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27.07.05 : Die Megazelle von Frankfurt
geschrieben von: Wetterfuchs (IP-Adresse bekannt)
Datum: 14. September 2005 11:14

Die 3 Gewittertage vom 27.07.05 bis 29.07.05 brachten die vielleicht beeindruckendste Gewitterserie dieses Sommers. Alle 3 Tage zeichneten sich durch örtliche bzw. regionale Schwergewittersituationen aus, wobei der jeweils betroffene räumliche Bereich vom 27.07. bis zum 29.07. immer mehr anwuchs. Der 27.07. und der 29.07. bildeten in dieser Serie die Eckpfeiler extremes Wetters, am 27.07. hauptsächlich lokal, am 29.07. mit deutlich regionaler Abdeckung. Alle 3 Tage verursachten Wetterschäden, hauptsächlich durch Hagel, Starkniederschlag und Sturmböen, besonders am 29.07. aber auch durch Tornados.
Dieses Posting konzentriert sich auf den 27.07.05 mit Schwerpunkt auf jenen außergewöhnlichen Gewittersturm, der auch die Stadt Frankfurt im Nordwesten und Norden am Abend überquerte und der sich durch ganz besonders markante Strukturen auszeichnete. Die Strukturen waren so extrem, daß ich diese Zelle als „Megazelle“ bezeichnen möchte, quasi eine Steigerung von „Superzelle“. Am Ende des Postings werde ich auf diese Schlußfolgerung summierend eingehen, davor aber Argumente für meine Feststellung präsentieren und diskutieren.
Im Forum gab es damals aktuell schon einige Schilderungen des meteorologischen Geschehens vom 27.07.05. So wurde u.a. die hohe Blitzfrequenz hervorgehoben, man sprach von „Weltuntergang“ zwischen Taunus und Frankfurt, es wurde von abgedeckten Dächern, in ganzen Schneisen umgestürzten Bäumen und schweren Hagelschäden berichtet. Dazu gab es erläuternde Fotos. Die Frankfurter Zelle betraf dabei nicht nur den Taunus und das Stadtgebiet von Frankfurt, sondern auch z.B. den Nordosten des Hunsrück. Auch von dort gab es bei Skywarn einen eindrücklichen Bericht über schwere Sturm- und Hagelschäden. Schon diese Aufzählung zeigt die erstaunlich lange Spur des Unwetters. Die umfassendste meteorologische Beschreibung gab Bernold Feuerstein mit einer Analyse der Zugbahnen aller Schwergewitterzellen dieses Tages. Seine Darstellung zeigt neben der Frankfurter Zelle mit Ursprung in der Eifel auch das Tracking anderer außerordentlicher Zellen wie z.B. von Köln, Dortmund und später Westerwald-Lahn.
Mein Posting möchte ich in folgende Abschnitte unterteilen :
1. Synoptik
2. Regionale Radarkomposit-Betrachtung
3. Spezielle Radarauswertung
4. Die Megazelle in den lokalen Radardaten
5. Resume`
1. SYNOPTIK
Die Vorbetrachtung deutete es an : Der 27.07.05 stand am Anfang einer 3-Tages-Serie mit Schwergewittern. Dabei war die Bindung zwischen synoptischem Umfeld und aktuellem Auftreten der Gewitter anfangs noch nicht so eng wie am abschließenden 29.07.05, als die Gewittersituation auch synoptisch-skalig als klassisch bezeichnet werden konnte. In der Bodensituation befand sich Deutschland am 27.07.05 deutlich östlich eines Tiefs westlich der Biskaya. Zwischen diesem Tief und einem Vorläufertief über der Ostsee herrschte über Deutschland ein druckgradientschwacher, flacher Hochdruckbereich :
Boden-Analyse (DWD) 27.07.05 00 UTC :

Eine Ost-West verlaufende Luftmassengrenze trennte etwas kühlere Luft im Norden Deutschlands von wärmerer, subtropischer Luft im Süden. Die Luftmassenadvektion war am Boden dabei sehr schwach. Die kaum ausgeprägte Kaltfront über der Biskaya sollte später im Verbund mit der deutschen Luftmasengrenz ein mesoskaliger Schlüssel für die Gewitterauslösung bilden. In der Höhe wurde die Situation gleichzeitig von einem westlich der Biskaya lagernden Langwellentrog bestimmt :
GME-Analyse 500 hPa 27.07.05 12 UTC :

Die hebungsaktive Vorderseite dieses Troges befand sich mittags und auch im wesentlichen noch in der Folgenacht nur über Frankreich. Die frontalhafte Höhenströmung über Deutschland davor zeigte etwa aus WSW-SW. In 500 hPa existierte wie am Boden bei uns nur eine relativ schwache Warmluftadvektion. Anders in 850 hPa, wo schon merkliche Warmluftadvektion bis weit nach Deutschland hineinreichte.
GME-Analyse 850 hPa 27.07.05 12 UTC :

Die Kaltfront über Biskaya erkannte man zum Mittagstermin durch eine entsprechende Kaltluftadvektion über der Biskayaküste Frankreichs. Der Vergleich von 500 hPa und 850 hPa bei uns ließ folgendes vermuten : Labilisierung der troposphärischen Schichtung, aber kein markantes synoptisch-skaliges „Forcing“ der Gewitterauslösung. Hier mußte eher die Mesoskala entscheiden. In diesem Zusammenhang der Blick auf die damals aktuell beobachtete, aber auch auf die vom Modell prognostizierte vertikale Schichtung. Für die Betrachtung der Frankfurter Megazelle kamen im wesentlichen die aktuellen Radiosondenaufstiege von Idar-Oberstein (10618) und Nancy (07180) in Frage. Für Idar-Oberstein (Nahe) lag dabei neben dem 12 UTC-Aufstieg auch die komplette Radiosonde von 18 UTC vor, d.h.zeitlich (und örtlich) nahe am Schwergewittergeschehen. Hier zunächst der 12 UTC-Vergleich :
Radiosondenaufstieg Nancy 27.07.05 12 UTC :

Radiosondenaufstieg Idar-Oberstein 27.07.05 12 UTC :

Noch um 12 UTC zeigte sich die Vertikalstruktur über Idar-Oberstein relativ „harmlos“. Der Vergleich von gemessener Temperaturkurve und der aus thermischer Auslösung (30.8°C) folgenden konvektiven Aufstiegskurve offenbarte keine größere Labilitätsenergie und auch die vertikale Windstruktur besaß zwar wie erwartet eine generelle Windzunahme mit der Höhe, aber keine größere Unstetigkeit (von Drehung oder Windzunahme). Eine mäßig ausgeprägte „hindernde“ thermische Sperrschicht existierte bei etwa 850 hPa. Der stromaufwärts gelegene Radiosondenaufstieg von Nancy wies bei einer thermischen Auslösung von 34.7°C schon kräftigere Labilitätswerte auf. Allerdings mußte auch hier zunächst eine Sperrschicht bei 850 hPa überwunden werden. Bei entsprechender Aufheizung darunter würde sie sich kontinuierlich verringern. Auch die vertikale Windstruktur war auffälliger mit einer konvektionsfördernden Rechtsdrehung des Windes unten und einer stärkeren Windzunahme in der mittleren Troposphäre. Ganz offensichtlich bewirkte die Advektion aus Südwesten die Verlagerung der gewitterfördernden Schichtung von Nancy bis zum Abend in den südwestdeutschen Raum, wie der 18 UTC-Aufstieg von Idar-Oberstein zeigte :
Radiosondenaufstieg Idar-Oberstein 27.07.05 18 UTC :

Temperatur- und Windschichtung hatten sich im Sinne des vorherigen Aufstiegs von Nancy verändert. Man sieht auch das Verschwinden der hemmenden unteren Inversion bei einer jetzt geltenden thermischen Auslösungs von 32.8°C. Neben thermischer Auslösung konnte aber auch mesoskalig erzwungene Hebung Gewitter dynamisch auslösen. Dafür sprach u.a. auch die Tatsache, daß die „potentielle“ Instabilität, gemessen am KO-Index , anders als noch 12 UTC jetzt negativ war. Ein ergänzendes Wort zu den Konvektions-Tops : Der 18 UTC-Temp von Idar-Oberstein zeigte ein oberes Gleichgewichtsniveau von rund 290 hPa, bei weiterer Labilisierung (Advektion und Auslösung potentieller Instabilität) mußte auch die Tropopause in 190 hPa als oberer „Deckel“ beachtet werden.
Welche objektiven prognostischen Hinweise seitens der Modelle gab es, um die spätere Entwicklung meteorologisch zu verstehen? In Frage kommen dabei praktisch nur hoch aufgelöste Modelle, wie z.B. LM, auch wenn man weiß, daß man Hinweise von ihnen nur mit Vorsicht verwenden sollte. Zeigen möchte das lokale LM-Meteogramm von Trier vom 00 UTC-Lauf des 27.07.05
LM-Meteogramm Trier, Lauf 27.07.05 00 UTC :

Zwar zeigte das Meteogramm keine irgendwie bemerkenswerte Konvektion, aber das vertikale Windprofil setzte ein prognostisches Ausrufezeichen : Für die Zeit vor 18 UTC brachte LM unterhalb 850 hPa einen schwachen SSE-Wind, darüber einen bis 300 hPa gleichmäßig zunehmenden WSW-SW-Wind (rund 50 Knoten). Zeitlich anschließend rechnete LM zwischen 500 m ü.Grund und 850 hPa eine plötzliche Winddrehung auf SW mit einem vorübergehenden Quasi-Low-Level-Jet bei entsprechend großer vertikaler Windscherung zum Boden hin. Dies entsprach klassischen konzeptionellen Modellen der Schwergewitter (Superzellen) und machte das Ereignis vom 27.07.05 im Bereich Eifel-Hunsrück-Taunus-Frankfurt zumindest im Nachhinein verständlicher.
2. REGIONALE RADARKOMPOSIT-BETRACHTUNG
Nach der synoptischskaligen Vorbetrachtung nun zunächst die mesoskalige ( regionale) Verfolgung der damaligen Gewittervorgänge im Westen und Südwesten Deutschlands. Die eintretende Entwicklung ließ sich etwa ab 14-15 UTC identifizieren. Die nachfolgenden Abbildungen zeigen die Kombination von Radar-Komposit und Synops (Java-MAP, DWD) zwischen 15 UTC und 00 UTC :
Radar-Komposit + Synops 27.07.05 15 UTC :

Um 15 UTC existierte hauptsächlich ein flächiges Niederschlagsecho-Gebiet, und zwar hauptsächlich westlich und nordwestlich der Eifel bis hin zum Niederrhein. Davor herrschten Temperaturen von 26°C bis 30°C (Oberrhein noch höher), dahinter im Nordwesten von etwa 23°C. D.h. die frontalhafte Situation spiegelte sich schon wider. Vor dem flächigen Echofeld hatten sich Eifel-orientiert 2-3 konvektive Zellen gebildet. Die Zelle knapp nördlich der Eifel verlagerte sich bis 16 UTC nordost- bis ostnordwärts zum Rhein bei Köln :
Radar-Komposit + Synops 27.07.05 16 UTC :

16 UTC war auch etwa der Zeitpunkt des oben erwähnten Kölner Unwetters, so daß es diese Zelle war, die das Unwetter dort bewirkte. Etwas nördlicher griff gleichzeitig vom Niederrhein ein ganzer konvektiver Cluster auf das Ruhrgebiet über. Hier bahnte sich schon in der Vorentwicklung das Dortmunder Unwetter an.
Westlich und südwestlich von Luxemburg gab es ebenfalls erste Signale der Entwicklung, die später zu den Unwettern im Bereich Eifel bis Frankfurt führte. Man sah um 16 UTC eine abgeschlossene Zelle südlich und eine inkorporierte Zelle etwas nördlicher. Die tatsächlich brisante Situation wurde aber im 1-Stunden-Intervall erst um 17 UTC sichtbar :
Radar-Komposit + Synops 27.07.05 17 UTC :

Jetzt erschienen die beiden zuletzt erwähnten Zellen in markanter Struktur, die südliche Zelle bei der Station Luxemburg, die nördliche Zelle mit „blauem“ Kern (>= 55 dBZ) in der Südwesteifel im Grenzgebiet Luxemburg/Deutschland. Es fällt zudem auf, daß sich das vorher flächig-klumpige Echofeld der Front in eine mehr südwest-nordost-orientierte Linie verwandelt hatte, ein Vorgang, der nachfolgend noch deutlicher werden sollte. Dabei „verkürzten“ sich räumlich die frontalen Temperturgegensätze noch mehr und wurden einer der Schlüssel für die Gesamtentwicklung. Im Nordteil der neuen Linienstruktur erkannte man nun eine Kommaform, in dessen zentralem Bereich sich auch deutlich jene Zelle inkorporiert war, die das Unwetter von Dortmund bewirkte.
So präsentierte sich dann die Situation von 18 UTC, also 1 weitere Stunde danach :
Radar-Komposit + Synops 27.07.05 18 UTC :

Die Umwandlung in eine Linie mit kommaförmigem Kopf war nun ganz vollzogen. Während die Zelle von Dortmund in einem „roten“ (>=46 dBZ) Cluster von Gewittern eingebunden war, schlossen sich Richtung Südwesten 2 weitere Zellen über dem Sauerland und Westerwald an. Von der Intensität her aber wirklich beherrschend waren die beiden südlichsten Zellen mit „blauem“ Kern über der unteren Mosel und an der Mosel bei Trier. Dazu noch ein engräumigeres Zooming :
Zooming Radar-Komposit + Synops 27.07.05 18 UTC :

Beide Systeme wirkten gleich intensiv und verrieten eine erhebliche atmosphärische Energie-Explosion. Die südliche Zelle bei Trier (s. auch Stationsmeldung) war es, die (wie schon Bernold in seiner Analyse erwähnte) damals von Gitte von Südwesten her fotografiert wurde („Goliath“). Die Zelle an der unteren Mosel konnte von Gitte nicht gesehen werden.
Um 18 UTC hätte man noch nicht ahnen können, daß die südliche (Trierer) Zelle hier schon auf dem Höhepunkt war und sich nachfolgend über dem Hunsrück auflöste. Die spätere Auflösung war umso bemerkenswerter, weil sich diese Zelle am Südwestend der Linie befand, also dort, wo normalerweise beste Entwicklungs-Bedingungen herrschen. Schon um 19 UTC erschien die Trierer Zelle über dem Hunsrück deutlich schwächer, während die nordöstliche Zelle mit gleichbleibend hoher „blauer“ Intensität und markanter Struktur bis zum westlichen Taunus weitergezogen war :
Radar-Komposit + Synops 27.07.05 19 UTC :

Man kann nur darüber spekulieren, warum letztendlich die Trierer Zelle ihr frühzeitiges End fand, während die spätere Frankfurter Zelle sich so kräftig hielt. Die Aussagen des zur Trierer Zelle nahegelegenen Aufstiegs von Idar-Obersteiner hatten eigentlich beste Bedingungen verraten. Auch im synoptischen Bodenfeld gab es keine ersichtliche Begründung für den raschen Zusammenbruch.
Wie das nachfolgende Radarkomposit demonstriert, wurde der Frankfurter Raum um 20 UTC herum von der nun einzig noch wirklich gefährlich aussehenden Zelle erfaßt. Dabei war diagnostisch gesehen die Frankfurter Zelle jetzt das Südwestend der Gewitterlinie. Die Zelle wirkte fast wie ein „Hammer“, der auf das Rhein-Main-Gebiet einschlug :
Radar-Komposit + Synops 27.07.05 20 UTC :

Schon vorher um 19 UTC hatte sich weiter nordwestlich der Haupt-Gewitterlinie eine neue konvektive Linie herausgebildet. Diese nachlaufende Linie zeigte sich nun um 20 UTC in komplexerer Form noch deutlicher und lief von Nordwesten her auf die Eifel und das Bergische Land zu. Beachtenswert dabei die Tatsache, daß sich diese zweite Linie ganz innerhalb der dort bodennah langsam einströmenden kühleren Luft befand. Hier konnte man also eine frontalhafte bodenennahe Auslösung der Linie schwerlich erkennen (s. auch Windfeld).
Im weiteren Verlauf wanderten dann beide Linien weiter ostwärts. Die im Forum mit Fotos geschilderten nächtlichen „Himmelsfeuerwerke“ konnte man den Hauptzellen der zweiten Linie zuordnen. Die erste Linie erreichte Thüringen, wobei die Megazelle wechselnde Intensitäten aufwies, aber letztendlich auch noch bis Sachsen zu verfolgen war. Hier die Darstellungen von 22 UTC und 00 UTC :
Radar-Komposit + Synops 27.07.05 22 UTC :

Radar-Komposit + Synops 28.07.05 00 UTC :

3. SPEZIELLE RADARAUSWERTUNG
Wie schon in den Radarkomposits sichtbar geworden, erwies sich die Zellentwicklung, die hin zum Frankfurter Unwetter hinführte, als die deutlich markanteste an diesem Tag. Dies soll mit einer speziellen Auswertung auf der Basis der lokalen Radardaten von Essen, Neuheilenbach und Frankfurt nun weiter unterstrichen werden. Ich greife hierfür auf das (von mir entwickelte) Programmpaket „Radwarn“ zurück. Zeigen möchte ich in diesem Zusammenhang Tracking-Darstellungen, die die die Spur der Zellen, aber auch die Intensitäten entlang der Spur wiedergeben. Als erstes die Auswertung der Radarreflektivitäten der PL-Radarbilder (Standardradarbilder DWD mit Grundriß, Aufriß und Seitenriß) von Essen :
Maximale bodennahe dBZ-Werte im Radarbereich Essen :

Von Interesse ist besonders die Aussage der Maximaldarstellungen im Grundriß (Mitte). Man sieht vom 27.07.05 die mehrfachen Spuren der Gewitterzellen im Bereich zwischen Lahn und Lippe, die überwiegend „rote“, vereinzelt (z.B. Köln, Dortmund) auch „blaue“ Intensitäten besitzen. Besonders auffällig dagegen die markante und isolierte Spur mit wiederholten „blauen“ Kernen im Süden, identisch mit der Spur der Frankfurter Zelle. D.h. also : Selbst aus entfernter Essener Sicht erscheint die Radar-Spur der Frankfurter Zelle noch deutlich stärker als die näher gelegenen Spuren im nördlicheren Mittelgebirge. Aufgrund der Entfernung müßte man bei gleichen Intensitäten eine schwächere Erfassung der Frankfurter Zelle erwarten. Die Aussage ist sogar umgekehrt, was die Sonderstellung der südlichen Bahn unterstreicht.
Zum gleichen Ergebnis führt die entsprechende Darstellung aus Frankfurter Sicht :
Maximale bodennahe dBZ-Werte im Radarbereich Frankfurt :

Auch hier erkennt man die extremen Situation zwischen Eifel, Hunsrück, Taunus und Frankfurt. Aus Frankfurter Sicht waren die Kerne schon über der Eifel „blau“ und der intensivste, ununterbrochen extreme Bereich zeigte sich dann ab der Mosel. Der Spurverlauf war leicht geschwungen. Bei der Abschwächung der Zelle hinter Frankfurt gab es eine erneute leichte Umbiegung auf SW-NE, bevor weiter östlich wieder bei nochmals größerer Intensität wie vorher die WSW-ENE-Richtung vorherrschte. Dies deckt sich mit den Ergebnissen von Bernold. Die Abschwächung der Trierer Zelle über dem Hunsrück fällt zusammen mit einer leichten Konvergenz der beiden Tracks. Ob die Annäherung der beiden Superzellen einen Einfluß auf die Auflösung der südlichen Zelle hatte, läßt sich kaum nachweisen.
Im Programm „Radwarn“ existiert auch eine Tracking-Auswertung der Warnpunkte. Die auf der Basis der Vertikalstruktur der Reflektivität erzeugten Warnpunkte im DWD-Radar-System machen anders als die Grundrißdarstellungen Aussagen zur Zell-Intensität in der Höhe (vgl. Basisdarstellung vom Juni 2002 in „Interessante Beiträge“) und auch in diesem Bereich wurde die Sonderstellung der Frankfurter Zelle besonders eindrücklich sichtbar. Die beiden nachfolgenden Darstellungen geben für den Frankfurter Radarbereich zwei Tracking-Versionen wieder :
Tracking der dBZ-Werte in den „Hagel-Warnpunkten“ im Radarbereich Frankfurt :

Schon über der Eifel traten gelbe (60-62 dBZ) und weiße (>=63 dBZ) Intensitäten auf. Vom Hunsrück bis östlich Frankfurt gab es praktisch ununterbrochen gelbe und weiße Intensitäten der Hagelwarnpunkte. Der Höhepunkt wurde kurz vor 20 UTC im Norden von Frankfurt mit einem ganz außergewöhnlichen Wert von 69 dBZ (s. Legende) beobachtet. Ich kenne seit Beginn meiner systematischen Radar-Archivierung von Gewitterlagen im Jahre 1992 keinen Fall mit einem vergleichbaren Wert. Außergewöhnlich hoch waren dabei bereits die dBZ-Werte im Bereich Hunsrück-Rhein-Westtaunus mit Werten bis 66 dBZ.
Zur Ergänzung noch ein Tracking der Hagelwarnpunkte, das die zeitlich aufeinander folgenden Zellen durch einen Abstandsalgorithmus miteinander verbindet :
Hagel-Warnpunkte-Linien im Radarbereich Frankfurt :

Einerseits findet man die schon analysierte, leicht gebogene Tracking-Spur der Frankfurter Zelle wieder, andererseits erlaubt die Einblendung oben links die Ablesung der gesamt-mittleren (gelb) und letzt-mittleren (weiß) im gezeigten Zeitbereich aufgetretenen Verlagerungsrichtung und Geschwindigkeit. Vergleicht man den analysierten Wert von 259°/25Kn mit den Windtabellen der Radiosonde Idar-Oberstein, so ergibt sich im Mittel eine Rechtsablenkung gegenüber dem Höhenwind von rund 20°. Auch hierauf hatte Bernold in seiner Analyse bereits qualitativ hingewiesen. Wie sehr die Frankfurter Megazelle isoliert und selbständig agierte, erkennt man im übrigen daran, daß die Radwarn-Analyse praktisch keine Verzweigungen auffand, ganz im Gegensatz zu den Trackings weiter im Norden, wo es mehrfach Tochterzellbildungen gab.
4. DIE MEGAZELLE IN DEN LOKALEN RADARBILDERN
Nachdem mit Radarkomposits und einer zusammenfassenden Radar-Auswertung bereits wichtige Besonderheiten der Megazelle vom 27.07.05 durchleuchtet wurde, sollen nun weitere Detailstrukturen direkt in den relevanten lokalen Radarbildern beleuchtet werden. Dazu bieten sich die lokalen Radarbilder von Neuheilenbach (Südeifel) und Frankfurt (Main) an. Aussagekräftig sind neben den aus dem Volume-Scan abgeleiteten Standard-Radabildern („PL“), besonders die im 5-Minuten-Rhythmus verfügbaren bodennahen Flächen-Scans („PX“). Ergänzt werden die Aussagen durch Doppler-Radial-Wind-Bilder.
Zunächst zum Erfassungsbereich der Radarstation Neuheilenbach. Das folgende PL-Bild von 16.43 UTC gibt den Moment wieder, als bereits die beiden markanten Zellstrukturen vorhanden waren, über der Eifel die Zelle, die zur späteren Frankfurter Megazelle wurde und die Zelle im Süden Luxemburgs :
Lokales PL-Radarbild Neuheilenbach 27.07.05 16.43 UTC :

Beide Zellen boten jetzt schon „blaue“ Kerne vom Boden bis zu 6 bzw. 7 km über Grund (s. Auf- und Seitenriß). Beide Zellen wiesen darüberhinaus Überhänge auf, ihre Warnpunkt-Intensitäten zeigten 58 dBZ.
Eine halbe Stunde später, 17.13 UTC, war dann ein in 2-facher Weise wichtiger Moment :
Lokales PL-Radarbild Neuheilenbach 27.07.05 17.13 UTC :

Zum ersten besaß die spätere Frankfurter Zelle jetzt einen noch kräftigeren „blauen“, zudem stark überhang-geprägten Kern. Gleichzeitig erschien die Trierer Zelle nun mit einem klassischen Überhang nach Süden, bei einer Warnpunkt-Intensität von 64 dBZ, die weit im hagelwahrscheinlichen Bereich. Gerade diese Details lassen es umso überraschender erscheinen, daß dann bald über dem Hunsrück die Zellstärke so nachließ.
Der zweite bedeutsame Aspekt des Radarbildes von 17.13 UTC lag in der Tatsache, daß die Eifelzelle gerade die Radarstation Neuheilenbach erreicht hatte. Ab diesem Zeitpunkt fiel die Radarstation Neuheilenbach für 1 ½ Stunden ganz aus und erst um 18.44 UTC gab es wieder Radarbilder. Offensichtlich hatte Blitzeinschlag die Station außer Gefecht gesetzt. Auf diese Weise konnte man aus Neuheilenbacher Sicht auch die nächsten wichtigen Phasen der Entwicklung nicht genau verfolgen. Im nachfolgend gezeigten PL-Bild von 18.44 UTC hatte die Megazelle in voller Entwicklung nach Überquerung des nordöstlichen Hunsrücks bereits den Mittelrhein überschritten und die Trierer Zelle befand sich schon im deutlich abgeschwächten Stadium über der Mitte des Hunsrücks :
Lokales PL-Radarbild Neuheilenbach 27.07.05 18.44 UTC :

Die mit 3 Hagelwarnpunkten belegte Megazelle wies jetzt einen beeindruckend breiten blauen Hot-Tower bis 10 km Höhe auf. Die Intensität der Warnpunkte wurde mit 62 dBZ gemessen.
Es bietet sich an, das Geschehen rund um Frankfurt ab jetzt mit den Produkten der Frankfurter Radarstation aufzuzeigen und zu diskutieren. Den Anfangspunkt aus Frankfurter Sicht möchte ich auf 18 UTC setzen, als die Megazelle sich noch über dem Hunsrück befand :
Lokales PL-Radarbild Frankfurt 27.07.05 17.58 UTC :

Dieses PL-Bild der Megazelle ist nicht minder beeindruckend als das letztgezeigte PL-Bild von Neuheilenbach : Ein äußerst breiter Hot-Tower mit Überhängen und einer „blauen“ Höhe von 11 km sowie einer Warnpunkt-Intensität von 60 dBZ. Daß es hierbei zu starkem Hagelschlag gekommen sein mußte, verbunden mit kräftigen Downburstböen, konnte man regelrecht mit den Händen greifen. Der imposanten Vertikalstruktur stand eine ebenso bemerkenswerte Detailstruktur in Bodennähe (PX-Bild) gegenüber :
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 18.00 UTC :

Die horizontale 1 km – Auflösung des PX-Bildes zeigte, daß es sich zu diesem Zeitpunkt nicht um eine einfache runde Zelle, sondern um eine 20 km breite, hochintensive Linie handelte, die weiter ostwärts vordrang. In der Folge veränderte sich die bodennächste Struktur mehrfach, zunächst in eine S-Form, wie das PX-Bild von 18.10 UTC andeutet :
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 18.10 UTC :

Der bogenförmig nach vorne zeigende Bereich spiegelte offenbar die Downburts-Aktivität der Megazelle wider und die Struktur vorne rechts konnte als Hook-Echo interpretiert werden. Diese Struktur stand im direkten Einklang mit den Schadenschilderungen des oben erwähnten Skywarn-Berichts.
Um 18.20 UTC befand sich die Megazelle dann direkt in der Schadens-Region von Utzenhain:
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 18.20 UTC :

Im zeitlichen Abstand 5 Minuten später zeigt das PL-Bild die Vertikalstruktur zu dem Zeitpunkt, als die Megazelle den Rhein erreichte :
Lokales PL-Radarbild Frankfurt 27.07.05 18.25 UTC :

Welch Urgewalt wurde in der Vertikalen sichtbar : Der breite, „blaue“ Hot-Tower bis maximal 11 km Höhe und eine Intensität des stärksten Hagelwarnpunktes von 65 dBZ!
Das nachfolgende PX-Bild offenbarte eine erneut veränderte bodennächste Struktur mit einem wieder deutlichen Hookecho :
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 18.30 UTC :

Nach 18.30 UTC setzte die Megazelle über den Rhein hinweg und man sah sie um 18.46 UTC über dem Rheingau-Gebirge (Westtaunus). Die hakenförmige Detailsstruktur hatte sich gehalten :
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 18.46 UTC :

Weitere 11 Minuten später, um 18.57 UTC, erreichte die Megazelle das Gebiet nahe Bad Schwalbach nahe am Taunuskamm :
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 18.57 UTC :

Bei fast unveränderter Intensität erkannte man weiterhin das Hookecho an der rechten Flanke. Aussagekräftig auch das zeitlich dazu passende Doppler-Radialwind-Bild „PR“ :
Lokales PR-Radarbild Frankfurt 27.07.05 18.54 UTC :

Auffällig der stark blaue Bereich an der rechten Flanke, der auf eine starke Downburst-Bewegung Richtung Ostsüdosten hindeutete. Ein klares bipolares Muster war allerdings nicht zu erkennen, die Rotation der Megazelle somit nicht schulbuchmäßig demonstrierbar. Ich gehe aber aufgrund aller anderen Kriterien in jedem Fall von einem Superzellencharakter der betrachteten Megarzelle aus.
Das PL-Bild von 18.58 UTC rundete das unverändert hochbrisante Stadium der Zelle im dreidimensionalen Bereich ab :
Lokales PL-Radarbild Frankfurt 27.07.05 18.58 UTC :

Nach wie vor reichte der „blaue“ Kern bis zu einer Höhe von 11 km, der Hot-Tower besaß auch jetzt Überhänge und die Intensität des stärksten Hagelwarnpunktes wies extreme 66 dBZ auf.
Nach 19 UTC zog die Megazelle zunächst noch nahe am Taunuskamm weiter ostwärts und erreichte dabei um 19.15 UTC den Raum Glashütten-Idstein-Niedernhausen :
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 19.15 UTC :

Zu dieser Zeit erschien die Megazelle im PX-Bild in einer besonders stark gebogenen S-Form, nach wie vor mit einem Hookecho an der rechten Flanke. Um 19.30 UTC erfaßte die Megazelle dann das Gebiet Großer Feldberg-Königstein :
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 19.30 UTC :

Zu diesem Zeitpunkt war die Hook-Struktur der Zelle besonders klar zu identifizieren, die Intensität selbst war kurzfristig bodennah aber leicht zurückgegangen. Das zeitlich am nächsten gelegene Doppler-Radialwind-Bild machte bezüglich Rotation aber wieder keine zweifelsfreie Aussage, immerhin war das bipolare Muster in blau/grün und gelb angedeutet :
Lokales PR-Radarbild Frankfurt 27.07.05 19.25 UTC :

Das zeitgleiche PL-Bild bestätigte die vorübergehende leichte Abschwächung, ohne daß der Megazellencharakter dabei aber verloren gegangen wäre :
Lokales PL-Radarbild Frankfurt 27.07.05 19.25 UTC :

Denn immerhin reichte der „blaue“ Kern auch jetzt bis 9 km Höhe und die Intensität des stärksten Hagelwarnpunktes betrug 61 dBZ.
Nach 19.30 UTC begann die Phase, bei der das Frankfurter Stadtgebiet und die nach NW, N und NE angrenzenden Gemeinden getroffen wurden. Dort verstärkte sich die Megazelle zu ihrer höchsten Intensität. Aus diesem Grunde hier nun zunächst die komplette Serie der PX-Bilder bis kurz vor 20 UTC :
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 19.36 UTC :

Um 19.36 UTC überdeckte die Megazelle den Bereich von Frankfurt-NW bis Oberursel/Bad Homburg, wobei der rechte Hookecho-Teil bodennah den Intensitäts-Schwerpunkt der Zelle verkörperte.
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 19.42 UTC :

Wie man sieht, war der Effekt der nochmaligen Verstärkung südlich des Taunus um 19.42 UTC dann noch ausgeprägter.
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 19.47 UTC :

Das hakenförmige, ausgeprägte Intensitätsmaximum überquerte jetzt die Nidda und die nördlichsten Stadtteile von Frankfurt.
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 19.51 UTC :

Um 19.51 UTC erstreckte sich der nun langgezogene Kern von Oberursel über den Norden Frankfurts bis nach Bad Vilbel.
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 19.55 UTC :

Um 19.55 UTC verließ der unverändert intensive innere Kern der Megazelle das direkte Frankfurter Stadtgebiet und deckte den Bereich von Bad Homburg bis südlich von Groß Karben ab.
Im dreidimensionalen Bereich war, wie bei der speziellen Radaranalyse erwähnt, die dreidimensionale Intensität der Megazelle gegen 20 UTC auf ihrem absoluten Höhepunkt angelangt :
Lokales PL-Radarbild Frankfurt 27.07.05 19.58 UTC :

Die Megazelle war zu dieser Zeit mit einem breiten „blauen“ Hot-Tower, sinnbildlich gesprochen, an ihrem „oberen Anschlag“ angelangt, nämlich bei (mindestens) 12 km Höhe und der stärkste Hagelpunkt erreichte den schon angesprochenen Rekordwert von 69 dBZ.
Interessant auch der Blick auf das gleichzeitige Doppler-Radial-Wind-Bild :
Lokales PR-Radarbild Frankfurt 27.07.05 19.55 UTC :

Wie bei den beiden vorher gezeigten PR-Bildern war im Prinzip keine deutliche Bipolar-Struktur vorhanden, aber die Rotation ließ sich immerhin erahnen (braun/grün im rechten Teil).
Die außergewöhnlich hohe Intensität der Megazelle hielt sich bei der Weiterwanderung im wesentlichen noch bis in den unteren Bereich des Kinzigtales (Langenselbold-Gelnhausen). Hier zur Demonstration die PX-Situationen von 20.10 UTC und 20.25 UTC :
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 20.10 UTC :

Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 20.25 UTC :

Die schon über dem Frankfurter Raum sichtbar gewordene V-Form der Gesamtzelle war um 20.10 UTC am ausgeprägtesten. Um 20.25 UTC war dann das inkorporierte kleinräumige Hookecho wieder unverkennbar. Das PR-Bild von 20.24 UTC ließ andererseits erneut die Rotation nur erahnen :
Lokales PR-Radarbild Frankfurt 27.07.05 20.24 UTC :

Das Quasi-3D-PL-Bild bewies aber die bis zu diesem Zeitpunkt noch anhaltende, ungewöhnliche Intensität der Zelle :
Lokales PL-Radarbild Frankfurt 27.07.05 20.25 UTC :

Der „blaue“ Hot-Tower reichte noch bis 11 km Höhe und die Warnpunkt-Intensität lag noch bei 66 dBZ. Erst nach 20.30 UTC verlor, wie bereits beschrieben, die Frankfurter Zelle ihren außergewöhnlichen Status, bevor später nochmals eine gewisse Regeneration erfolgte. Hier die PX-Situation nur 20 Minuten später :
Lokales PX-Radarbild Frankfurt 27.07.05 20.46 UTC :

5. RESUME‘
Die Gewitterlage vom 27.07.05 bis 29.07.05 wurde mit einem wahren Paukenschlag eingeleitet, einer isolierten Gewitterzelle, die sich über der Eifel aufbaute und dann über dem Hunsrück, dem Taunus und dem Gebiet nördlich von Frankfurt zu dem wurde, was ich hier als Megazelle bezeichnet und beschrieben habe. Die Ungewöhnlichkeit der Zelle hatte mehrere Aspekte :
a) Das synoptische Umfeld besaß keine starken konvektiven Antriebe, die Entwicklung war offensichtlich die Folge einer kurzfristig sehr günstigen Konstellation auf der Mesoskala.
b) Im Rahmen einer sich bildenden Linie wurde nicht die südlichste Zelle zum Estremereignis, sondern eine Zelle, die sich zunächst noch deutlich innerhalb der Linie befand.
c) Über 3 Stunden lang (17.25 – 20.25 UTC) besaß die Zelle ununterbrochen eine für mitteleuropäische Verhältnisse äußerst starke Intensität mit einem „blauen“ Hot-Tower von 10-12 km Höhe.
d) In diesem Zeitraum zeigten die Hagelwarnpunkte (3D) durchweg Intensitäten von teilweise erheblich über 60 dBZ. Dies steigerte sich auf den Spitzenwert von 69 dBZ beim Durchzug der Zelle im Norden von Frankfurt.
e) Zwar waren die Doppler-Wind-Signale nie klassisch im Sinne eines klaren Dipols der Radialwinde, aber die PX-Bilder boten in den meisten Fällen die Superzellen-typische Struktur des Hookecho.
f) Die Zelle bildete kaum Tochterzellen, ihre Fortentwicklung war eine ständige Regeneration der „alten“ Zelle.
g) Die von der Zelle verursachten Schäden zeigten sich im steten Wechsel von schweren Sturmschäden und Hagelschäden.
Man sollte immer vorsichtig sein, wenn man neue Begriffe für schwere Gewitterzellen einführen möchte. Die Frankfurter Zelle rechtfertigt aber dieses Vorgehen und ich möchte (zumindest für Mitteleuropa) den Begriff der „Megazelle“ über den Begriff der „Superzelle“ stellen. Die Frankfurter Zelle bot als Megazelle gesamtheitlich eine Energie-Explosion sondersgleichen.
Wetterfuchs



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