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Doppler-Radar-Analyse des Kirchhain-Tornados
geschrieben von: Jan Hoffmann, am 05.11.03 (IP-Adresse bekannt)
Datum: 07. November 2003 22:29

Hallo,
im Anschluß an das Posting von Wetterfuchs gestern möchte ich noch
ein paar Radarbilder zeigen, die sehr eindrucksvoll den vorliegenden
Fall dokumentieren. Alle im Folgenden gezeigten Radardaten sind
Eigentum des Deutschen Wetterdienstes (DWD). An dieser Stelle
herzlichen Dank an den DWD, der mir die Freigabe für die
Veröffentlichung dieser Daten erteilt hat.
Dies ist nur eine kurze Vorab-Zusammenstellung, ich werde in den
nächsten Wochen noch einen ausführlichen Artikel dazu vorbereiten,
dann also noch mehr dazu.
Die Zelle, die den Kirchhain-Tornado produzierte, war - wie Wetterfuchs
in seinem Posting ja auch schon analysierte - eingebettet in eine Trogkonvergenzlinie,
entlang derer es zu linienhaft angeordneter Konvektion kam. Die
fragliche Zelle war langlebig und - wie man auf den Doppler-Scans
eindrucksvoll sehen kann - mit einer ausgeprägten Mesozyklone
ausgestattet. Demenstprechend ist die Zelle ohne jeden Zweifel als
Superzelle einzustufen.
Der Tornado trat gegen 14:40 UTC bei Kirchhain einige km östlich von
Marburg auf. Die Dopplerradarstation Flechtheim ist etwa 60 km
nordlich gelegen. Dieses Radar hatte während der gesamten Entwicklung
einen hervorragenden "Blick" auf diese Zelle, Groundclutter oder
sonstige Störungen gab es nicht. Marburg ist in den folgenden Bildern
zur besseren Orientierung eingezeichnet.
Hier zur Verdeutlichung der Gesamtsituation zunächst ein Network-Komposit
von 14:30 UTC. Die Superzelle ist rot markiert:

Sehr schön ist die langgestreckte Troglinie mit der daran gebundenen
Konvektion zu erkennen.
Es folgt der Short-Range-Loop der Doppler-Station Flechtheim, von 13
UTC bis 16 UTC. Der Bildausschnitt (Radius des weißen Kreises) umfasst
100 km. Sehr schön sieht man die Zelle im unteren Bereich durch das
Bild ziehen (Bildabstand ca. 5 Minuten):

Es folgen zwei Portraits der Zelle, das erste Bild ist von 14:42, das
zweite von 14:47 UTC. Fast lehrbuchmäßig ist die typische "v-shaped",
d.h. V-förmige Südkante der Zelle zu erkennen, ein schwaches Hook ist
angedeutet. Insgesamt ein klassischer Superzellentyp, nur eben etwas
kleiner als die sommerlichen "großen Brüder":


Wie gesagt, schon nach den "einfachen" Reflektivitätsbildern ist eine
typische Superzellensignatur zu erkennen. Zu bemerken ist in diesem
Zusammenhang vielleicht noch, dass das sonst für Superzellen typische
Rechtsausscheren fehlt. Allerdings ist das zwar ein typisches, aber
nicht notwendiges Verhalten bei Superzellen. Interessant wird es, wenn
man sich nun die Doppler-Scans dazu ansieht.
Für alle, die nicht wissen, was ein Doppler-Scan ist, hier eine kurze
einfache Erklärung: Beim Doppler-Scan macht man sich zu Nutze, dass
sich die Frequenz der reflektierten Radarwellen von der ausgesandten
Frequenz unterscheidet, und zwar in Abhängigkeit davon, ob sich die
reflektierenden Teilchen auf das Radar zu- oder davon
wegbewegen. Einen ähnlichen Effekt kennt man z.B. von einem
vorbeifahrenden Krankenwagen. Der Ton der Sirene ist hoch, solange
sich der Wagen nähert und wird umso tiefer, je schneller er sich
enfernt. Dies ist der sogenannte "Doppler-Effekt".
In den folgenden Doppler-Scans ist nun die Geschwindigkeit
dargestellt, mit der sich - wenn vorhanden - die Regentropfen im
Verhältnis zum Radar bewegen. Alles was grün ist bewegt sich auf das
Radar zu, alles was rot ist entfernt sich.
Hier zunächst der Loop von 13 bis 16 UTC. Man sieht sehr schön die
von Westen durchziehende Konvektionslinie:

Es folgen nun zwei Standbilder ungefähr zu der Zeit des Tornados
(14:40, 14:55 UTC). Im Bereich der Superzelle ist sehr starke
zyklonale Windscherung bzw. Rotation zu erkennen. Östlich der
Mesozyklone sind grüne Pixel (starke Südwinde), westlich der
Mesozyklone hellrote Pixel (Nordwinde, RFD, "rear flank
downdraft"). Die Größenordnung der Scherung ist beeindruckend, die
Signatur auf dem Bild von 14:55 UTC kann man ohne Zweifel als eine
"Tonadic Vortex Signature" bezeichnen. Die entsprechenden Signaturen
sind im Bild rot markiert.


Was sehr beeindruckend ist: Diese Mesozyklone war bereits etwa eine
Stunde vor Auftreten des Tornados erkennbar, also sehr langlebig!
Hierzu ein Dreier-Loop der Bilder von 13:25, 13:40 und 13:55 UTC. Die
Mesozyklone ist jeweils rot markiert. Es ist beeindruckend, dass eine
so kleine Superzelle eine so markante und langlebige Mesozyklone
enthalten kann.

Fazit: Der Kirchhain-Tornado wurde von einer kleinen aber intensiven
Superzelle verursacht. Diese Superzelle kann anhand der Radardaten
eindeutig als solche klassifiziert werden und es kann außerdem
festgestellt werden, dass es sich NICHT um eine kurzlebige Zirkulation
gehandelt hat. Damit ist zum Beispiel auch eine rein orographische
Ursache für das Auftreten dieses Tornados unwahrscheinlich.
Möglicherweise haben die besonderen Gegebenheiten vor Ort noch eine
zusätzliche Verstärkung im bodennahen Bereich bewirkt und damit den
Tornado erst möglich gemacht. Aber die prinzipiellen Voraussetzungen
für einen Tornado (Superzelle, intensive Meso in mittleren Höhen)
waren schon weit vor dem Ereignis vorhanden und wurden nicht erst vor
Ort erzeugt.
So, das war es fürs erste, Demnächst wie gesagt evt. mehr zu diesem
äußerst interessanten Fall.
Grüße,
Jan



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