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Thema des Tages

Die ungewöhnliche Entstehungsgeschichte des Tropensturms BARRY

Es ist landläufig bekannt, dass sich Tropenstürme bevorzugt über dem warmen Ozean entwickeln. Das heutige Thema des Tages beschäftigt sich mit der Entstehung des Tropensturms BARRY, die über Land und somit weit ab vom warmen Meereswasser begann.

Im Verlauf der vergangenen Woche bildete sich über dem Golf von Mexiko der erste Hurrikan der Saison 2019 mit dem Namen BARRY und wies somit eng begrenzt mittlere Windgeschwindigkeiten von rund 120 km/h auf. Dass die Intensivierung nicht noch heftiger ausfiel, war beständiger Windscherung (Windzunahme mit der Höhe) und einer trockenen Luftmasse in seiner Umgebung zu verdanken. Daher wird dieser Sturm mit Sicherheit nicht wegen seiner Windgeschwindigkeiten in die Geschichtsbücher eingehen.

Bedeutender war, dass BARRY nur sehr langsam an Land zog und somit verbreitet teils erhebliche Niederschlagsmengen von mehr als 200 l/qm brachte. Strichweise wurden in Louisiana innerhalb von ein bis zwei Tagen mehr als 500 l/qm, in Arkansas mehr als 400 l/qm Regen gemessen. Zudem fielen diese Regenmassen in einer Region, die nicht nur rund 40 bis 60 % zu hohe Bodenfeuchtewerte im Vergleich zur langjährigen Klimatologie aufwies (Quelle: Climate Prediction Center), sondern auch bereits vor dem Eintreffen von BARRY mit Hochwasser zu kämpfen hatte. Daher verwundert es nicht, dass die Überschwemmungen regional signifikant ausfielen, allerdings weit unter den Ausmaßen von Hurrikan KATRINA aus dem Jahr 2005. Doch was macht BARRY noch interessanter?

Kurz zur Erinnerung: Die Entwicklung tropischer Stürme setzt im Allgemeinen warme Wasseroberflächen sowie eine warme und feuchte und somit potentiell labil geschichtete Troposphäre voraus. Der Wind sollte mit der Höhe nicht zunehmen, was in der Meteorologie unter dem Begriff „schwacher Windscherung“ bekannt ist. Konvektion kann sich nun, stark vereinfacht gesagt, ungestört bilden und sich allmählich zu einem Tropensturm entwickeln.

Die Entstehungsgeschichte von BARRY war eine atypische, wenn auch nicht ungehörte. Normalerweise richten die nordamerikanischen Meteorologen ihre Blicke gen Osten, wenn es um die
Tropensturmvorhersage für die Bereiche der südlichen und östlichen USA geht. Im Thema des Tages vom 20. Juni 2019 wurde ein möglicher Prozess erklärt, wie sich Tropenstürme aus sogenannten „African easterly waves“ entwickeln können. Es gibt noch weitere
Entwicklungsmöglichkeiten, die sich jedoch allesamt über den warmen tropischen und subtropischen Gewässern abspielen. Bei BARRY begann jedoch alles über den weiten Landmassen der nordamerikanischen Great Plains und somit weit abseits des warmen Wassers.

In der beigefügten Grafik ist im ersten Bild links oben ein umfangreicher Gewittercluster über Kansas und Missouri zu erkennen. In diesem langlebigen Cluster wurde durch die rege Gewitteraktivität viel latente Wärme (siehe Link zum DWD-Lexikon) in der mittleren Troposphäre freigesetzt. Die latente Wärme, ein nicht so greifbarer Begriff, kann man sich bildlich so vorstellen: Die Sonne lässt im Tagesverlauf durch ihren Energieinput (Wärmezufuhr) Wasser verdunsten und aufsteigen. Mit der Höhe nimmt die Temperatur ab und der Wasserdampf beginnt zu kleinen (Wolken-)Tröpfchen zu kondensieren, wobei die gespeicherte Energie wieder freigesetzt wird (=latente Wärme). Beim Blick auf das Satellitenbild kann man sich vorstellen, dass hier innerhalb des Gewitterclusters gewaltige Energiemengen freigesetzt wurden, die sich nun in der mittleren Troposphäre sammelten. Da warme Luft leichter ist als kalte, beginnt der Luftdruck in der Höhe zu fallen und es entwickelt sich ein
sogenannter „mesoskalig konvektiver Wirbel“, im Englischen „Mesoscale convective vortex, (MCV)“. Dieser, besonders in der Höhe (mittlere Troposphäre) kräftig ausgebildete Wirbel, driftet in der Folge mit den Höhenwinden dahin, wobei solche Systeme über Tage hinweg überleben und dabei immer wieder neue Gewitter auslösen können.

Ein kräftiges Hochdruckgebiet über dem Westen der USA lenkte das System in der Folge Richtung Tennessee (a). In b) ist der Wirbel bereits über dem Bundesstaat Georgia zu finden. Zu diesem Zeitpunkt lässt sich etwas Interessantes im Satellitenbild erkennen: Auch die weniger hochreichenden Wolkenfelder konnten sich zu einem Wirbel organisieren. Dies ist ein Anzeichen, dass sich die Rotation aus der Höhe teils auch bis in tiefe Lagen durchsetzt, was auf ein sich verstärkendes System hindeutet.

Allerdings nahm der Wirbel erst so richtig Fahrt auf, als er über das durchschnittlich 1 bis 2 Grad zu warme Wasser des Golfs von Mexiko zog, wo sich erneut heftige und langlebige Gewitter ausbilden konnten, die sich letztendlich zum Tropensturm BARRY organisierten und der schließlich in Louisiana an Land ging.

Wie in diesem Fall ersichtlich läuft die Entwicklung von
Tropenstürmen teils sehr komplex ab. Ohne feinmaschige Wettermodelle und hochaufgelöste (zeitlich wie räumlich) Wettersatelliten ist manch einer dieser Stürme früher wie aus dem Nichts entstanden und überraschte die Menschen entlang der Küsten häufig mit verheerenden Folgen.

Dipl.-Met. Helge Tuschy
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 18.07.2019

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Auch Aktien sind wetterfühlig – Teil 1

Sind Aktien etwa wetterfühlig? Kann das Wetter tatsächlich die Kurse an der Börse beeinflussen? Tatsächlich fanden Forscher heraus, dass sich sonniges Wetter nicht nur positiv auf die Laune des Menschen, sondern auch auf die Börsenwelt auswirkt.

Auf den großen Börsenparketten in den Finanzzentren der Welt geht es zurzeit drunter und drüber. Teilweise herrscht große Verunsicherung, unter anderem aufgrund der gesamtwirtschaftlichen „Abkühlung“ sowie politischer Konflikte, andererseits zieht die vorherrschende Niedrigzinspolitik Groß- als auch Kleininvestoren magisch an und die Preise für Aktien steigen. Aber nicht nur Wirtschaft und Politik beeinflussen die Aktienkurse, auch das Wetter spielt dabei eine Rolle.

In der Tat haben sich Forscher bereits mit der Frage beschäftigt, ob bei „schönem“ Wetter Aktienkurse steigen und diese umgekehrt bei „schlechtem“ Wetter fallen. Und das Ergebnis: Tatsächlich sollten nicht nur die Fans von Outdoor-Sport und Freiluftaktivitäten das Wetter im Blick behalten. Auch für Anleger kann es durchaus von Interesse sein, ob die Wettervorhersage tendenziell eher sonnig oder wolkenreich und regnerisch ausfällt. Denn Aktienhändler sind nun mal keine gefühllosen Wesen. Und da das Wetter einen signifikanten Einfluss auf die Stimmung der Menschen besitzt, schlägt sich die Laune auch in ihrer Risikoneigung und den Aktiennotierungen nieder.

Bereits die Investment-Legende André Kostolany wusste um die Massenpsychologie der Börse, denn diese wird hauptsächlich von den Massen bestimmt. So verwundert es kaum, dass in etlichen Studien nachgewiesen werden konnte, dass Faktoren, die die Stimmung aufhellen oder trüben, wie Feiertage, Fußballergebnisse oder Wetterparameter wie Temperatur, Niederschlag und Sonnenschein auch Auswirkungen auf die Einschätzung der Märkte und somit auf die Kurse haben können.

Amerikanische Forscher schauten sich im Rahmen einer Studie die größte Wertpapierbörse der Welt, die New York Stock Exchange (NYSE) an und glichen die Wertentwicklung des Dow-Jones-Indexes mit der Bewölkung in New York City ab. Dabei fanden sie heraus, dass zwischen den beiden Größen ein signifikanter Zusammenhang besteht: Je bewölkter der Himmel über der Stadt, desto enttäuschender fiel der Wertzuwachs aus.

So schön diese Theorie auch sein mag, nicht alle Anleger sitzen bei schlechtem Wetter in New York, sondern könnten genauso gut in der Sonne Floridas am Strand liegen und von dort aus „traden“ (engl.: mit Aktien handeln). Deshalb konzentrieren sich einige Studien besonders auf die sogenannten „Market Maker“ (dt.: „Marktpfleger“ oder „Marktmacher“). Das sind Makler, die besonders beim Telefonhandel und bei wenig gehandelten Wertpapieren kontinuierlich die entsprechenden An- und Verkaufskurse (also die Brief- und Geldkurse) festlegen, um so deren Handelbarkeit sicherzustellen. So bieten sie beispielsweise einem Kunden an, eine gewisse Anzahl an Aktien für 100 Euro zu kaufen (Geldkurs) und ihm diese dann für 100,30 Euro weiter zu verkaufen (Briefkurs), teilweise stammt eine gewisse Anzahl an Wertpapieren auch aus ihrem eigenen Besitz. So sorgen sie bei volatilen Märkten für Stabilität und gestalten die weitere Entwicklung des Marktes mit. Aufgrund des Risikos, dass die Market Maker dabei tragen, steht ihnen die Differenz zwischen An- und Verkaufskurs dann als eigener Gewinn zu. Das Ergebnis der Studie bleibt jedoch gleich: Je mieser das Wetter in New York, desto weniger risikofreudig sind die Market Maker. Sie fassen dann die Spanne zwischen Geld- und Briefkurs (auch „Spread“ genannt) breiter, was wiederum Verluste für Anleger wahrscheinlicher werden lässt.

Auch am deutschen Kapitalmarkt lässt sich dieses Phänomen beobachten. Der Darmstädter TU-Professor Dirk Schiereck stellte mit seinem Team nachweislich fest, dass sich die Bewölkung über Frankfurt auf die Spanne zwischen An- und Verkaufskursen, die von Börsenmaklern auf dem Frankfurter „Parkett“ festgelegt werden, auswirkt. Ein Einfluss auf die Kursentwicklung konnte dabei jedoch (anders als in den USA) nicht festgestellt werden, weil gleichzeitig die Handelsaktivität durch die übrigen Marktteilnehmer an Tagen mit „schlechtem“ Wetter zunahm. Scheinbar vertreiben sich die Anleger in Deutschland bei Regen gerne die Zeit mit Börsenspekulationen.

Dass die Märkte bei sonnigem Wetter hingegen deutlich zulegen, war unter anderem das Ergebnis einer groß angelegten Studie des Forscherduos David Hirshleifer und Tylor Shumway. Diese verglichen das Wetter mit dem „Auf und Ab“ an 26 verschiedenen internationalen Märkten und zeigten, dass Aktienkurse bei Sonnenschein besonders häufig steigen. Sonnenschein wirkt sich folglich nicht nur positiv auf das Wachstum der Natur aus, sondern tut auch Börsianern und den Kursen gut. Herrscht hingegen „schlechtes“ Wetter, sinkt die Laune der Anleger und damit auch ihre Aktienrendite.

Es existieren jedoch auch Studien, die keinen Zusammenhang zwischen den Aktienmärkten und dem Wetter herstellen konnten. So ist es kaum verwunderlich, dass dieses Thema noch immer in Forscherkreisen heiß diskutiert wird. Die Suche nach Zusammenhängen geht also weiter, um am Ende womöglich sogar eine Anlagestrategie zu finden, die die Wettervorhersage beim Wertpapierkauf berücksichtigt.

MSc.-Met. Sebastian Schappert
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 17.07.2019

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Partielle Mondfinsternis – nur eine Faszination des Mondes

Es gibt wieder etwas zu sehen! Kommende Nacht wandern Teile des Mondes wieder durch den Kernschatten der Erde. Die partielle Mondfinsternis ist dabei bevorzugt im Süden sowie im Nordosten gut zu beobachten. Sonst stören oftmals dichte Wolken.

Ob als „Blutmond“, „Blue Moon“, „Supermond“ oder einfach nur „Vollmond“, der Mond (lateinisch „Luna“) fasziniert viele Menschen auf ganz unterschiedliche Weise. Auch in der Nacht vom heutigen Dienstag auf morgigen Mittwoch rückt der Mond wieder in den Fokus. Zahlreiche Medien berichten schon seit einigen Tagen über das anstehende Ereignis. Sofern es die Bewölkung zulässt, kann heute Nacht eine „partielle Mondfinsternis“ am Himmel in Teilen Europas und somit auch Deutschland bestaunt werden.

Bei einer partiellen Mondfinsternis wandert nicht der gesamte Mond in den Kernschatten der Erde, sondern streift diesen nur. Beim kommenden Ereignis liegen insgesamt 65% der Mondoberfläche im Kernschatten der Erde. Der restliche Teil des Mondes wird entweder weiter von der Sonne beleuchtet oder liegt im Halbschatten, der mit bloßem Auge nicht wahrgenommen werden kann. Der Startschuss der Mondfinsternis ertönt, sobald der Mond in den Halbschatten der Erde um 20:43 Uhr MESZ eintritt. Ab etwa 22 Uhr MESZ gelangen erste Teile des Mondes in den Vollschatten, der Mond wirkt nun zunehmend „angeknabbert“. Der Höhepunkt der partiellen Mondfinsternis wird für 23:32 Uhr MESZ erwartet.

Doch spielt das Wetter mit? Die besten Chancen für eine freie Sicht auf den ständigen Begleiter der Erde haben die Regionen südlich von Mosel und Main sowie Teile von Mecklenburg-Vorpommern. Während im Nordosten die dichteren Wolkenfelder wohl erst nach dem Ereignis aufziehen, könnten im Süden dichtere Schleierwolken die Sicht etwas trüben. In den übrigen Landesteilen lässt überwiegend starke Bewölkung kaum einen Blick zum Mond zu.

Auch wenn es sich beim kommenden Fall „nur“ um eine partielle Finsternis handelt, sollten sich Astronomen und Freunde des Mondes zumindest hierzulande das Ereignis nicht entgehen lassen. Zwar gibt es auch im nächsten Jahrzehnt einige partielle Finsternisse, bis zur nächsten totalen Mondfinsternis muss in Deutschland allerdings noch 10 Jahre, bis zum 20. Dezember 2029, gewartet werden.

Als ständiger Begleiter hat der Mond jedoch auch einen großen Einfluss auf das Leben auf der Erde. Um ihn besser von den Trabanten anderer Planeten des Sonnensystems abzugrenzen, wird er oft auch als „Erdmond“ bezeichnet. Mit einem Durchmesser von 3.476 km ist er viermal kleiner als die Erde und gleichzeitig der fünfgrößte Mond unter den seinen im Sonnensystem. Der Abstand zwischen Mond und Erde beträgt im Durchschnitt 384.400 km. Er umkreist die Erde auf einer elliptischen Bahn und benötigt dafür 29,5 Erdtage (Neumond zu Neumond). Gemeinsam bewegen sich Mond und Erde (Schwerpunkt im Erd-Mondsystem) schließlich um die Sonne. Auch aufgrund der verhältnismäßig geringen Entfernung ist er bisher der einzige Himmelskörper, den der Mensch neben der Erde jemals betreten hat. Bereits am 20. Juli 1969 setzte Neil Armstrong als Kommandant von Apollo 11 den ersten Fuß auf den Erdtrabanten. Insgesamt gab es im Zeitraum von 1969 bis 1973 weitere fünf erfolgreiche Landungen der US-Amerikaner, seitdem aber keinen weiteren menschlichen Besuch. Dies könnte sich aber bald ändern. In verschiedenen Ländern der Erde wird fleißig eine neue bemannte Mondmission geplant. Demnach wollen die Amerikaner 2028 wieder zum Mond starten, Russland strebt das Jahr 2030 für einen Mondaufenthalt an und auch China befasst sich mittlerweile mit eigenen Mondplänen.

Am Himmel ist der Mond meist das auffälligste Gestirn, sodass er zusammen mit der Sonne die Kalender der Menschen prägte und prägt. Auf seiner Bahn um die Erde variiert er sein Aussehen und durchläuft verschiedene Mondphasen. Den Beginn macht der Neumond. Zu diesem Zeitpunkt steht der Mond von der Erde aus gesehen in Richtung Sonne und geht mit dieser auf und unter. Weil er uns die Nachtseite zuwendet, können wir ihn in der Nacht nicht sehen. Nach Neumond bewegt sich der Mond von der Sonne aus gesehen nach Osten und geht daher nach der Sonne unter. In der Abenddämmerung ist für die Menschen ein kleiner Teil der Tagesseite des Mondes zu erkennen, was wir im Verlauf als „zunehmende Mondsichel“ wahrnehmen. Befindet sich der Mond von der Sonne aus schließlich neben der Erde, kann man die Hälfte der Tagseite des Mondes erkennen („zunehmender Halbmond“). Der Mond geht dann etwa zu Mittag auf und gegen Mitternacht unter. Als „zunehmenden Mond“ wird nachfolgend die vierte Mondphase bezeichnet, in der sich der Mond weiter als die Erde von der Sonne entfernt. Dabei steigt die Helligkeit des Mondes für die Beobachter
beträchtlich an und lässt den Erdtrabanten bis nach Mitternacht am Himmel strahlen. Steht der Mond von der Sonne aus hinter der Erde, befindet sich die gesamte der Erde zugewandte Mondhälfte im Sonnenlicht. Der sogenannte „Vollmond“ geht bei Sonnenuntergang auf und bei Sonnenaufgang unter. Dieser 5. Mondphase folgen der „abnehmende Mond“ sowie der „abnehmende Halbmond“. Dabei wandert der Mond um die Erde herum wieder in Richtung Sonne.

Weitere Informationen über den Mond können Sie beispielsweise der Seite der-mond.org entnehmen.

Dipl.-Met. Lars Kirchhübel
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 16.07.2019

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Über Nacht zum Star: Der Funtensee

Wie ein kleiner, verträumter, deutscher Alpensee über Nacht Geschichte schrieb.

Bei der Suche nach einem passenden Urlaubsziel stellt sich häufig direkt zu Beginn die Frage: Meer oder Berge? Bei Letzteren stehen die Alpen natürlich hoch im Kurs, vielleicht ja sogar das Berchtesgadener Land? Allein beim Gedanken an dieses traumhafte Fleckchen Erde werden vielen unweigerlich Begriffe wie „Watzmann“ und „Königssee“ durch den Kopf schwirren. Der Funtensee gesellt sich dabei aber vermutlich nur bei den wenigsten dazu. Nicht, weil es sich nicht lohnen würde, ihm einen Besuch abzustatten, sondern eher aufgrund seines mangelnden Bekanntheitsgrades.

Klären wir zunächst einmal etwaige geografische Fragen: Der Funtensee befindet sich, wie bereits erwähnt, im Berchtesgadener Land, also im äußersten Südosten Bayerns. Genauer gesagt, liegt er ganz im Süden des Nationalparks Berchtesgaden in den Berchtesgadener Alpen, auf einer Höhe von 1601 m über Meeresniveau am Rande des Steinernen Meeres.

Soweit so gut! Aber was ist denn das Besondere an diesem Gewässer? Vielleicht die Größe? 270 m lang, 130 m breit – von der Oberfläche her damit gut 150-mal kleiner als der benachbarte Königssee. Mehr als ein müdes „Aha“ dürfte das kaum jemandem entlocken. Auch seine Tiefe von bis zu 5,5 m wird wohl nicht allzu viel Aufmerksamkeit auf sich ziehen. Nein, das Erwähnenswerte hat (an dieser Stelle wenig überraschend) einen meteorologischen Hintergrund. Am 24.12.2001 wurden nämlich am Funtensee von der Station eines privaten
Wetterdienstes -45,9 Grad gemessen – die tiefste, jemals an einer Messstation in Deutschland registrierte Temperatur. An der
gegenüberliegenden Seeseite befindlichen DWD-Messstation wurden in dicken Anführungszeichen „nur“ -44 Grad verzeichnet. Den
Temperaturverlauf an der Station des DWD finden Sie über den unten angehängten Link.

Aufgrund der außerordentlichen Lage des Sees findet sich dieser Extremwert allerdings in keiner offiziellen Auflistung wieder. Den deutschlandweiten Temperaturrekord in Sachen Minimum hat somit bis heute die Station Wolznach-Hüll/Ilm in Niederbayern mit -37,8 Grad inne, gemessen am 12.02.1929.

Verantwortlich für die extreme Kälte ist die außergewöhnliche Lage des Sees. Um ihn herum ragen Berge von zum Teil über 2000 m über Meeresniveau in die Höhe, die ihn praktisch einkesseln. Nachts kühlt die über diesen Bergen befindliche Luft stärker ab als die über der Funtensee-Ebene. Da kalte Luft eine höhere Dichte als vergleichsweise warme Luft hat und damit schwerer ist, sinkt sie in der Folge die Berge hinab in den Talkessel und sammelt sich dort. Doch das alleine reicht noch nicht für derart niedrige Temperaturwerte. Wolkenloser Himmel sowie nur geringe Windgeschwindigkeiten sind nötig, damit der Boden ungehindert Wärme in Form von langwelliger Strahlung in den Weltraum abgeben und die bodennahe Luft sehr stark abkühlen kann. Liegt dann, wie auf dem im Winter stets gefrorenen Funtensee üblich, noch zusätzlich eine Schneedecke, ist die bodennahe Abkühlung der Luft noch stärker. Zusammenfassend kann man also in einer windstillen und sternklaren Winternacht am Funtensee davon ausgehen, dass es seeehr kalt werden wird.

Ein weiteres Charakteristikum des Funtensees bzw. dessen Umgebung ist die doppelte Baumgrenze. Neben der „normalen“ oberen Baumgrenze, oberhalb der die klimatischen Verhältnisse ein Wachsen von Bäumen nicht mehr zulassen, existiert am Funtensee auch eine untere Baumgrenze, die bis etwa 60 Meter über Funtensee-Niveau hinabreicht. Auf der Hand liegt natürlich, den niedrigen Temperaturen am See die Schuld für den fehlenden Baumbewuchs in die Schuhe zu schieben. Tatsächlich ist aber wohl nicht die Kälte, sondern einfach die bis in die 1960er Jahre dominierende Almbewirtschaftung dafür
verantwortlich.

Wie dem auch sei: Beim sommerlichen Aufstieg in dieses malerische „Kälteloch“ friert man garantiert nicht – der Autor spricht aus Erfahrung…

Dipl.-Met. Tobias Reinartz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 15.07.2019

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Gewitter ist nicht gleich Gewitter – die Superzelle, ein rotierendes Monster

Gewitter treten in ganz unterschiedlichen Erscheinungsformen auf. Im heutigen Thema des Tages wird die Superzelle vorgestellt, ein rotierendes „Monster“ mit erheblichem Zerstörungspotential.

Gewitter können große Schäden verursachen und für Menschen im Freien sogar lebensgefährlich werden. Extreme Unwetter im Mittelmeerraum vor ein paar Tagen zeigten dies eindrucksvoll (siehe Thema des Tages vom 11. Juli). Besonders gefährlich ist die sogenannte „Superzelle“, eine rotierende und langlebige Gewitterwolke.

Superzellen sind vielen vor allem aus dem mittleren Westen der USA bekannt. Jährlich zieht es hunderte Gewitterjäger (Stormchaser) in diese Region, sogar aus Deutschland, um die majestätisch anmutenden Gewitter zu verfolgen und zu fotografieren. Durch die
meteorologischen Voraussetzungen und das flache Terrain können sich Superzellen dort ungehindert entwickeln und ihre größte Stärke entfalten. Sie sind durch ihre zerstörerischen Tornados bekannt, die dort jedes Jahr über das Land ziehen und alles, was ihnen in die Quere kommt, dem Erdboden gleich machen.

Was viele nicht wissen, auch bei uns in Deutschland sind Superzellen gar nicht so selten und kommen jährlich mehrfach vor. Die in diesem Jahr bisher wohl spektakulärste Superzelle war das Hagelunwetter, das am 10. Juni im Allgäu entstand und auf seinem Weg nach Nordosten vor allem im Raum Ammersee und im Münchner Norden Hagelbrocken von 4 bis 8 cm Durchmesser produzierte und sich erst im Bayrischen Wald wieder auflöste (siehe Thema des Tages vom 11. Juni). Am 28. Juli 2013 verursachte 8 cm großer Hagel einer Superzelle rund um Reutlingen mit 2,8 Mrd. Euro den bisher größten Hagelschaden der Geschichte Deutschlands und mehrere Hundert Menschen wurden verletzt. Nur ein paar Tage später, am 8. August, fand man ebenfalls bei Reutlingen mit 14 cm den größten Hagelbrocken Deutschlands. Auch beim Münchner Hagelunwetter vom 12. Juli 1984 handelte es sich um eine Superzelle. Damals kamen über der Millionenstadt bis zu 9,5 cm große und 300 g schwere Hagelgeschosse vom Himmel!

Eine detaillierte Beschreibung der komplexen Luftströmungen in einer Superzelle (Abb. 1) würde an dieser Stelle den Rahmen sprengen, sodass nur die grundlegenden Merkmale erläutert werden. Die markanteste Eigenschaft der Superzelle ist ihr rotierender
Aufwindschlauch (Updraft). Wie bereits im Thema des Tages vom 6. Juli erklärt wurde, entscheidet vor allem die Stärke der vertikalen Windscherung (Zunahme der Windgeschwindigkeit und Änderung der Windrichtung mit der Höhe), welche Gewitterform sich bildet. Superzellen entstehen in einer Region, in der eine hochreichende und starke Windscherung vorherrscht und bodennah Warmluft einfließt. Bei uns in Deutschland sind diese Voraussetzungen beispielsweise an der Vorderseite eines Höhentiefs mit Zentrum über Westeuropa gegeben. Dabei erreicht uns in tieferen Luftschichten feuchte subtropische Warmluft, also eine sehr energiereiche Luftmasse (hohe CAPE), und der Wind erfährt eine deutliche Rechtsdrehung mit der Höhe. Durch die starke Windzunahme in der unteren Atmosphäre beginnt die Luft horizontal zu rotieren. Der Updraft (rote Pfeile, Abb. 1+2) kippt nun den rotierenden Wirbel in die Senkrechte und verstärkt ihn weiter. Durch die Rechtsdrehung des Winds entsteht so ein gegen den Uhrzeigersinn rotierender Aufwindschlauch mit einem Durchmesser von zwei bis zehn Kilometern, die sogenannte „Mesozyklone“. Sie ist der eigentliche Motor der Superzelle. Durch die aufsteigende Luft erzeugt sie am Boden einen Unterdruck (kleinräumiges Tief), wodurch beständig Warmluft in die Gewitterwolke gesaugt werden und aufsteigen kann. Man erkennt diesen Vorgang oft an der sogenannten „Wallcloud“, einer Absenkung der Wolkenbasis (Abb. 2+4). Die Scherung sorgt zudem dafür, dass die ausfließende Kaltluft des Downdrafts (hellblaue Pfeile, Abb. 1+3) hinter der in die Superzelle aufsteigenden Warmluft bleibt (Böenlinie in Abb. 1). Somit kann die Superzelle kontinuierlich mit der energiereichen Warmluft gefüttert werden. Durch die Langlebigkeit und die massive Power des rotierenden Updrafts können die Hagelkörner mehrfach angesaugt und in die Höhe katapultiert werden. So können sie zu immer größeren Brocken heranwachsen, bis sie aufgrund ihrer Schwere schließlich zu Boden fallen. Vor allem an der Böenlinie kann es extreme Fallböen (Downbursts) geben. Man erkennt sie an der sogenannten „Shelfcloud“ (Abb. 3+4). Auch durch absinkende Kaltluft aus dem Amboss (dunkelblaue Pfeile, in Abb. 1) kann es am Boden zu Sturmböen kommen.

Zwar ist eine isolierte Superzelle streng genommen auch eine Einzelzelle, sie ist aber weitaus mächtiger und langlebiger als ihr nicht-rotierendes Pendant. Im unteren Teil hat das Gewitter oft eine Ausdehnung von 20 bis 50 Kilometern, der Cirrusschirm im oberen Bereich der Wolke kann sogar einen Durchmesser von über 100 Kilometern besitzen. Superzellen existieren meist über mehrere Stunden, im Extremfall sogar sechs bis zwölf Stunden. Daher können sie über hunderte von Kilometern ziehen und selbst ohne Tornados eine Schneise der Verwüstung hinterlassen, insbesondere durch extremen Hagelschlag. Die Rotation der Superzelle erklärt auch die Bildung von Tornados. Zudem erreichen die Fallböen teils Orkanstärke und verursachen erhebliche Schäden. So majestätisch schön sie für den Beobachter aus der Ferne wirken, so gefährlich und angsteinflößend sind sie also, wenn man von ihnen getroffen wird.

Dr. rer. nat. Markus Übel (Meteorologe)
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 14.07.2019

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