven Systeme
MCSs bestehen aus einem konvektiven und aus einem stratiformen Bereich (Abb.
2.3). Dem konvektiven Bereich eilt eine sog. Böenfront 7 voraus (Chong und Hauser,
1989). In Verbindung mit dem konvektiven Teil des Systems fällt innerhalb kurzer
Zeit starker Niederschlag. Der nachfolgende stratiforme Teil des Systems bringt
länger andauernden Niederschlag, der jedoch weniger intensiv ist und kleine Tropfengrößen
aufweist.
Chong und Hauser (1989) haben gezeigt, dass 55 bis 65 % des Niederschlags während
eines MCS-Durchzugs dem konvektiven Teil zuzuordnen ist. Die übrigen 35 bis 45
% stehen in Zusammenhang mit dem stratiformen Niederschlag. Typische Niederschlagsraten,
die MCSs in Westafrika während des Durchzuges des konvektiven Teils
bringen, betragen bis zu 30 mm h −1 innerhalb von 30 Minuten. Die Regenrate, die in
Verbindung des stratiformen Teils des Systems steht, beträgt etwa 4 mm h −1 . Dieser
Niederschlag dauert im Mittel etwa zwei bis drei Stunden an (Chong et al., 1987).
Der konvektive Bereich des Systems zeichnet sich durch starke Aufwinde aus. Sie
verfrachten feuchte Luftmassen aus der Grenzschicht in die mittlere und obere Troposphäre.
Dort kommt es zur Kondensation. Diese Cumulonimbuszellen werden mit
starken Niederschlägen begleitet. Die Verdunstung dieser Niederschläge in der verhältnismäßig
trockenen mittleren Troposphäre führt zur Abkühlung und Bildung
starker Abwinde. Diese sind für die Bildung der Böenfront im vorderen Teil des Systems
verantwortlich und zudem auch für die Erhaltung des Systems (Hastenrath,
1985).
Am Boden ist der Durchzug eines MCS mit unmittelbaren Auswirkungen auf den
Tagesgang der verschiedenen meteorologischen Parameter verbunden (Redelsperger
et al., 2002). Das präkonvektive Umfeld an der Station zeichnet sich durch eine
feucht-warme Monsunströmung in Bodennähe mit einem Feuchtegehalt von rund 17
g kg −1 aus (Abb. 2.4a). Die Ankunft der Böenfront ist mit einer heftigen Zunahme
der Windgeschwindigkeit verbunden. Der Wind dreht dabei auf östliche Richtungen
(Abb. 2.4a). Aufgrund der Verdunstung des fallenden Niederschlags kommt es am
Boden zu einer Temperaturabnahme von mehreren Kelvin, die im Wesentlichen auch
für den Druckanstieg verantwortlich ist (Abb. 2.4c). Durch die starken Vertikalbewegungen
findet eine markante Umverteilung der Feuchte statt, die in Bodennähe
zu einer starken Abnahme von mehreren g kg −1 führt (Abb. 2.4b).
Die klimatologischen Gegebenheiten, innerhalb derer es zur Auslösung von MCSs
kommen kann, sind starke Windscherung in den untersten Schichten der Troposphäre
sowie eine bedingte Labilität der Atmosphäre. Zudem bedarf es einer atmo-
7 englisch: gustfront
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