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Herbst und Winter: Die Zeit der Stürme

Herbst und Winter: Die Zeit der Stürme

Die Tage werden merklich kürzer und in den Polarregionen baut sich allmählich wieder eine Schneedecke auf. Damit werden die Temperaturunterschiede auf der Nordhalbkugel wieder größer und somit sind wieder mächtige Tiefdruckentwicklungen auf den beiden großen Ozeanen zu erwarten.

Aktuelle Schneebedeckung

Aktuelle Schneebedeckung © https://climate.rutgers.edu/snowcover/chart_daily.php?ui_year=2022&ui_day=280&ui_set=0

Die Analyse zeigt die aktuelle Schneebedeckung auf der Nordhalbkugel. Wie zu erwarten ist, liegt im Norden von Alaska und Kanada bereits etwas Schnee genau so wie über Sibirien. Hier liegt sogar mehr als im Mittel üblich, während insbesondere in Kanada und Alaska weniger als im Mittel liegt. Dies liegt daran, das dort deutlich zu warme Luft als im Mittel liegt wie die unten stehende Graphik zeigt.

Abweichung der 2 Meter Temperatur für Morgen Sonntag, den 8.10.2022 © http://www.karstenhaustein.com/reanalysis/gfs0p5/ANOM2m_arctic/ANOM2m_f12_arctic.html

Rossby-Wellen

Wellen sind allgemein hin vom Strand bekannt, als Wellen der Wasseroberfläche. Doch Wellen gibt es auch in der Atmosphäre. Einer dieser Wellen sind die Rossby-Wellen, die das Wetter in den gemäßigten Breiten bestimmen. Sie werden normalerweise als Trog und Rücken in den Wettertexten benannt.

Rossby-Wellen in der Prognose des ECMWF © ECMWF

Wir sehen in der Graphik 4 Tröge und 5 Rücken, mit dem westlichsten über Kanada. Rossby-Wellen entstehen z.B. wenn Luft über eine Gebirge mit Nord-Süd-Ausrichtung (z.B. Rocky Mountains) strömt. Schlussendlich verdanken sie der Variation der Corioliskraft ihren Ursprung. Das liegt daran, dass die Erde mit zunehmender nördlicher Breite langsamer um die Achse rotiert.

Die Rossby-Wellen bestimmen die Strömung in der mittleren und oberen Troposphäre und damit auch den Transport von Wärme. Ihre Verlagerung ist nämlich abhängig von dem Temperaturunterschied zwischen der Arktis und den Subtropen. Ist dieser größer wandern sie schneller und dann von West nach Ost. Liegt nun mehr Schnee und es kühlt daher allmählich ab in den Polargebieten, nimmt somit die Dynamik der Rossby-Wellen in den nächsten Wochen und Monaten zu.

Tiefdruckentwicklung

Hat sich nun eine bestimme Konstellation aus Strömung und Temperatur eingestellt beginnt der Bodendruck zu fallen und ein Tief bildet sich. Diese Konstellation bezeichnet man als barokkline Instabilität. Wie bei Instabilitäten üblich wachsen die entstehenden Störungen rapide an. Dies gilt auch für Tiefs in ihrer Entstehungsphase. Wenn die beteiligten Prozesse Hand in Hand gehen findet eine rasche Tiefdruckentwicklung statt und ein mächtiges Orkantief kann sich bilden.

Ein Faktor, der die Tiefdruckentwicklung maßgeblich beeinflusst, ist die Bodenreibung. Sie ist über Land deutlich größer als über dem Ozean. Da sie dazu führt das Luft rascher zu tiefem Luftdruck strömt je größer sie ist, kann ein Tief sich über Land weniger stark entwickeln als über dem Ozean. Daher bilden sich Orkantiefs meist über dem Ozean.

Mit der sich ausbildenden Strömung fließt westlich des Tiefkerns kalte Luft nach Süden und östlich des Tiefkerns warme Luft nach Norden. Mit der Strömung werden im Bereich der Tiefs die Temperaturunterschiede auf engerem Raum vergrößert und somit bilden sich die Fronten.

 

Titelbild: https://worldview.earthdata.nasa.gov/