SYNOPTISCHE UEBERSICHT MITTELFRIST ausgegeben am Samstag, den 10.10.2020 um 10.30 UTC

S Y N O P T I S C H E Ü B E R S I C H T M I T T E L F R I S T
ausgegeben am Samstag, den 10.10.2020 um 10.30 UTC

Leicht wechselhaft und kühl. Im Nordosten kräftigere Niederschläge möglich.
Nachts gebietsweise Gefahr von Frost in Bodennähe und lokal von Luftfrost.

Synoptische Entwicklung bis zum Samstag, den 17.10.2020

Die Mittelfrist wird im kanadisch/nordamerikanischen und eurasischen Sektor im
Großen und Ganzen durch einen stehenden Rossbywellenzug geprägt, sodass in
Mitteleuropa von einer vergleichsweise abwechslungsarmen Mittelfrist gesprochen
werden kann. Zunächst betrachten wir den Ist-Zustand und die daraus
hervorgehenden Entwicklungen, um die synoptisch-skaligen Abläufe der Mittelfrist
nachvollziehen zu können. Informationen über die mittelfristige
Wetterentwicklung in Deutschland werden in der Folge beschrieben.

Die Tropen und deren Einfluss auf die Außertropen:

Aktuell gilt weiterhin eine sogenannte „La Nina advisory“ der NOAA mit recht
übereinstimmender Multimodellvorhersage, dass sich im Pazifik den Winter über
ein schwaches bis mäßiges La Nina Ereignis aufbauen dürfte (mit dem Mittelwert
vom dynamischen/statistischen Kern um -1 Kelvin Abweichung, ähnlich zu den
beobachteten Werten von 2017/18). Bereits jetzt wirkt sich diese Entwicklung mit
einer allgemein verstärkten Walker Zirkulation und anormal kräftigen westlichen
Winden im östlichen Pazifik aus. Wichtig wird diese Entwicklung, da wir eine MJO
Aktivität im Sektor 5/6 des RMM Index (Realtime Multivariate Index) haben, die
jedoch u.a. dank der Entwicklung des La Nina quasi-stationär über dem Maritimen
Kontinent verbleiben soll (GEFS mit extremem spread innerhalb der
Ensemblevorhersage dank der allgemeinen Umstellung zur La Nina, während IFS
gebündelter, aber schwächer daherkommt). Aktuell werden wegen der
vergleichsweisen geringen Intensitätsvorhersage und der Stationarität der MJO
keine direkten Auswirkungen über den westlichen Pazifik hinaus erwartet,
indirekt spielt dieser aber dennoch eine Rolle, denn mit deftiger tropischer
Konvektion (gipfelnd in den Tropensturm Chan-hom (vor Japan) und in die TD01W
vor Vietnam) wird der Polarfrontjet (neben weiteren Mechanismen wie verstärkter
Baroklinität im oberen Bereich der Troposphäre/unteren Stratosphäre) über dem
Nordpazifik wiederholt deutlich angefacht. Im sogenannten „Phasendiagramm des
nordpazifischen Jets“ erkennt man in der Ensemblevorhersage eine deutliche
Verschiebung hin zu „polwärtige Verlagerung“ des Jets und dieser Impuls wird
zügig ostwärts in Richtung Nordamerika/Kanada und zum Ende dieser Mittelfrist
auch in den nordatlantischen Sektor geführt.

Dieser in Nordamerika eintreffende verstärkte zonale Impulstransport fällt mit
den über die mittleren USA nach Norden geführten Resten des dann Ex-Hurrikans
DELTA zusammen, der heute in Louisiana an Land gegangen ist. DELTA schwächt sich
rasch ab und findet aktuell auch keinen direkten Anschluss an den
außertropischen Wellenzug. Allerdings werden seine Reste in den kommenden Tagen
vorderseitig einer Rossbywelle über den Rocky Mountains nordwärts geführt und
sorgen für mäßigen Geopotenzialanstieg (500 hPa) über dem arktisch-kanadischen
Archipel. Dieser Anstieg wird noch verstärkt durch zyklonales Wellenbrechen der
genannten Rossbywelle im Zuge des von Westen hereinlaufenden Impulses, was im
Grunde fast bis zum Pol reichend für markant steigendes Geopotenzial sorgt. Das
Resultat ist die Bildung eines Rings von anormal hohem Geopotenzial, der sich
über das Beringmeer bis zur Grönlandsee bzw. weiten Bereichen des arktischen
Ozeans erstreckt. Folglich ist eine umfangreiche Blockierung in Polnähe zu
erwarten, was sich auch bei der NAM zeigt mit rasch abstürzenden
Membervorhersagen in den stark negativen Bereich. Derweilen deutet eine
Bifurkation der Memberschar bei der NAO-Vorhersage auf eine unsichere
Ausrichtung der Druckgebilde südlich der Blockierung hin.

Zusätzlich etabliert sich aus dem zyklonalen Wellenbrechen über Kanada/dem
Norden der USA ein stehender und anormal kräftiger Wellenzug mit tiefem
Geopotenzial über dem Nordosten und Osten der USA sowie beständig hohen
Anomaliewerten über dem nördlichen Atlantik. In den letzten
Hovmöller-Vorhersagen der Windentwicklung im Tropopausenniveau zeigt sich
während der Mittelfrist über Mittel- und Westeuropa ein quasi-stationärer
Wellenzug (als Fortsetzung des nordamerikanisch/nordatlantischen Wellenzuges),
der sich zum Ende der Mittelfrist nur zögernd nach Osten verlagert. Allerdings
weist dieser Bereich des Rossbywellenzugs über Europa vergleichsweise schwache
Geopotenzialgradienten auf.

Es folgt noch kurz ein Blick auf den Polarwirbel in der Stratosphäre und oberen
Troposphäre:

Es ist nun wieder die Jahreszeit, wo man zunehmend auf den Einfluss des
Polarwirbels achten sollte, der sich in der Höhe (u.a. 10 hPa) jedoch die
Mittelfrist über recht regelkonform um den Median der Klimatologie von 1979-2020
herum einnistet, dann jedoch nach GEFS und IFS-EPS zum Ende der Mittelfrist
zunehmend Abschwächungstendenzen aufweist (u.a. als Folge der Entwicklung
während dieser Mittelfrist!?). Der Wirbel in rund 100 hPa bleibt jedoch die
Mittelfrist über zu schwach ausgeprägt im Vergleich zur Klimatologie von
1979-2019.
Dabei wird der Schwerpunkt des troposphärischen Polarwirbels über dem Osten
Sibiriens erwartet, wobei sich zunehmend ein Ast über Kanada und dem Nordosten
der USA ausbildet (ein Anzeichen, wie hochreichend diese Welle ist, zumal die
Signatur stromab mit deutlichem Geopotenzialanstieg über dem Nordatlantik
ebenfalls gut in diesem Höhenniveau zu erkennen ist).

FAZIT: Durch variable Einflüsse entwickelt sich die Mittelfrist über ein
markanter Rossby-Wellenzug im kanadisch-nordamerikanisch/nordatlantischen
Sektor, dessen Einfluss bis ins westliche und mittlere Europa reicht, während im
Umfeld des Nordpols anormal hohes Geopotenzial aufgebaut wird.

Doch was bedeutet diese Entwicklung nun für die Wetterentwicklung in Deutschland
während der Mittelfrist?

Zum Beginn der Mittelfrist, am Dienstag, den 13.Oktober, liegt Deutschland recht
zentral unter der breiten Trogachse, wobei das Geopotenzial bereits beginnt in
mehrere eigenständige Zentren zu fragmentieren. Eines wandert über Frankreich in
Richtung Seealpen während das andere über Osteuropa nordwärts geführt wird.
Zwischen beiden liegend gestaltet sich das Wetter in Deutschland typisch einer
Trogachsenlage leicht wechselhaft, wobei die Schaueraktivität bei
vergleichsweise trockener Schichtung in rund 500-700 hPa gering/schwach
ausfallen dürfte mit einzelnen Schneeflocken oberhalb von rund 1200 m.
Ausgenommen davon ist der Westen Deutschlands, wo peripher des französischen
Schwerpunkts etwas mehr Hebung die Schaueraktivität anfachen könnte. Der Wind
spielt keine Rolle und das bei etwas zu kühlen 8 bis 13 Grad. In der Nacht zum
Mittwoch droht bei längerem Aufklaren besonders im Süden und über der Mitte
leichter Frost in Bodennähe und stellenweise Luftfrost.

Am Mittwoch richten sich die Augen auf das östliche Geopotenzialminimum mit
kräftiger Bodenzyklogenese, die ausgehend von der südlichen Adria in Richtung
Polen ziehen soll. Dabei herrschen die größten Standardabweichungen beim
Bodendruck (IFS-EPS) entlang der westlichen Flanke der Zyklogenese in einem
Bereich von Ostdeutschland bis zum Finnischen Meerbusen, während diese im 500
hPa Niveau eher polseitig des Troges zu finden sind (das gesamte Baltikum
erfassend). Somit ist noch unsicher, wie schnell der Trog nach Norden geführt
wird und wie weit nach Westen das Bodentief ausgreift. Nach dem letzten Lauf
gehend würde tagsüber und in der Nacht zum Donnerstag besonders im Oderumfeld
kräftiger Niederschlag auftreten, der sich unter Abschwächung westwärts
ausbreitet.
Das von Südfrankreich nach Italien driftende Höhentief spielt derweilen noch
keine Rolle und das alles bei einem unveränderten Temperaturniveau.

Am Donnerstag und in der Nacht zum Freitag verschmelzen aus heutiger Sicht das
Höhentief über Norditalien und das über dem Baltikum zu einer fragil
erscheinenden Trogstruktur mit Achse über Polen-Österreich-Italien. Dabei
schwächt sich die Bodenzyklone dank nachlassender Baroklinität rasch ab bzw.
reformiert sich über dem Westen Russlands im Zuge einer langgestreckten
Tiefdruckrinne neu. Wenn man nun dieser Entwicklung Glauben schenken würde, dann
würden die Reste der Okklusion im Zuge Aufgleitens der herumgeholten Mischluft
auf den über Deutschland liegenden „Kaltluft“körper in Form skaliger aber
schwacher Niederschläge weiten Bereichen Deutschlands Niederschlag bringen. Ein
zweiter Niederschlagsschwerpunkt kristallisiert sich am Alpenrand im Zuge des
Höhentiefs über Norditalien heraus (dort je nach Niederschlagsintensität
oberhalb von 1200-1500 m als Schnee fallend). Das große Aber dieser Entwicklung
ist jedoch, dass noch sehr unsicher ist, wie die Numerik mit der polnischen
Zyklone umgeht.

Am Freitag liegt Deutschland dann am Westrand der neu gebildeten Rossbywelle,
wobei der Westen nur zögernd von einer schwachen Keilaufwölbung über Frankreich
profitieren würde. Die Okklusionsreste würden dem Osten und Süden noch weitere
Niederschläge bescheren, wobei fraglich wäre, ob das erwartete Temperaturniveau
in der freien Atmosphäre ausreichen würde den Gipfeln der Mittelgebirge
Neuschnee zu bringen (u.a. 850 hPa Temperaturwerte um 0 Grad). Das
Temperaturniveau bleibt durchweg auf einem leicht zu kühlen Niveau mit erhöhter
Nachtfrostgefahr in Bodennähe bei längerem Aufklaren (inklusive örtlicher
Luftfrostgefahr). Der zumeist nördliche Wind spielt weiterhin keine große Rolle.

In der erweiterten Mittelfrist würde aus heutiger Sicht ein neuer, aber
ebenfalls fragiler Trog über dem östlichen Atlantik das Zepter übernehmen und
für Geopotenzialanstieg über Mitteleuropa sorgen (Achtung: der det. Lauf zeigt
diesen Trog im Vergleich zu den meisten restlichen Membern deutlich schwächer).
Dank der blockierten Westdrift und dem anormal hohen Geopotenzial in Polnähe
sowie den vergleichsweise verwaschenen Geopotenzialgradienten über West- und
Mitteleuropa bleibt jedoch ein hoher Unsicherheitsfaktor übrig, wie genau
unzählige Abtropfprozesse über dem Nordatlantik und Nordeuropa interagieren und
wo sich letztendlich eine weitere Rossbywellen neu positionieren kann.

Bewertung der Konsistenz des operationellen Laufs

Die Entwicklung während der Mittelfrist wird von den letzten IFS-Läufen zwar
umrahmend bis zur Wochenmitte recht gut erfasst (Keil- und Trogstrukturen),
allerdings mit größeren Diskrepanzen bei der Verlagerung eingelagerter
kleinräumiger Tröge. Die größten Unsicherheiten ergeben sich bei einer kräftigen
Zyklogenese über Osteuropa bzw. später über dem östlichen Mitteleuropa. Mittwoch
auf Donnerstag zeigt der neueste IFS-Lauf die kräftigste Entwicklung der
vergangenen Läufe, die bezüglich der Lage dem Modelllauf des 9.10.00Z ähnelt,
während der gestrige 12-Lauf das Bodentief etwas westlicher und schwächer über
Polen zeigte. Dies ist von Interesse um die Frage zu kären, wie kräftig mögliche
Okklusionsniederschläge über dem Nordosten von Deutschland ausfallen. Im besten
Fall (mit Blick auf das Niederschlagsdefizit) kann hier auch länger anhaltender
Regen mit warnwürdigen Mengen auftreten. Es sei aber schon vorweggenommen, dass
davon aktuell nur IFS etwas wissen möchte.

Ansonsten fragmentiert der Höhentrog über Mitteleuropa, was den IFS Läufen
bezüglich der exakten Geopotenzialgeometrie Kopfzerbrechen bereitet. Für
Deutschland hat das aber nur geringe Auswirkungen, da recht nahe an der
Trogachse gelegen. Es bleibt kühl und leicht wechselhaft mit lokaler
Nachtfrostgefahr (vor allem Frost in Bodennähe) bei längerem Aufklaren im Süden.

In der Folge nehmen die Unsicherheiten auf europäischer Bühne weiter zu und
somit auch bezüglich der genauen Niederschlagsverteilung. Es bleibt jedoch
weiterhin wechselhaft und kühl.

Vergleich mit anderen globalen Modellen

Ähnliches kann auch beim Vergleich der anderen Globalmodelle gesagt werden. Die
kräftige Bodentiefentwicklung über Osteuropa wird allerding von GFS/ICON und IFS
bis Mittwoch recht einheitlich gezeigt mit einer zonalen Diskrepanz von nur rund
150 km zwischen GFS und IFS, was für diesen Vorhersagezeitraum beachtlich ist.
Der große Unterschied ist jedoch, dass ICON und GFS das Bodentief in der Folge
ohne Neubildung und unter allmählicher Abschwächung nach Nordosten ziehen
lassen, während IFS versucht dieses zu teilen (mit einem Residuum über
Ostdeutschland/Polen und einer Neubildung in Richtung Grenzbereich zu Russland
zum Donnerstag). Es überrascht nicht, dass IFS somit das einzige Modell ist,
dass skalige und nennenswerte Niederschläge nach Deutschland ausgreifen lässt.
Nach GFS und ICON wäre davon wenig zu spüren und die gesamte Mittelfrist würde
besonders im Nordosten deutlich trockener verlaufen (wobei allerdings ICON 6Z
mächtig umgeschwenkt ist im Vergleich zu den Vorläufen und nun die höchsten
Niederschlagsmengen im Osten Deutschlands zeigt).
In der Folge gerät Deutschland zunehmend unter einen Geopotenzialsumpf, wobei
die Globalmodelle jeweils ihre eigenen regionalen Niederschlagsschwerpunkte
zeigen (besonders im Osten und Süden).

Bewertung der Ensemblevorhersagen

Die Mittelfrist beginnt bei der Clusteranalyse mehrheitlich mit dem
klimatologischen Regime „Atlantikrücken“ und weist 3 Cluster auf, wobei sich der
Kontrolllauf und der det. Lauf im zweiten Cluster wiederfinden. Alle drei
Cluster zeigen anormal hohes Geopotenzial über dem Nordatlantik bis in den
arktischen Ozean ausgreifend mit ebenfalls positiven Abweichungen über Sibirien.
Europa verbleibt im Wellental, wobei alle Cluster recht gut die amöbenartige
Dipolstruktur im 500 hPa Feld über Mitteleuropa zeigen.

In der Folge (Mittwoch bis Freitag) gibt es 4 Cluster, deren klimatologische
Regime wild zwischen „Blockade“ und „Atlantikrücken“ wechseln (Kontroll- und
det. Lauf im 2. Cluster). Extreme positive Geopotenzialabweichungen sind über
dem Pol zu erkennen und bilden in beinahe allen Clustern zwischen dem
Nordatlantik und dem Beringmeer eine Brücke mit einer Schwäche über Skandinavien
und Sibirien. Hierhin verlagert sich die Rossbywelle auch, was den Trog über
Mitteleuropa sukzessive nach Osten/Nordosten bringt.
Wenn man sich aber zum Ende der Woche die Druckgeometrie innerhalb der Cluster
anschauet erkennt man zahlreiche Diskrepanzen, die sich zwar zunächst nicht
direkt auf das Wetter in Deutschland auswirken, jedoch sehr wohl in der
erweiterten Mittelfrist, wo die Clusterzahl auf das maximal Mögliche anwächst.
Interessant ist zu diesem Zeitpunkt (kommendes Wochenende), dass der det. und
Kontrolllauf beide zwar im meist besetzen Cluster (Nummer 1) sitzen, wo eine
nördliche Komponente für Mitteleuropa angedeutet wird, jedoch das Groß der
restlichen Member wiederum eine Lösung mit einem kräftigen Langwellentrog über
dem Nordatlantik zeigt (in den übrigen Clustern 2-6), was in eine südwestliche
Lage für Mitteleuropa münden würde.

Wahrscheinlichkeiten für signifikante Wettererscheinungen

Der EFI hebt die recht warnarme Mittelfrist hervor, wobei nur im Westen und
Süden durchweg leicht negative Temperaturwerte gezeigt werden. Ansonsten gibt es
keine weiteren Hinweise, sieht man von den hohen EFI-Werten inkl. positivem SOT
über dem Nordosten Deutschlands von Mittwoch auf Donnerstag ab. Im CDF ist zwar
eine geringe Zunahme der Eintrittswahrscheinlichkeit zu erkennen, aber das
Alleinstellungsmerkmal dieser Entwicklung innerhalb der Globalmodelle belässt
weiterhin einige Fragezeichen hinter dieser Entwicklung. Klar ist aber mit
diesem Signal, dass im Umfeld der herumgeholten Okklusion warnwürdige
Niederschlagsmengen zu erwarten sind, was aktuell besonders für Polen ein Thema
darstellen sollte. Je nach Intensität des Bodentiefs ist auch der Wind im
äußersten Nordosten ein Thema und kann im Küstenumfeld gar Sturmstärke
erreichen. Ansonsten sind aber keine warnwürdigen Wind- und
Niederschlagsereignisse zu erkennen, was auch die Vorhersage von GFS
miteinschließt.

In den Nächten besteht besonders im Süden und über der Mitte vielerorts Gefahr
für leichten Frost in Bodennähe und stellenweise für leichten Luftfrost.

Basis für Mittelfristvorhersage
GEFS, IFS-EPS, IFS, MOSMIX

VBZ Offenbach / Dipl. Met. Helge Tuschy