Synoptische Übersicht - Mittelfrist

ausgegeben am Sonntag, den 29.03.2020 um 10.30 UTC



Leicht unbeständig, zum Wochenende Stabilisierung. Nächte Frostabschwächung. Küsten und Berge zeitweise stürmische oder Sturmböen.

Synoptische Entwicklung bis zum Sonntag, den 05.04.2020

Auch wenn der stratosphärische Polarwirbel saisonal bedingt nun immer mehr an Einfluss verliert und aktuell sowie prognostisch kaum eine relevante Kopplung zwischen der Stratosphäre und Troposphäre auszumachen ist, so bleibt doch zu erwähnen, dass sich der stratosphärische Wirbel die Mittelfrist über kaum abschwächt und erneut Rekordwerte bezüglich Intensität/Jahreszeit anstrebt (u.a. forciert durch schlecht positionierte blockierende Antizyklone und geringe Wärmeflüsse). Seine auf 60 Grad Nord und in 10 hPa gemittelten Zonalwinde weisen konstant positive Anomalien von rund 20 bis 30 m/s auf. Diese hohen gemittelten Werte sind sicherlich einerseits das Resultat einer Verschiebung des stratosphärischen Polarwirbels von der Ellesmere-Insel ("displaced") zum Nordpol aber auch einer fortwährenden Kontraktion des Wirbels geschuldet - letztendlich nähern wir uns unaufhaltsam dem Termin des "final warming", auch wenn das der Polarwirbel in diesem Jahr wohl noch hinauszögern möchte. Dem gegenüber sieht der troposphärische Polarwirbel alles andere als gesund aus, wobei mehrere Perturbationen diesen in Form ausgeprägter Langwellentröge umrunden. Einer dieser Tröge spielt für unsere Mittelfrist eine entscheidende Rolle, zieht er doch von Neufundland/Kanada zügig nach Skandinavien und in der Folge unter Abschwächung weiter in Richtung Karasee und Laptewsee. Sowohl die geringe vertikale Kopplung als auch die "gestört aussehende" Natur des troposphärischen Polarwirbels spiegeln sich auch beim AO/NAO wider: Die AO pendelt zunächst um den neutralen Wert mit einer raschen Spreizung der Member im Mittelfristverlauf, während die NAO nach Monaten der überwiegend positiven Werte nun deutlich in den negativen Bereich "abrutscht" (GFS basiert - bei IFS sieht das gemäßigter aus mit höheren NAO-Werten). Die geschwächte Natur des troposphärischen Wirbels unterstützt auch die Ausbildung mehrerer blockierender Antizyklone im kanadisch-nordatlantischen Sektor, sodass sich hier die Tendenz zu einem mäandrierenden Strömungsmuster verstärkt. Ergänzend sei noch erwähnt, dass sich der Hintergrund (MJO, ENSO) unauffällig bzw. neutral verhält.

Eine dieser blockierenden Antizyklone, von der FU Berlin mit dem Namen "KEYWAN" bedacht, schwächt sich zum Beginn der Mittelfrist, am Mittwoch, südlich von Island dank des über Grönland zur Nordsee ziehenden Langwellentroges rasch ab, während sich stromauf über dem kanadisch-arktischen Archipel gestützt durch kräftige Kaltluftadvektion eine weitere blockierende Antizyklone aufwölbt (hauptsächlich advektiv gestützt und somit auch kein allzu langlebiger Geselle, dafür mit 1060 hPa und mehr jedoch wirklich imposant). Stromab ist von dieser Umstellung über Mitteleuropa noch nicht viel zu spüren. Am Südostrand von KEYWAN gelegen drückt in einer nordwestlichen Strömung feuchte und etwas mildere Nordseeluft nach Deutschland, während der Süden noch von KEYWANs antizyklonalem Rumpf profitiert. Daher zeigt sich der Norden zunehmend wolkenverhangen mit etwas Regen, während es im Süden wolkenlos und in der Nacht zum Donnerstag klar bleibt. Während die Tagestemperaturen mit 8 bis 12 Grad im Vergleich zu den Vortagen etwas zulegen, verschärft sich in der Nacht die Zweiteilung zwischen einem frostfreien Norden und leichtem bis mäßigem Luftfrost im Süden.

Am Donnerstag interagiert der nun über die Norwegischen See nach Norwegen ziehende Langwellentrog mit einem von Spitzbergen südwärts ziehenden Tropopausenpolarwirbel, TPV (nicht zu verwechseln mit dem troposphärischen Polarwirbel) und durch die daraus resultierende erhöhte Baroklinität soll sich über Norwegen eine kräftige und umfangreiche Zyklone entwickeln. Gleichzeitig wird eine Störung im Subtropenjet über das südliche Nordamerika in Richtung offener nördlicher Atlantik geführt, wo durch Interaktion mit einem Höhentiefresiduum eine ebenfalls kräftige und umfangreiche Zyklone entstehen soll, deren polwärtige Verlagerung durch die sich kräftigende Antizyklone über dem kanadisch-arktischen Archipel unterbunden wird. Durch diese Konfiguration werden die Reste von KEYWAN westlich der Biskaya "wiederbelebt" und KEYWAN stemmt sich nun mit allen Kräften gegen die durch die norwegische Zyklone über das Europäische Nordmeer südwärts geführte arktische Kaltluft. Eine überaus komplexe und dank der deftigen Druck- und Temperaturunterschiede auch dynamische Entwicklung, die beim Feinschliff sicherlich noch gewisse Unschärfen aufweist. So komplex die Entwicklung auch erscheint, so peripher gelegen ist Deutschland (wenngleich der IFS-Ensemblespread des Geopotentials über Norddeutschland in der Nacht zum Freitag gehörig zulegt). Das Geopotential über Deutschland fällt kaum und in der vorherrschenden Nordwestströmung wird weiterhin marine Atlantikluft nach Deutschland geführt. Die Mitte und der Norden zeigen sich daher oft wolkenvergangen mit etwas Niederschlag, während im Süden die Sonne scheint, auch wenn nicht mehr von einem wolkenlosen Himmel. Bei den Höchst- und Tiefstwerten ändert sich wenig, wobei im Süden dank verminderter Ausstrahlung eine gewisse Frostabschwächung zu erwarten ist. Etwas signifikanter dürfte die Windentwicklung im Küstenumfeld sein, denn mit der Gradientverschärfung zur norwegischen Zyklone treten dort doch zunehmend stürmische, in der Nacht zum Freitag auch Sturmböen aus Südwest auf (Bft 8-9).

Der Freitag steht ganz im Zeichen des Kampfes der "Tiefdruckgiganten". Die kräftige Zyklone über Norwegen zieht in feiner "Fujiwhara-Manier" am Ostrand des TPV nordwärts gen Nordkap. Derweilen verschmelzen Teile dieses von der Laptewsee bis zum Nordostatlantik reichenden Langwellentroges mit dem umfangreichen Tiefdruckgebiet im subtropischen Nordatlantik (-3 bis -4 Sigma und somit beträchtliche negative Abweichung vom Modellklima). Deren Interaktion wird durch die fortwährende blockierende Wirkung der Antizyklone über dem nördlichen Kanada gefördert. Durch diese Konfiguration etabliert sich über Südwesteuropa eine hochreichende südwestliche Strömung, die die zu einem Keil degradierten Reste von KEYWAN weiter stützen bzw. im Tagesverlauf wieder intensivieren. Auch wenn der IFS-Geopotentialspread über Deutschland an diesem Tag hoch ist, so stützen im Durchschnitt alle Member eine nur leicht zyklonal konturierte westliche Höhenströmung am Südrand der Zyklone über dem Nordkap. Eine nach Süden gelenkte Kaltfront (gekoppelt an einen progressiven Randtrog) kommt mit etwas Regen und einem geringfügigen Temperaturrückgang (T850 von -3 auf -6 Grad) bis zur Mitte voran, bevor sie dort quasi-stationär ihr Dasein fristet bzw. in der Nacht zum Samstag bereits als Warmfront wieder nach Nordosten gedrückt wird. KLA-gestützt sorgt ein progressives Zwischenhoch besonders in der Nacht zum Samstag für stärkere Wolkenauflockerungen, wobei noch abzuwarten bleibt, wie hartnäckig sich die Feuchte unter einsetzender mäßiger Schichtdickenadvektion hält. Höchstwerte von 8 bis 14 Grad sind als geringfügig zu kühl für die Jahreszeit anzusehen und bei Tiefstwerten von +3 bis -3 Grad (Alpenrand noch mäßiger Frost in Bodennähe) sollten frostempfindliche Pflanzen weiterhin die freie Natur meiden. Bleibt noch der Südwestwind zu nennen, der im Norden vorübergehend stark böig bis stürmisch auffrischt mit Sturmböen an der Küste und im Oberharz.

Am Samstag ändert sich an der Geopotentialgeometrie zwischen dem kanadisch-arktischen Archipel und Europa wenig. Der skandinavische Langwellentrog und die begleitende Zyklone über dem Nordkap ziehen zügig nach Norden ab, sodass nun der umfangreiche Langwellentrog von der Grönlandsee bis in subtropische Gefilde des Nordatlantiks reichend endgültig das Zepter in die Hand nehmen sollte (weiterhin gestützt durch die sich abschwächende blockierenden Antizyklone über dem nördlichen Kanada). Diese Entwicklung wird auch innerhalb des IFS-Ensemble mit neutralen normalisierten Standardabweichungen beim Geopotentialfeld gezeigt (wenngleich die Abweichungen beim Hauptlauf dank der unsicheren Entwicklung von Sekundärzyklogenesen/Randtiefs natürlich wiederum hoch ist). Mit dieser Konfiguration wäre nun der Weg frei für hochreichende WLA, die Südwest- und Mitteleuropa erfasst und das Geopotential in diesen Bereichen steigen lässt. Zusätzlich baut sich über dem östlichen Mitteleuropa eine KLA-gestützte Bodenhochdruckzelle auf (ein Abschiedsgeschenk des Nordkaptiefs), die mit dem Keil interagiert und auch niedertroposphärisch die Temperaturadvektion aus Südwest ankurbelt. Für Deutschland bedeutet das viel WLA-Gewölk (je nach Lage und Intensität der Warmfront auch verbreitet und dicht ausfallend), das sich besonders in der Nacht zum Sonntag rasch auflockert. Mit Höchstwerten von 12 bis 17 Grad wird es milder, nur an den Küsten bleibt es mit auflandigem Wind mit rund 9 Grad frischer. Trotz der Milderung muss ausstrahlungsbedingt in der Nacht erneut mit Tiefstwerten um den Gefrierpunkt gerechnet werden und verbreitet mit leichtem Frost in Bodennähe. Der Südwestwind weht nur noch im Küstenumfeld böig.

Am Sonntag liegt Mitteleuropa zwischen einem Sturmtief vor Irland und hohem Druck über Osteuropa in einer südlichen Anströmung, sodass demnach ein sonniger und milder Frühlingstag ins Haus stehen würde mit Höchstwerten von 14 bis knapp 20 Grad und einer luftfrostfreien Nacht zum Montag (abgesehen vom Alpenrand und abgesehen von leichtem Frost in Bodennähe, der weiterhin in der trockenen Luftmasse fast deutschlandweit zu erwarten wäre). Ein Blick auf den Ensemblespread im Umfeld des Langwellentroges macht jedoch eine detaillierte Vorhersage unsicher, denn die einzelnen Randtiefentwicklungen im Umfeld des Troges können noch nicht abgeschätzt werden. Allerdings stützen die meisten Member eine milde bis warme Süd- bis Südwestströmung. Der Einfluss (vor allem mit Blick auf die Temperaturadvektion) eines zu dieser Zeit über dem zentralen/östlichen Mittelmeer abgetropften Tiefdruckgebietes muss ebenfalls abgewartet werden.

Als sicherlich nicht notwendiger, aber dennoch erwähnenswerter Bonus sei erwähnt, dass sich in diesem Modelllauf in der erweiterten Mittelfrist gar eine potentielle erste organisierte Gewitterlage für Deutschland abzeichnen würde. Der Frühling klopft in diesem Modelllauf in Deutschland auf jeden Fall an, doch ziehen auch die anderen Modelle mit?

Bewertung der Konsistenz des operationellen Laufs

Auch wenn die Mittelfrist innerhalb der vergangenen Modellläufe recht einheitlich und konsistent vorhergesagt wurde und wird, so zeigt sich doch eine gewisse "Unruhe". Diese ist auf das komplexe Strömungsmuster zurückzuführen, das sich von Kanada bis nach Europa aufspannt. Allerdings sind das keine substanziellen Modellsprünge, sondern nur Unschärfen, die sich z.B. beim Bewölkungsgrad und dem "timing" der leichten Niederschläge widerspiegeln. Insgesamt zeigt sich tagsüber ein fortwährender Milderungstrend, während nach den besonders in Süddeutschland teils knackigen Frostnächten zum Mittelfristbeginn auch hier eine nachhaltige Frostabschwächung zu erwarten ist (wenngleich sich die Gefahr von Frost in Bodennähe durch die gesamte Mittelfrist und beinahe deutschlandweit durchzieht). Es sind keine größeren Niederschlagsmengen zu erwarten und der Wind frischt auch nur temporär im Norden stark bis stürmisch auf. Zusammengefasst also eine vergleichsweise ruhige Mittelfrist.



Vergleich mit anderen globalen Modellen

Um die Frage aus dem Haupttext aufzugreifen "Spielen die anderen Modelle bei dem Modellfrühling mit?". Die Antwort lautet klar "jein". Bis einschließlich Freitag stimmt das Geopotentialmuster über Skandinavien bis nach Mitteleuropa sehr gut mit IFS überein. Dem ist aber nicht so stromauf über dem Atlantik, wo GFS am Freitag eine umfangreiche und kräftige Bodenantizyklone rechnet, die verbunden mit einer Höhenantizyklone dort gar in eine "Hoch-über-Tief" Blockadelage mündet. Zwar stimmen die Entwicklung des Langwellentroges weiter westlich gut mit den Vorstellungen von IFS überein, doch bedeutet die GFS Lösung, dass erst einmal diese Blockierung vor der Biskaya aufgebrochen werden muss. Dies geschieht bis zum Ende der Mittelfrist zwar, allerdings verzögert sich dadurch die niedertrop. Erwärmung im Vergleich zu IFS signifikant (mit rund 6-9 Kelvin kälteren Werten in 850 hPa am Sonntag). Dass auch hier in der erweiterten Mittelfrist die Weichen auf Südwest und Frühling gestellt werden sei tröstend erwähnt. Die GFS Lösung würde insgesamt eine wolkenreichere und etwas kältere Mittelfrist bedeuten, wobei auch hier keine großen Niederschlagsmengen zu erkennen sind. Wind in Sturmstärke beschränkt sich wie bei IFS temporär auf den äußersten Norden. ICON versucht zwischen IFS und GFS zu vermitteln und geht einen Mittelweg, also zum Wochenende etwas milder als GFS, jedoch gleichfalls kühler als IFS. Allerdings ähnelt die Bodendruckentwicklung besonders über dem Nordostatlantik tendenziell eher dem IFS, was die Zuversicht in die IFS-Vorhersage etwas erhöht.

Fazit: Noch kommen die Globalmodelle mit dieser komplexen Entwicklung nicht vollständig zurecht. Wenngleich der grobe Fahrplan steht, ergeben sich doch weiterhin regionale Diskrepanzen, die vor allem auf die schwer zu handhabenden Randtiefentwicklungen zurückzuführen sind.

Bewertung der Ensemblevorhersagen

Zum Beginn der Mittelfrist herrscht mit zwei Clustern und dem klimatologischen Regime "Atlantikrücken" eine gute Übereinstimmung. Bei beiden Clustern befindet sich Deutschland zwischen den Stühlen und somit in der bereits beschriebenen wetterinaktiven Zone. In der Folge wechseln wir zu drei Clustern und zunehmend auch ins Regime "positive NAO", was konträr zur GFS NAO-Entwicklung ist. Alle Cluster zeigen eine massive positive Geopotentialanomalie über dem kanadisch-arktischen Archipel, die sich die Mittelfrist über quasi-stationär nur langsam abschwächt und die Bildung des umfangreichen Langwellentroges über dem Nordostatlantik stützt. Auch hier gibt es kaum Diskrepanzen, auch wenn die Schwerpunkte der steuernden Tiefs unterschiedlich gezeigt werden. Alle Lösungen deuten jedoch zum Wochenende einen Schwerpunkt über dem nördlichen Skandinavien und über dem subtropischen Nordatlantik an. Je nach Ausrichtung wird auch der Keil stromab über Südwest- und Mitteleuropa kräftiger gestützt, was besonders im ersten und zweiten Cluster gezeigt wird. Diese beiden Cluster zeigen somit eine blockierte südwestliche Strömung, während Cluster drei tendenziell eher auf "West-antizyklonal" setzt. Kontroll- und det. Lauf befinden sich beide im ersten Cluster. Aber rein aus der Geopotentialgeometrie mit dem progressiveren Südteil des Troges über dem subtropischen Atlantik lässt sich für die erweiterte Mittelfrist eine zunehmende Keilaufwölbung über Südwest- und Mitteleuropa ableiten und somit eine nachhaltige Erwärmung. Dies wird auch in der Clusteranalyse gezeigt.

Die Meteogramme zeigen deutschlandweit einen fortwährenden Milderungstrend mit weiterhin großem Tagesgang (der eher trockenen Luftmasse geschuldet) und mit geringen Niederschlagsspitzen. Deren Variabilität besonders mit Blick auf die Mengen ist noch hoch und hängt davon ab, wie intakt die Fronten nach Deutschland geführt werden. Alle Member stützen jedoch maximal leichte Niederschlagsphasen während der Frontpassagen. Der Wind frischt nach Norden zu dank Frontalzonennähe stärker auf als im Süden und auch die T850-Werte gehen langsam aber stetig nach oben. Wie signifikant die Erwärmung ab Samstag/Sonntag stattfindet ist auch bei den Membern noch etwas unsicher mit einer größeren Streuung wie die Tage zuvor. Die Mehrheit stützt jedoch einen kräftigeren Erwärmungstrend.

Wahrscheinlichkeiten für signifikante Wettererscheinungen

Die Wahrscheinlichkeiten für signifikanten Wettererscheinungen sind die Mittelfrist über recht überschaubar:

WIND/STURM: Wiederholt treten im Küstenumfeld stürmische, zeitweise auch Sturmböen (Bft 8-9) aus West bis Südwest auf. Das Windmaximum ist in der Nacht zum Freitag und am Freitag tagsüber zu erwarten - dann treten auch in Norddeutschland im Binnenland Windböen oder stürmische Böen Bft 7 bis 8 aus Südwest auf (IFS-EPS mit 30-40% für Bft 8 Böen). Ähnliches gilt für das Bergland, nur mit etwas höheren Wahrscheinlichkeiten.

FROST: Luftfrost (wenngleich abschwächend) begleitet Süddeutschland bis in die Nacht zum Sonntag. Deutschlandweit muss jedoch in jeder Nacht vielerorts mit leichtem bis mäßigen Frost in Bodennähe gerechnet werden. Im Süden fällt dieser anfangs teils noch "streng" aus.

Basis für Mittelfristvorhersage IFS, EPS und MOSMIX (zum Wochenende mehr IFS-MIX)



VBZ Offenbach / Dipl.Met. Helge Tuschy