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19.11.04 "Quimburga" : Ungewöhnliche Strukturen
geschrieben von: Wetterfuchs (IP-Adresse bekannt)
Datum: 09. Dezember 2004 07:35

Im Rückblick auf den November, den viele Forumaner überwiegend als wetterereignisarm eingestuft haben, gab es zumindest 1 ganz bemerkenswertes Wetterereignis für uns : Das Auftreten von „Quimburga“. „Quimburga“ war jene markante Welle, die von Irland kommend über die Mitte Deutschlands hinweg zog und dann sich am Folgetag über Rußland zu einer intensiven Zyklone steigerte. „Quimburga“ ist es deshalb in jedem Fall wert, im Nachhinein genauer betrachtet und diagnostiziert zu werden. Das soll in diesem Posting geschehen. In einem anschließenden Posting werde ich mich mit der Verifikation der damaligen Modellprognosen befassen.
ENTWICKLUNG IM VORFELD VON MITTELEUROPA
Die Geburtsstunde von „Quimburga“ schlug 24-30 Stunden vor dem Ereignis in Mitteleuropa im Seegebiet des Nordatlantiks südsüdwestlich von Island längs der Warmfront eines Tiefdrucksystems bei Neufundland :
Boden-Analyse (DWD) 18.11.04 00 UTC :

Über Südskandinavien zog um diese Zeit als Vorläufer von „Quimburga“ das Sturmtief „Pia“ hinweg. Die Position der entstehenden Welle befand sich im Bereich starker Frontogenese bei Zustrom polarer Kaltluft aus dem Norden und Hertransport substropischer Warmluft aus dem Süden, im Rahmen eines sogenannten „Viererdruckfeldes“. Die Frontogenese (Verdichtung der Isothermendrängung) kam auch sehr schön in der Temperaturkonfiguration von 850 hPa zum Ausdruck :
GME-Analyse 850 hPa 18.11.04 00 UTC :

Eine mit dem Temperaturgegensatz verbundene starke westliche Höhenströmung (300 hPa) sorgte dafür, daß die Welle sich nach ihrer Bildung rasch ostwärts bewegte und schon 12 Stunden später über Süd-Irland auftauchte :
GME-Analyse 300 hPa 18.11.04 00 UTC :

Boden-Analyse (DWD) 18.11.04 12 UTC :

Zu diesem Zeitpunkt wurde die Welle mit einer Kernisobare von 1010 hPa analysiert, d.h. der Druckfall im Kernbereich lag in den vorangegangenen 12 Stunden bei etwa 10 hPa.
Sehr aufschlußreich war um 12 UTC auch das IR-Satellitenbild :
IR-Satellitenbild (Meteosat, DWD) + Synops 18.11.04 12 UTC :

Die Welle zeigte sich in einem zweischaligen Wellenmuster, mit einem tieferen Wolkenbereich nördlich einer markanten hochreichenden Wolkenwelle. Nordwestlich der Welle bildete sich schon ein „Dry Slot“ ab, signalisierend, daß eine markante Entwicklung bevorstand.
Bis 00 UTC des 19.11.04, also 12 Stunden später, strukturierte sich nicht nur bodennah die Welle immer deutlicher, sondern es entwickelte sich in der Höhe auch ein charakteristisches Fronten-Splitting :
Boden-Analyse (DWD) 19.11.04 00 UTC :

IR-Satellitenbild (Meteosat, DWD) + Synops 19.11.04 00 UTC :

Die Welle hatte inzwischen als Warmsektorzyklone den Niederrhein erreicht, jetzt eine Kernisobare von 995 hPa aufweisend. Die Druckverteilung war typisch für eine ausgeprägte Warmsektorzyklone mit einem Starkwindfeld im Warmsektor und einer sich entwickelnden nordwestlichen Rückseite. Vergleicht man diese Bodenanalyse mit dem IR-Satellitenbild, so sieht man ein deutliches „Überschießen“ des „Dry Slot“ über die bodennahe Kaltfront hinweg nach Südosten, also das vorstehend schon bezeichnete „Fronten-Splitting“. Man beachte zum Beleg dafür auch die im Satellitenbild eingegebenen Temperaturen und Winde der Bodenstationen. Wo lag nun die Ursache dieser Entwicklung? „Dry Slot“ und „Frontensplitting“ waren die Folge des sich in der Höhe kräftig entwickelten, inzwischen auf westnordwestliche Richtungen gedrehten Jet-Streams :
200 hPa Stromlinien und Isotachen-Analyse GFS (WZ) 19.11.04 00UTC :

Der „Dry Slot“ befand sich demnach in Übereinstimmung mit der Theorie (bzw. dem konzeptionellen Modell) an der Basis des linken Exit-Bereichs des Höhen-Jets.
ENTWICKLUNG ÜBER MITTELEUROPA
Aufgrund der beschriebenen starken Höhenströmung und der sich infolge der Kaltluftadvektion langsam herausbildenden Höhentrogstruktur vertiefte sich die Warmsektorzyklone nun immer mehr und wanderte in nur wenigen Stunden über ganz Deutschland hinweg ostwärts :
Boden-Analyse (DWD) 19.11.04 03 UTC :

Boden-Analyse (DWD) 19.11.04 12 UTC :

Die Form der Warmsektorzyklone blieb während der Deutschland-Traverse noch weitgehend erhalten bei unverändert starkgradientigem Warmsektor und ausgeprägt scharfem Isobarenknick an der nachfolgenden Kaltfront. Bei der Ankunft über der Slowakei/Südpolen (Hohe Tatra) hatte sich die Struktur dann schon in Richtung einer sich verwirbelnden Sturmzyklone entwickelt. Als Kernisobare wurde um 12 UTC des 19.11.04 985 hPa analysiert. Verglichen mit der Kernisobare von 1010 hPa 24 Stunden vorher bedeutete dies eine Intensivierung von rund 25 hPa, womit die Definition der „Rapid Cyclogenesis“ (>= 1hPa/h innerhalb 24 Stunden) erfüllt war.
Die Markanz der Warmsektor-Strukturen von „Quimburga“ über Deutschland trat am klarsten in der Folge der Radarkomposits und synoptischen Meldungen zutage, vornehmlich im Zeitbereich zwischen 03 UTC und 09 UTC . Zu ihrer Darstellung sei hier die stündliche Abfolge auf den Karten von Java-MAP, DWD wiedergegeben :
Radar-Komposit Mitteleuropa + Synops 19.11.04 03 UTC :

Radar-Komposit Mitteleuropa + Synops 19.11.04 04 UTC :

Radar-Komposit Mitteleuropa + Synops 19.11.04 05 UTC :

Radar-Komposit Mitteleuropa + Synops 19.11.04 06 UTC :

Radar-Komposit Mitteleuropa + Synops 19.11.04 07 UTC :

Radar-Komposit Mitteleuropa + Synops 19.11.04 08 UTC :

Radar-Komposit Mitteleuropa + Synops 19.11.04 09 UTC :

Man beachte, daß die vorstehend wiedergegebenen Radarechos nicht den polnischen Bereich abdecken. Dafür vermitteln aber die Synopmeldungen ein lückenloses Bild des synoptischen Geschehens. Ablauf und gezeigte Strukturen lassen sich folgendermaßen zusammenfassen :
1. Der Warmsektor war durch die bodennahen Temperatur-, Wetter- und Windmeldungen zu allen Zeitpunkten klar ablesbar. Sowohl an der vorderseitigen Warmfront als auch an der rückseitigen Kaltfront waren die Temperatur- und Windsprünge sehr groß .
2. Das stärkste Windfeld bestand jeweils im Warmsektor sowie an und direkt nach der Kaltfront, wo z.T. Mittelwinde von 20-30 Knoten auftraten.
3. Schneefall oder Schneeregen beobachtete man vor der Warmfront bzw. hinter der Kaltfront (dort auch Schauer).
4. Die Radar-Echos innerhalb des Warmsektors gestalteten sich patchwork-artig. Extrem markant bildete sich die Kaltfront in Form eines schmalen, starken Echobandes ab. Das bedeutete dort jeweils kurzzeitig erhebliche Niederschlagsintensitäten.
Die starken Winde im Warmsektor und an der Kaltfront waren von heftigen Böen begleitet. Dies kann man den 3 nachfolgenden Max-Böen-Karten von 06, 12 und 18 UTC entnehmen :
Maximal-Böen (letzte 6 Stunden) 19.11.04 06 UTC :

Maximal-Böen (letzte 6 Stunden) 19.11.04 12 UTC :

Maximal-Böen (letzte 6 Stunden) 19.11.04 18 UTC :

Die mit der Wetterlage verbundene starke Windzunahme mit der Höhe erzeugte besonders auf exponierten Bergen verbreitet Orkanböen. So zeigt die 12 UTC-Karte einen Spitzewert von 80 Knoten am Hohenpeißenberg und 97 Knoten am Wendelstein (Feldberg/Schwarzwald und Zugspitze sind jeweils nicht eingeplottet). In den Niederungen reichte es noch verbreitet zu Sturm- und schweren Sturmböen. Bemerkenswert auch die extremen Spitzenwerte der Hohen Tatra im Osten, wo damals erhebliche Schäden entstanden (s. z.B. Bericht von Jens aus Kamenz).
Wie beschrieben war das Kaltfront-Splitting eins der markanten Merkmale von Quimburga“. Das IR-Satellitenbild zeigte entsprechend relativ niedrige Wolkenobergrenzen im direkten Bereich der Kaltfront. Andererseits beobachtete man die im Radarkomposit belegten kurzzeitig erheblichen Niederschlagsintensitäten. Anhand der lokalen Radarechobilder („PL“) läßt sich dieser bemerkenswerte Umstand ebenfalls eindrucksvoll demonstrieren. Ich wähle hierzu eine ½-stündige Folge der Frankfurter Radarechobilder während der Kaltfrontpassage im Frankfurter Raum :
Lokales Radarbild PL Frankfurt 19.11.04 02.58 UTC :

Lokales Radarbild PL Frankfurt 19.11.04 03.25 UTC :

Lokales Radarbild PL Frankfurt 19.11.04 03.57 UTC :

Auch hier erkennt man im Grundriß das extrem schmale und äußerst kräftige Echoband der Kaltfront. Auf- und Seitenrisse zeigen, daß diese intensiven Radarechos sich jeweils auf die untersten 2-3 km über dem Boden konzentrierten, besonders klar während des Abzugs der Kaltfront nach Süden. Die Gesamt-Obergrenze der Radarechos überstieg kaum die 7 km-Höhe über dem Boden. D.h. also : Die starken Niederschläge an der Kaltfront „lebten“ nicht von der Höhe her, sondern waren direkter Ausdruck der extrem ausgeprägten Strömungskonvergenz im bodennahen Bereich.
„Quimburga“ bot, so kann man abschließend feststellen, ein strukturell ungewöhnliches Ereignis. Eine derart markante Entwicklung mit diesen Strukturen in der Höhe und am Boden erlebt man wahrlich nicht oft.
Wetterfuchs



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