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Thema des Tages

Wir können keine Tornados vorhersagen, aber...

Fragt man die Menschen, welche Begleiterscheinung sie in Zusammenhang
mit Gewittern am meisten fasziniert, dann ist die häufigste Antwort: 
Tornados. Im heutigen Tagesthema sollen diese etwas näher betrachtet 
werden.

Zum Verständnis empfiehlt es sich die Themen des Tages vom 09.05.2021
("Gewitterpotentialvorhersage"), vom 17.06.2021 ("Von negativen 
Energien und Kochtopfdeckeln") sowie vom 22.06.2021 ("Super Zellen") 
vorab zu lesen. Dort werden die Grundlagen der Gewittervorhersage 
erläutert, die Frage nach der Auslöse von Gewittern beantwortet und 
die vertikale Windscherung als Basis für besser organisierte Gewitter
diskutiert.

Oft verbindet man auch noch heute das Thema Tornados mit den USA. 
Dabei kommt dieses Phänomen in Europa und Deutschland gar nicht so 
selten vor, wir auch der jüngste Fall in Hodonin (Tschechien, 
24.06.2021) zeigt. Schaut man auf die Statistiken der letzten 30 
Jahre, so treten in Deutschland im Schnitt 40 Tornados im Laufe eines
Jahres auf, davon vier starke Tornados (mind. Stärkekategorie 2 von 
5). In der Zeitreihe gibt es aber starke Schwankungen von Jahr zu 
Jahr. So gab es zwischen 2003 und 2010 eine sehr aktive Phase mit in 
der Spitze 102 Tornadofällen im Jahr 2006, davon 14 starke Tornados. 
Nach einem weiteren Maximum im Jahr 2016 (82 Tornados) ist es die 
letzten Jahre etwas ruhiger geworden. Im Jahr 2018 gab es nur 24 
bestätigte Tornadofälle. Den letzten starken Tornado in Deutschland 
gab es am 04.09.2019 in Bocholt.

Am häufigsten treten Tornados in der warmen Jahreshälfte zwischen Mai
und August auf, wobei der Juli die größte Anzahl der Tornadofälle 
aufweist. Im Tagesverlauf werden Tornados am häufigsten in den 
Nachmittags- und Abendstunden (14 bis 21 Uhr MESZ) registriert mit 
einem Maximum zwischen 18 und 19 Uhr MESZ.  

Nun stellt sich die Frage: Können wir Tornados auch wirklich 
vorhersagen? Dafür muss man unterscheiden zwischen einer Vorhersage 
(wenige Stunden oder einige Tage vorher) und dem sogenannte 
Nowcasting ("Ist-Vorhersage"). Letzteres wird immer dann betrieben, 
wenn die Gewitterlage bereits aktiv ist. Mit Hilfe von verschiedenen 
Fernerkundungsmitteln (Radar, Satellit, Blitze, etc.) und 
Anschlussverfahren wird die Stärke der Gewitter beurteilt und die 
Ausprägung der einzelnen Begleiterscheinungen eingeordnet (Regen, 
Wind, Hagel, Tornados).

Schaut man auf die Vorhersage, so ist die Basis häufig die Entstehung
einer Superzelle. Im dazu passenden Thema des Tages kann man 
nachlesen, dass solche Gewitter eine sogenannte rotierende 
Mesozyklone haben. Diese Mesozyklonen sind quasi die Mutterzellen von
Tornados. Damit sich daraus auch ein Tornado entwickeln kann, braucht
es zwei wesentliche Zutaten: 1. Eine möglichst niedrige 
Wolkenunterseite und 2. Eine starke Änderung der Windrichtung (und 
-stärke) in den unteren 500 bis 1000 m (Windscherung). Ist die 
Wolkenuntergrenze zu hoch wird es schwierig die Entfernung bis zum 
Boden zu überbrücken. Die Windscherung ist - vereinfacht gesagt -  
nötig, um die Luft in Rotation zu bringen. Dafür schauen wir auch 
noch auf eine andere Maßzahl, die sogenannte Helizität. Sie 
beschreibt nichts anderes als das Potential für rotierende 
Luftbewegungen.

In der Realität ist die Entstehung eines Tornados viel komplizierter 
und an die Eigendynamik der Superzellen und ihre Auf- und Abwinde 
gekoppelt. Daher bringt auch nicht jedes Gewitter bei gleichen 
Voraussetzungen einen Tornado.

Im Nowcasting halten wir dann ganz gezielt nach rotierenden 
Gewitterzellen Ausschau. Dabei hilft uns das Wetterradar, wo wir auch
die Windgeschwindigkeiten in Bodennähe betrachten können. Der Tornado
selbst ist zwar nicht zu erkennen, wohl aber die rotierende 
Mutterzelle, also die Mesozyklone. Dies lässt sich gut am Beispiel 
des jüngsten Tornados in Obercastrup vom 14.07.2021 sehen (siehe 
Bild). Dieser ist im Zuge der Starkregenfälle an diesem Tag fast 
komplett untergegangen.
Um tatsächlich zu wissen, dass die Mesozyklone einen Tornado 
produziert, braucht es eine Bestätigung von Stormchasern oder 
Aufnahmen aus dem Crowdsourcing. Lässt sich eine solche Bestätigung 
mit einer aktiv rotierenden Gewitterzelle in Zusammenhang bringen, 
dann wird auch von uns eine entsprechende Warnung herausgegeben.

Fazit: Tornados sind gar nicht so selten, wie man gemeinhin meint, 
auch wenn es die vergangenen Jahre etwas ruhiger war. Tornados kann 
man aufgrund ihrer Kleinräumigkeit im Vorfeld nicht vorhersagen. Man 
kann aber mit Hilfe von "Kochrezepten" Regionen bestimmen, wo die 
Auftrittswahrscheinlichkeit deutlich erhöht ist und auf dieses 
Potential zum Beispiel mit dem Warnlagebericht hinweisen. Wenn die 
Gewitter dann aktiv sind, ist es möglich mit Radarbildern und 
Anschlussverfahren Superzellen zu identifizieren und im besten Fall 
mit einer Meldung aus dem Crowdsourcing einen Tornado auch zu 
bewarnen.

Dipl.-Met. Marcus Beyer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale 
Offenbach, den 19.07.2021

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