Es ist immer wieder interessant, wie sehr Einzelereignisse zum „Beweis“ für den Klimawandel – gemeint ist natürlich AGW – hoch stilisiert werden. Andere Einzelereignisse, wie eine handfeste Kältewelle, werden dagegen tatsächlich als unbedeutende Einzelfälle bezeichnet, was sie natürlich genauso sind wie der Hurrikan SANDY. Sehr gut wird das hier beschrieben.
Über die gesellschaftlichen, politischen oder sonstigen Umstände von SANDY wird an anderer Stelle zur Genüge geredet. Für mich als Synoptiker ist ein ganz anderer Aspekt interessant, den ich hier in aller Kürze erläutern möchte, und den ich bisher nirgendwo angesprochen gesehen habe. Ich meine seine Zugbahn. Er hätte nämlich eigentlich gar nicht das US-Festland erreichen dürfen.
Hurrikane, die im subtropischen Atlantik entstehen, driften zunächst nach Westen und drehen dann mehr oder weniger weit von der US-Küste entfernt nach Norden ein. Er folgt damit der Vorgabe durch den subtropischen Hochdruckgürtel und als Teil davon beispielsweise einem ausgeprägten Azorenhoch. Diese Gebilde werden bekanntlich im Uhrzeigersinn von den Luftmassen umkreist. Wegen der stark ostwärts vorspringenden US-Ostküste treffen sie dabei dann und wann auch auf das Festland, und in Washington und New York war SANDY keineswegs der erste Hurrikan dieser Art. Folgende Abbildung illustriert dies:
Abbildung 1: Zugbahn aller atlantischen Tropenstürme im Jahr 2011, das hier stellvertretend auch für andere Jahre steht. In der Quelle oben links im Bild findet man auch für alle anderen Jahre ein ähnliches Bild. (Quelle: http://www.wunderground.com/hurricane/at2011.asp)
Erfolgt dieses Eindrehen nach Norden ausreichend weit von der US-Küste entfernt, trifft der Sturm irgendwann auf den Jet Stream der Polarfront und dreht dann nach Nordosten und später Osten ein. Kommt er dort entwicklungsgünstig auf der Vorderseite eines Kurzwellentroges zu liegen, wird daraus ein ganz normales Tiefdruckgebiet der gemäßigten Breiten, allerdings in der Regel ein sehr Gewaltiges. Ein Wirbelsturm besteht nämlich hinsichtlich Temperatur und Feuchtigkeit (isentrop) aus der wärmstmöglichen Luftmasse überhaupt. Er liefert also noch mehr Energie als der normale Temperaturgegensatz zwischen hohen und niedrigeren Breiten. Die Folge ist in aller Regel die Bildung eines riesigen Orkanwirbels, meistens mit Zentrum bei Island. Aber was ist an einem Orkanwirbel bei Island so abnorm?
Manchmal beschleunigt sich die Verlagerung in der Westwindzone noch, und das Gebilde zieht jetzt als ganz normales Sturmtief nach Mitteleuropa. Trifft er jedoch in der Region der Polarfront entwicklungsmäßig auf eine für seine Weiterentwicklung "ungünstige" meteorologische Konstellation, dann löst er sich sang- und klanglos auf.
Aber zurück zu SANDY. Auch dieser Sturm hat sehr weit östlich der US-Küste nach Norden eingedreht. Dann allerdings, etwa bei Erreichen des 40. Breitengrades, ist er plötzlich wieder nach Westen eingeschwenkt. Diesen Vorgang haben selbst die numerischen Modelle nur unter Schwierigkeiten erfasst, wie man hier (auf Deutsch bei EIKE hier) sehen kann. Seine Zugbahn zeigt die folgende Abbildung:
Abbildung 2: Zugbahn aller Hurrikane dieses Jahres 2012. Etwas aus dem Rahmen fällt SANDY schon seit seiner Entstehung, aber man erkennt, wie ungewöhnlich das Eindrehen nach links ist. (Quelle: http://www.wunderground.com/hurricane/at2012.asp)
Bemerkenswert ist dies auch deshalb, weil Labilitätswirbel die Wärme von unten brauchen (s. nächster Abschnitt). SANDY wurde aber mit dem Eindrehen nach links direkt über deutlich kälteres Wasser getrieben, bevor er auf das Festland traf. Dies verdeutlicht Abbildung 3:
Abbildung 3: Zugbahn von SANDY. Erkennbar ist auch, dass SANDY zu keiner Zeit ein besonders starker Hurrikan war. Die folgende Tabelle zeigt die Übersicht über alle vom Hurrikan-Zentrum in Miami registrierten Tropenstürme dieses Jahres in chronologischer Reihenfolge:
Tabelle: Liste aller Tropenstürme im Jahr 2012. Beim Anklicken des Namens (in der Quelle) kann man sich jede Zugbahn einzeln darstellen lassen. (Quelle: http://www.wunderground.com/hurricane/at201218.asp)
Warum also ist diese Zugbahn so bemerkenswert? Hierzu muss man etwas weiter ausholen.
Sturmwirbel – Wirbelsturm
Wir wollen uns zunächst einmal DEN Unterschied zwischen einem tropischen Wirbelsturm und einem außertropischen Sturmwirbel der gemäßigten Breiten ansehen. Ein Wirbelsturm bezieht seine Energie aus der vertikalen Temperaturdifferenz zwischen unteren und oberen Luftschichten. Je stärker Temperatur und Feuchtigkeit mit der Höhe abnehmen, umso brisanter wird die Lage. Man spricht von Labilität. Ein Wirbelsturm ist also ein Labilitätswirbel, der in einer ringsum gleichartigen Luftmasse ohne jeden horizontalen Temperaturgegensatz entsteht.
Die Sturmwirbel unserer gemäßigten Breiten beziehen ihre Energie dagegen aus dem horizontalen Temperaturgegensatz zwischen hohen und niedrigen Breiten. Je schärfer dieser sich in der Westwindzone der gemäßigten Breiten konzentriert, umso intensiver werden die sich bildenden Tiefdruckgebiete ausfallen. Damit wird auch klar, welcher Unsinn es ist, in einer vermeintlich wärmer werdenden Atmosphäre davon auszugehen, dass Sturmwirbel wie KYRILL in Mitteleuropa immer häufiger und stärker werden. Das Gegenteil ist der Fall, wie jedermann im Verhältnis Sommer – Winter jedes Jahr nachvollziehen kann. Im Sommer gibt es nämlich fast nie große atlantische Orkanwirbel!
Die ungewöhnliche Zugbahn von SANDY
Aber jetzt wieder zurück zu unserem Wirbelsturm. Er traf noch als Hurrikan, also als Labilitätswirbel, auf einen besonders stark ausgeprägten Polarfront-Jet. Die kanadische Kaltluft war bereits in Hochform. Dieser Vorgang führt schon für sich allein zu markanten Wettererscheinungen, nach denen jedoch dort drüben wegen deren Normalität kein Hahn kräht. Anders war es jedoch, als SANDY seinen ungeheuren isentropen Energievorrat mit ins Spiel brachte. Nun wollen wir aber endlich die Frage beantworten, warum SANDY überhaupt nach Westen eingeschwenkt sein könnte. Damit kommt man auch zu dem, was indirekt daraus für uns in Mitteleuropa folgen könnte.
Der Autor hat bei EIKE schon früher in einem Kommentar zum Beitrag über die Eisschmelze in Grönland darauf hingewiesen, dass dies ebenso wie der sehr starke Eisrückgang in der Arktischen See in diesem Jahr ein Zeichen für einen größeren Wärmevorrat in arktischen Breiten ist. Dies bedeutet einen besonders geringen horizontalen Temperaturgegensatz zwischen Nord und Süd. Ein Maß hierfür ist die NAO, die sich seit Monaten in einer starken Negativ-Phase befindet. In solchen Fällen ist der Westwindimpuls (der zonale Grundstrom) nur schwach ausgeprägt. Häufig bilden sich dabei im 500-hPa-Niveau in hohen nördlichen Breiten Hochdruckgebiete. An ihrer Südseite herrscht also nicht der normale West-, sondern Ostwind. Das lässt folgende Schlussfolgerung zu:
Offenbar ist dieses Phänomen in diesem Herbst 2012 so stark ausgeprägt, dass selbst intensive Wettersysteme davon gesteuert werden. Das könnte der Grund sein, dass SANDY nach Westen gesteuert wurde. Man spricht in solchen Fällen von einer „Zirkulations-Anomalie“. („Anomalie“ heißt hier, dass es nicht in jedem Jahr vorkommt. Es kommt aber immer wieder vor. Das jegliche Fehlen solcher Anomalien wäre also in jedem Fall höchst anomal! Dies nur am Rande). Eine solche Anomalie ist keine kurzfristige Wetterphase, sondern kann mehrere Monate dauern, häufig sogar mehr als ein Jahr. Sehr ausgeprägt zeigte sich eine solche Anomalie 1962/63.
Folge für Mitteleuropa: Sollte diese Anomalie im kommenden Winter immer noch vorhanden sein, besteht eine sehr hohe statistische Wahrscheinlichkeit für einen kalten oder sehr kalten Winter bei uns. Dieser würde dann nicht nur zwei Wochen dauern wie im Februar dieses Jahres, sondern mehrere Monate. Natürlich gibt es auch in den kältesten Wintern immer wieder kurzfristige Tauwettereinbrüche, die aber das Gesamtbild nicht wesentlich verzerren (so wie die Kältewelle im Februar 2012, so extrem sie auch war, nicht den insgesamt recht milden Wintercharakter 2011/2012 verändert hat).
Eine „statistische Wahrscheinlichkeit“ ist noch keine Vorhersage. Wer also jetzt kolportiert, dass ich einen strengen Winter vorhergesagt hätte, dem muss ich böswillige Absicht unterstellen. Aber diese Wahrscheinlichkeit allein lässt mich befürchten, dass das, was die Energieexperten hier bei EIKE hinsichtlich einer drohenden Stromlücke in Deutschland erläutern, schneller real wird als so manch einer sich das vorstellt.
Irgendwann wird es jedoch wohl auf jeden Fall passieren. Dann schon eher jetzt, damit die Folgen nicht noch dramatischer werden als ohnehin schon.
Dipl.-Met. Hans-Dieter Schmidt für EIKE
@ Hofmann #13
Es waren vom Hurricane-Center der NOAA drei Tage.
Die GFS-Vorhersage stimmte für fünf Tage. Das ist mehr als
#9 Thomas Heinzow
Sie sagen:
„All das haben die numerischen Modelle korrekt vorhergesagt.“
Es geht doch auch um die wichtige Frage, um welchen Zeitraum VOR dem betreffenden Ereignis die „numerischen Modelle“ ein Ergnis korrekt vorhergesagt haben.
Es geht nicht nur um die Korrektheit der Vorhersage, sondern es ist auch der Vorhersage-Vorlauf-Zeitraum wichtig und entscheidend und muss angegeben werden.
Denn bekanntlich lag ZDF-Wetterfrosch Gunter Tiersch am 25.10.2012 – also vier Tage vorher – mit seiner Prognose über die vorrausichtliche Flugbahn von Hurrikan SANDY noch falsch.
Beispiel zur Veranschaulichung:
4 Sekunden vorher kann ich auch behaupten, dass ich einen Unfall korrekt vorausgesagen würde, aber nicht 4 Tage vorher.
Deshalb halte ich die definitve Angabe des „Zeitraum“-Faktors in Verbindung mit angeblich „KORREKTEN“ Prognosen für sehr wichtig.
@ #8 Herrn Dipl. Met. Schmidt
Was mich gewundert hat, ist die Tatsache, daß die „üblichen Verdächtigen“ dieses Blogs nicht über Sie wie ein Heuschreckenschwarm über Sie hergefallen sind, Herr Schmidt.
Und das bedeutet Eines: Die haben gewissermaßen Null Kenntnisse bzgl. Meteorologie und plappern nur nach, was ihnen der Souffleur sagt. Hätten die „üblichen Verdächtigen“ tatsächlich tiefgreifende Kenntnisse der Meteorologie, hätten die Ihren „Freudschen Fehler“ (solche passieren mir auch manchmal …) bemerkt und losgepoltert.
Wie sang noch Richard Germer in diesem Zusammenhang?
@ G. Innerhofer #7
„Schmidt hat das eh versucht, nur leider bestenfalls mäßig bis total falsch.“
Und worauf gründet sich „meteorologisch“ Ihr Urteil?
In der Darstellung von Herrn Dipl.-Met. Schmidt habe ich bisher nur einen sog. Freudschen Fehler gefunden. Die restlichen Differenzen zwischen mir und dem ASitor sind letztendlich „synoptische Sophismen“.
„dem es nötig erscheint, sein Diplom vor den Namen zu hängen, peinlich…“
Wer ein Diplom erworben hat, darf und muß das zum Nachweis seiner Kompetenz erwähnen.
Dipl.-Met. Hans-Dieter Schmidt ist jemand mit dem man (lohnend?) fachlich dikutieren kann. Bei Hans-Dieter Schmidt und G. Innerhofer ist das schlichtweg unmöglich, denn der Dipl.-Met ist ein geschützter Titel und bedeutet einen genau definierten fachlichen Kenntnisstand nebst fachlichen Fähigkeiten.
Bei G. Innerhofer vermag ich die nicht zu erkennen. Aber deswegendiskutier ich mit Ihnen trotzdem, aber eben nicht zwingend, weil Ihnen der Titel fehlt, wie z.B. Kachelmann auch.
@ G. Innerhofer #2
„ein tropischer Wirbelsturm entsteht an einer scharf ausgebildeten ITC, …“
Warum erzählen Sie solch einen Dünnschiet, wie man hier im Norden so sagt?
Die Konvektionszellen, Cloud-Cluster genannt, die später ggfs. zu einem Hurricane werden, entstehen über Afrika und wandern westwärts über den Atlantik.
Warum und wann diese Cloud-Cluster zu Hurricanes werden, ist immer noch ungeklärt.
Jedenfalls war ich 1974 wissenschaftlicher Beobachter der Geburt eines Hurricanes auf dem Forschungsschiff Meteor, welches im Mittelatlanzik vor Anker lag, der dann später Mittelamerika verwüstete. Bis dahin wohin wußten Meteorologen definitiv nicht, daß die Hurricane-Saat über Afrika zu finden ist.
Haben Sie, Herr Innerhofer, schon einmal erlebt, daß über 300 Liter pro m² binnen einer halben Stunde vom „Himmel“ fielen?
@ H.-D. Schmidt #8(#6)
Auch wenn es in diesem Blog diverse Leute gibt, die mich herzallerliebst dämonisieren (würden), hat mir Ihr Artikel deswegen Freude bereitet, weil er dem Stand der Wissenschaft entspricht. Daß Ihnen im Kopf die ungewöhnliche „Westeindrehung“ präsent war, und Sie statt der Ostdrehung Westdrehung ist eine sog. Freudsche Fehlleistung. Allerdings gibt es wegen sowas die „üblichen Verdächtigen“, die derartige Fehler aus welchen Motiven auch immer, als Beweis für Inkompetenz werten wollen.
Zum Thema „Sandy“:
„Häufig bilden sich dabei im 500-hPa-Niveau in hohen nördlichen Breiten Hochdruckgebiete. An ihrer Südseite herrscht also nicht der normale West-, sondern Ostwind.“
Das blockierende Hoch entstand nicht in hohen Breiten, sondern ungewöhnlicherweise über Ost-Kanada …
„Das könnte der Grund sein, dass SANDY nach Westen gesteuert wurde.“
Die Tiefdruckgebiete werden nach der Synoptik von der Höhenströmung gesteuert und die war im Fall des Hurricanes Sandy wegen des blockierenden Hochdruckgebietes im Norden neutral nördlich und später nordöstlich.
Wenn dann noch unterhalb der steuernden Schicht Kaltluft nach Süden einfließt und unter die „warme“ (man beachte die potentielle Temperatur) Luftmasse des eigentlich schwachen Hurricanes gelangt, wird dermaßen viel Energie freigesetzt, daß ein derart großer Orkan entstehen kann, der aufgrund der mitgeführten und abregenden Feuchtigkeit eine „Sintflut“ verursacht und in der Lage ist eine Sturmflut zu erzeugen.
All das haben die numerischen Modelle korrekt vorhergesagt. Eine für jedermann sichtbare Sternstunde der numerischen Wettervorhersage. Aber nicht übertragbar auf „Klimavorhersagen“.
„Sollte diese Anomalie im kommenden Winter immer noch vorhanden sein, besteht eine sehr hohe statistische Wahrscheinlichkeit für einen kalten oder sehr kalten Winter bei uns.“
Darüber sollten wir m.E. einmal ausgiebig telefonieren. Michael Limburg kann Ihnen gern meine e-mail-adresse oder Telefonnummer mitteilen.
Das ist natürlich völlig richtig: „Eine „statistische Wahrscheinlichkeit“ ist noch keine Vorhersage. Wer also jetzt kolportiert, dass ich einen strengen Winter vorhergesagt hätte, dem muss ich böswillige Absicht unterstellen. Aber diese Wahrscheinlichkeit allein lässt mich befürchten, dass das, was die Energieexperten hier bei EIKE hinsichtlich einer drohenden Stromlücke in Deutschland erläutern, schneller real wird als so manch einer sich das vorstellt.“
Ich habe genau das 2009 getan, also einen schneereichen und langen Winter vor Weihnachten 2009 für Norddeutschland vorhergesagt, desgleichen 2010. Meine Kollegen und Kolleginnen haben mich für verrückt gehalten, bis denn alles das eintrat, was ich aus meinem Bett in einem Krankenhaus gemailt hatte.
Geht nicht immer, aber in den Fällen wegen der erkannten und nachgewiesenen „Anomalien“, wie Sie es nennen, geht das, wenn man die Anomalie erkennt.
Vergleichen Sie mal den Winter 1962/63 mit dem von 2009/2010 anhand der 500 hPa-Karten … .
Hallo Herr Heinzow #6,
Sie haben natürlich recht! Ist korrigiert!
Herzlichen Dank! Hans-Dieter Schmidt
@ Schmidt bzw. Thomas
ihr müsst schon trennen, zwischen sg. tropischen Wirbelstürmen bzw. deren Auswüchse in Hurricanes od. wie auch immer man diese dann da und dort nennt und außetropische Stürme. Schmidt hat das eh versucht, nur leider bestenfalls mäßig bis total falsch.
Und, merkt euch folgendes:
es gibt in der Meteorologie keine „Labilitätswirbel“ und schon gar keine arktischen Hurricanes. Wenn Thomas glaubt, die tropischen Stürme würden sich Richtung Hochdruckgebiet bewegen, dann hat er nur sehr bedingt recht, denn sie gehen mehr od. weniger den Weg entlang der Isobaren (des Hochs im Westsektor). Dennoch drängt JEDES Hoch Zyklonen ab, solange in der Höhe nichts gravierendes passiert. Und bitte Herr Schimdt, machen sie keinen auf oberwichtig, wie ich lesen kann, sind sie maximal ein eifriger Meteo aber vom Wissen her doch noch eher ein einfacher Forecaster, dem es nötig erscheint, sein Diplom vor den Namen zu hängen, peinlich… An welcher UNI bleibt man den so oberflächlich und teils völlig abseits der wissenschaftlichen Fakten aus Synoptik und Klimatologie? Vielleicht gewöhnen sie sich in Zukuft ab, anderen Meteorologen primitivste Fragen zu stellen, nur um vom eigenen Unvermögen abzulenken. Das sollten sie doch schaffen.
„trifft der Sturm irgendwann auf den Jet Stream der Polarfront und dreht dann nach Nordwesten und später Westen ein.“
Bitte West durch Ost ersetzen.
#3: Gunnar Innerhofer sagt:
@ E. Thomas #1
total falsch!
Das kann ich so nicht stehen lassen. Möglicherweise resultiert Ihr Einspruch aus der Theorie.
Aber schauen Sie sich mal die Wetterkarten an, also die Realität! Je stärker ein Hoch in der Nähe, desto eher drängen schwache Tropenstürme in deren Richtung. Hurrikane ab Stärke 2 bis 3 interessieren sich hingegen nur noch wenig für das Wettergeschehen in ihrer Umgebung.
Und zwischen Sandy und Grönland lag übrigens noch ein weiteres großes Tief. Das der Druck über Grönland zunahm, interessierte Sandy nicht.
Und die 26 Grad Wassertemperatur sind auch nicht immer erforderlich!
Im Südatlantik und im Mittelmeer ging es auch ohne. Es kam zwar nicht zu Hurrikanen, aber die Zirkulation entsprach Tropenstürmen.
Interessant, Herr Innerhofer,
dann erklären Sie mir doch bitte mal, wie die Labilitätswirbel über arktischen Meeresgebieten entstehen! Ist die ITC bis da hinauf aktiv?
Selbstverständlich reicht die Labilität allein hier nicht aus. Aber ich wollte auch keine Abhandlung über Hurrikane schreiben.
Schauen Sie mal das Bild zu dem Beitrag „Wissenschaftler weisen eine Verbindung zwischen Sandy und Klima zurück“ vom letzten Freitag. Aus welchen Gründen auch immer hat der Übersetzer Chris Frey dort das Musterexemplar eines arktischen Hurrikans hingepackt.
Und bitte sagen Sie jetzt nicht, dass Sie das Wort „Polartief“ noch nie gehört haben!
Hans-Dieter Schmidt
@ E. Thomas #1
total falsch!
Hochdruckgebiete ziehen Wirbelstürme eben nicht an, sie verdrängen diese viel mehr bzw. lenken sie ab, weg vom Hoch!
Das hier entscheidende Hoch lag also etwa bei Grönland und hat sich die letzten Tage vor dem Auftreffen an Land eben etwas verstärkt bzw. ist der Druck über Nordamarika gefallen, sodass Sandy die Zugbahn deutlich änderte.
seltsame und falsche Beschreibung:
Zitat:
Ein Wirbelsturm bezieht seine Energie aus der vertikalen Temperaturdifferenz zwischen unteren und oberen Luftschichten. Je stärker Temperatur und Feuchtigkeit mit der Höhe abnehmen, umso brisanter wird die Lage. Man spricht von Labilität. Ein Wirbelsturm ist also ein Labilitätswirbel, der in einer ringsum gleichartigen Luftmasse ohne jeden horizontalen Temperaturgegensatz entsteht.
„“
Richtig:
ein tropischer Wirbelsturm entsteht an einer scharf ausgebildeten ITC, in welcher nord- u. südhemisphärische Luftmassen zusammengeführt werden und mindestens 8 Breitengrade vom Äquator entfernt (Coriolis), idealerweise bei Oberflächen T des Ozeans von mind. 26°C. Zusätzlich muss diese Luftmasse mit einer „gealterten“, außertropischen Kaltluftmasse zusammentreffen und ein sg. Dreimasseneck ausbilden…sonst wird es nix mit dem Hurrikane bzw. Wirbelsturm! Die enorme Wirbelenergie resultiert aus dem Freisetzen latenter Energie und dabei ist es sogar förderlich, wenn nicht nur die bodennahe Luft relativ feucht ist.
Obige Definition muss also von einem völligen Laien stammen…
Das starke Hoch über Nordamerika zog Sandy förmlich an.
Das Hoch ist dort nicht unbedingt außergewöhnlich gewesen, aber das Zusammenspiel führte zu diesem Resultat.
Schon Tropensturm NADINE wurde dieses Jahr aufgrund der schwach ausgeprägten Druckverhältnisse über dem Atlantik auf „Irrwege“ gebracht: http://tinyurl.com/d4hlfy6