Mitteilungen DMG 02 / 2008 - Deutsche Meteorologische ...

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26 wir auch die verschiedene Aktivität der Forschung abbildet. Der rasante Anstieg der beobachteten Fälle in den letzten Jahren könnte als dramatische Auswirkung der globalen Erwärmung interpretiert werden. Tatsächlich ist es aber die zunehmend bessere Erfassung vor allem schwächerer Ereignisse, welche auf höherem wissenschaftlichen und öffentlichen Interesse, neuen Informations- und Dokumentationsmöglichkeiten (Internet, Digitalkameras) und der Aktivität von „Storm Chasern“ gründet. Die Datenbank von TorDACH, welche inzwischen in der Europäischen Unwetterdatenbank (ESWD) aufgegangen ist, ermöglicht bereits klimatologische Studien, so z. B. die Korrelation von Tornadofällen und bestimmten Wetterlagen [2]. Das Spektrum der Tornadointensitäten in Europa ist dem der USA sehr ähnlich, wie auch die Bindung der sehr starken und verheerenden Fälle an Gewitter mit rotierendem Aufwind (Superzellen) in beiden Regionen beobachtet wird. Der Jahresgang von Tornados über Land (Windhosen) zeigt ein Maximum Anfang Juli, während für Wasserhosen die größte Häufigkeit in den Spätsommer fällt. Es sind aber auch z. T. verheerende Tornados aus den Wintermonaten bekannt – in der Regel im Zusammenhang mit Sturmzyklonen. Ein Beispiel aus der jüngeren Vergangenheit mit vier starken Tornados war der Orkan „Kyrill“ im Januar 2008. Dies ist ein Indiz dafür, dass konvektive Prozesse (einschließlich der Spitzenböen durch Impulstransport) einen nicht zu vernachlässigenden Faktor im Gefährdungspotential auch winterlicher Extremwetterlagen darstellen. [1] N. do t z e k und S. eM e i s (2003): Tornados in Deutschland – Terminologie und Klimatologie, DMG-Mitteilungen 03/2003. [2] P. Bissolli et al. (2007): Tornadoes in Germany 1950–2003 and their relation to particular weather conditions. Global and Planetary Change 57, 124–138. Entstehung und Auftreten von Staubteufeln – das SAMUM Projekt (Albert Ansmann, Institut für Troposphärenforschung, Leipzig) Während des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Saharan Mineral Dust Experiments (SAMUM) wurden an heißen, sonnigen Tagen viele Staubteufel (rotating dust devils) und säulenartige Staubwolken (nonrotating convective plumes) beobachtet. SAMUM fand südöstlich des Atlasgebirges in Südmarokko am Rande der Sahara statt. Die Koordinierung des Experiments lag in den Händen des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung. Sprecher des SAMUM-Konsortiums ist Professor Heintzenberg. Der Klimaeinfluss von Saharastaub im Quellgebiet stand im Mittelpunkt des Interesses. Eine der Fragestellungen war dabei, in welchem Maße diese kleinräumigen, stark konvektiven Ereignisse zum regionalen Staubeintrag in die Atmosphäre beitragen können, inwieweit diese klimarelevant sind. Grobe Abschätzungen führen Mitteilungen 02/2008 zu einem möglichen Beitrag von bis zu 25 % an der Gesamtstaubemission. Erstaunlicherweise wurden bisher global keine vertikal aufgelösten Messungen von Staubteufeln und Staubwolken durchgeführt. Deshalb wurden die SAMUM-Lidarmessungen diesbezüglich genauer analysiert. Es stellte sich heraus, dass an einer Reihe von Tagen massiv Staubteufel und Convective Plumes auftraten. Möglichst geringe bis moderate optische Dicke des Saharastaubs von weniger als 0.5 (500 nm Wellenlänge), ein Boden-Lufttemperaturkontrast von 20 K bzw. eine Temperaturabnahme von 60 K/m in den untersten 30 cm über Grund und geringe Winde von 1-7 m/s begünstigen dabei die Bildung von Staubteufeln. Es zeigte sich, dass die konvektiven Staubsäulen in der Regel nur einige 100 m hoch sind, dass aber etwa 20 % von ihnen Höhen von über 1000 m über Grund erreichen und einige sogar eine Mächtigkeit von über 2500 m aufwiesen. Die Abb. 2 zeigt ein Beispiel mit vielen kleinen Staubsäulen und einem sehr mächtigen, hochreichenden Ereignis, wobei der untere Teil der hochschießenden Staubwolke nicht durch den Laserstrahl des Lidarstrahls wanderte. Das Lidar befand sich in 1100 m Höhe, die Convective Plume erreichte Höhen von über 2 km über dem Lidar. Abb. 2: Lidarmessung am 23.5.2006 in Ouarzazate, Marokko, von 11:35 bis 12:17 Ortszeit (= UTC). Die Farbkodierung zeigt die relative Signalstärke der Rückstreusignale. Rote kohärente Muster zeigen die Staubteufel und säulenartigen Staubwolken an. Das Lidar befand sich im Atlasgebirge in 1100 m Höhe. Vorhersage von organisierter Konvektion in Europa im Rahmen von ESTOFEx (Dipl.-Met. Christoph Gatzen, MC Wetter, Berlin) Obwohl sich die Leistung numerischer Wetterprognosen mit atemberaubender Geschwindigkeit weiterentwickelt, stellt die Gewittervorhersage für die Wetterdienste auch weiterhin eine große Herausforderung dar. Nicht nur die Erfahrung, auch aktuelle Forschungskampagnen wie COPS zeigen, dass es im operationellen Warndienst immer wieder zu überraschenden Entwicklungen kommen kann. In einer solchen Situation müssen Meteorologen Entscheidungen treffen, die häufig in unübersichtlichen Situationen ein hohes Maß an Erfahrung im Umgang mit Konvektion erfordern: Wohin wird sich das Gewitter verlagern? Wird
es großen Hagel geben? Muss vor Windstärke 10 oder gar 11 gewarnt werden? In der Praxis zeigt sich aber, dass derart gefährliche Gewitter in Deutschland nicht häufig genug stattfinden, um die notwendige Übung zu bekommen. In jüngster Zeit erwartet die Öffentlichkeit sogar eine zuverlässige Warnung vor Tornados, was nicht nur den diensthabenden Meteorologen zusätzlich unter Druck setzt. Mit diesem Problem beschäftigt sich seit September 2002 die Initiative ESTOFEX (für „European STOrm Forecast EXperiment“). Die zugehörige Internet-Plattform fördert den Erfahrungsaustausch über die Vorhersage konvektiver Unwetter in Europa. Darüber hinaus beinhaltet die öffentlich zugängliche Seite (im Internet unter www.estofex.org) ein Experiment zur Vorhersage von organisierter Konvektion, welches von einigen der Mitglieder ausgeübt wird. Für den jeweils folgenden Tag wird versucht, das Gefährdungspotential für schwere Sturmböen, großen Hagel sowie Tornados in Europa vorherzusagen. Dabei bedienen sich die Meteorologen, deren Mehrzahl nach dem Universitätsabschluss eine wissenschaftliche Laufbahn eingeschlagen hat, einer „zutaten-basierten Vorhersagemethodik“. Für schwere Gewitter sind demnach drei Zutaten notwendige Bedingung: Latente Labilität, ausreichende Hebung und vertikale Windscherung. Die jeweilige Verteilung und Entwicklung der zugrunde liegenden Zutaten wird diskutiert, um eine Prognose über den zu erwartenden Konvektionsmodus zu erhalten. Von konzeptionellen Modellen zur Entwicklung und Verlagerung von mesoskaligen Systemen und Superzellen bis hin zu statistischen Zusammenhängen zwischen meteorologischen Parametern und auftretenden Wettergefahren reichen die Werkzeuge, die bei der Prognose verwendet werden. Basierend auf dieser Methodik haben die Meteorologen im Verlauf der letzten Jahre nahezu täglich Prognosen veröffentlicht und dabei Erfahrung auf diesem speziellen Gebiet der Wettervorhersage gesammelt. ESTOFEX versteht sich dabei nicht als Konkurrenz für bestehende Wetterdienste, sondern vielmehr als eine Unterstützung der Meteorologen im operationellen Warndienst. Nicht zuletzt aus diesem Grund werden die Prognosen in fachlich anspruchsvollem Englisch veröffentlicht. Während viele europäische Wetterdienste auf eigenes Know-how setzen - so unterhält beispielsweise der private Wetterdienst Meteomedia so genannte „Unwetterzentralen“ – haben andere Wetterdienste dagegen den Erfahrungsaustausch mit ESTOFEX gesucht, nicht zuletzt auch der Deutsche Wetterdienst im Jahr 2004 beim Tornado-Workshop in Langen. Trotzdem darf nicht vergessen werden, dass ESTOFEX bis heute eine ehrenamtliche Initiative ist; eine Förderung ist nicht in Aussicht. wir Das Tornadoereignis von Thüringen („Quirla-Tornado“) in der Nacht vom 01. zum 02.10.2006 Dipl.-Met. Gerlinde Angerhöfer (Dipl.-Met. Gerold Weber), Deutscher Wetterdienst, Regionalzentrale Leipzig Die Regionalzentrale Leipzig ist zuständig für den Wettervorhersage- und Warndienst in den mitteldeutschen Ländern Sachsen-Anhalt, Sachsen und Thüringen. Einige gravierende Tornadoereignisse in Mitteldeutschland in den vergangenen Jahren haben verstärkt zur Beschäftigung mit dieser Thematik geführt: F-Skala: 18.08.2000 Moritzburg (bei Dresden) F2 00.15 Uhr 12.06.2002 Lutherstadt Wittenberg F2+ 20.15 Uhr 01.06.2004 Micheln (in der Nähe von Köthen) F3 18.57 Uhr 01./02.10.2006 Diedorf – Quirla – Gera(Nord-Ost) F1-F3 23.24 – 02.00 Uhr 18.01.2007 Lutherstadt Wittenberg („Kyrill“) F2-F3 18.40 Uhr Zerbst/Bräsen F2 18.30 Uhr Im Vortrag wird das gut dokumentierte Ereignis von Diedorf – Quirla – Gera beleuchtet. Nachträglich erfolgte Recherchen u. a. durch Luftbilddokumentation und Auswertungen u. a. von Dopplerradardaten zeigten, dass eine von Franken über Thüringen nordostwärts ziehende Superzelle über einen Zeitraum von mehreren Stunden existierte. Tornados mit Bodenkontakt lassen sich aber an Hand von Schadensbildern im Zeitraum vom 01.10.2006, 23.24 Uhr, bis 02.10. 2006 um 02.10 Uhr MESZ nur in drei Gebieten nachweisen. Das erste Ereignis traf Diedorf und verursachte eine fast 8 km lange Schadensspur, vor allem durch Baumschäden auf dem „Horbel“ – einem nahe gelegenen Waldstück. Die stärkste Entwicklung wies das zweite Ereignis auf: Bei Quirla kam es am 02.10.2006 nachts um etwa 01.50 Uhr MESZ zu einem Tornado Stärke F3 mit umfangreichen Zerstörungen an Gebäuden und Waldstücken. Das dritte Ereignis bei Gera, einzustufen als F1-Tornado, ist durch Augenzeugenberichte über Baum- und einzelne Hausschäden belegt, die von einer Abb. 3: Doppler-RADAR Bild und KONRAD Analysebild der Wetterlage vom 01.-02.10.2006. Mitteilungen 02/2008 27
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