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"Overshooting Tops": Indikatoren für starke Gewitter



Manchmal lässt sich über dem Amboss einer Gewitterwolke eine 
domförmige Struktur erkennen, die in der Fachsprache als 
"Overshooting Top" bezeichnet wird. Wie dieses Phänomen entsteht und 
was es über die Intensität des Gewitters aussagt, soll heute Thema 
sein. 


"Overshooting Tops" entstehen über dem Aufwindbereich eines kräftigen
Gewitters. Dabei schießt der Aufwind durch die Tropopause und formt 
die domförmige Struktur. Im Detail lässt sich dies mit einem 
thermodynamischen Diagramm, wie in Abbildung 3, beschreiben. Es 
stellt die Temperatur (mit schräger x-Achse) gegenüber dem Luftdruck 
dar, der logarithmisch auf der y-Achse aufgetragen ist. Da der 
Luftdruck mit der Höhe abnimmt, kann er als Vertikalkoordinate 
gesehen werden. Rechts stehen die entsprechenden Höhen als graue 
Zahlen.


Die rote Kurve beschreibt den vertikalen Temperaturverlauf der 
Umgebungsluft. Man erkennt deutlich, dass die Temperatur in der 
Troposphäre bis etwa 200 hPa (~13 km Höhe) stetig abnimmt. Darüber 
steigt sie plötzlich stark an, man spricht von einer 
Temperaturinversion. Hier befindet sich die Tropopause. In der 
darüberliegenden Stratosphäre nimmt die Temperatur wegen der 
UV-Absorption deutlich zu. Die blaue Kurve zeigt die Temperatur eines
Luftpakets, das im Aufwind eines Gewitters aufsteigt. Auch während 
des Aufstiegs nimmt die Temperatur im Luftpaket ab, bleibt jedoch 
höher als in der Umgebung. Da wärmere Luft leichter ist als kältere, 
steigt das Luftpaket weiter auf und wird nach dem archimedischen 
Prinzip nach oben beschleunigt. Der Aufwind wird somit in Gang 
gehalten. Die Beschleunigung endet an der Tropopause, wo die blaue 
Kurve die rote schneidet. Ab hier wird der Aufwind abgebremst. Durch 
die Trägheit des Aufwindes durchdringt dieser allerdings die 
Tropopause und erzeugt die "Overshooting Tops".

"Overshooting Tops" lassen sich besonders gut im sogenannten 
Sandwich-Satellitenbild erkennen. Dabei wird ein visuelles 
Satellitenbild mit einem Infrarotbild kombiniert, sodass man die 
Wolkenoberflächentemperatur und die Struktur gut erkennen kann. In 
Abbildung 2 erkennt man, dass hinter dem kalten Overshooting sich ein
wärmerer Bereich anschließt. Oft bilden sich auch kalte Ringe oder 
sogenannte kalte U?s hinter dem Overshooting. Ursache dafür ist, dass
hier die Temperatur in der Troposphäre gemessen wird, wo sie mit der 
Höhe wieder steigt.

Als Meteorologe hat man ein Auge auf solche Strukturen, denn sie 
geben einen Hinweis auf sehr starken Aufwind, der häufig in 
Superzellen vorkommt. Diese Zellen bringen dann oft Unwetter (großen 
Hagel, Sturm, Starkregen und selten auch Tornados).

Dipl.-Met. Christian Herold

Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale 
Offenbach, den 24.07.2024

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