Wetterwechsel Juli-August in Westeuropa

Nach einer längeren Wärmeperiode im Juli 2013 kühlte es in Westeuropa zum Monatsende vorübergehend erst einmal ab. Der vorher wetterbestimmende Hochkeil war langsam nach Osten abgezogen. Der Jetstream beschrieb dort eine schöne Schleife. Im Westen wurde der Jetstream zonal (zonal = entlang der Breitengrade), so daß relativ kühle Atlantikluft nach Westeuropa strömte. Es gab nun auch mehr Wolken, die das Sonnenlicht abschirmten und so für eine zusätzliche Abkühlung sorgten.

Wolken über Bederkesa, Foto: Jens Christian Heuer

Doch das zonale Intermezzo in Westeuropa ging schon heute, am 1. August 2013 zu Ende!  Es bildete sich ein neuer Hochkeil, der Jetstream wurde wieder meridional (meridional = entlang der Längengrade).

Wetterlage 01. August 2013, 11:00 Uhr UTC Quelle: EUMETSAT

Auf der Westseite, der Rückseite des Hochkeils strömt (sub)tropische Warmluft nach Westeuropa. Im Hochkeil liegt ein sich im Uhrzeigersinn drehender abwärts gerichteter Hochdruckwirbel. Die absinkenden Luftmassen erwärmen sich, so daß sich die meisten Wolken auflösen. In den aufwärtsgerichteten Tiefdruckwirbeln kühlt die aufsteigende Luft ab und die Feuchtigkeit kondensiert in kleinen Tröpfchen aus. Es bilden sich Wolken und es kann zu Niederschlägen kommen. Deshalb herrscht im Einflussbereich der Tiefs tendenziell eher schlechtes Wetter.

Der Jetstream ist ein Starkwindband in der oberen Troposphäre, das von den horizontalen Temperaturdifferenzen in den mittleren Breiten  angetrieben wird. Polare Kaltluft und (sub)tropische Warmluft treffen hier aufeinander. Der Jetstream schwingt, es bilden sich immer wieder mit der Strömung von West nach Ost wandernde Rossbywellen mit Wellenbergen (Hochkeile) und Wellentälern (Höhentröge). Die Strömung des Jetstream ist turbulent, so daß sich Wirbel bilden: Im Bereich der Hochkeile abwärtsgerichtete Hochdruckwirbel, im Bereich der Höhentröge aufwärts gerichtete Tiefdruckwirbel.

Im Jetstream bilden sich Rossbywellen unterschiedlicher Wellenlängen, die sich überlagern. Langwellige Rossbywellen breiten sich langsamer in Strömungsrichtung aus als kurzwellige. Der Jetstream hat auch eine natürliche Eigenfrequenz, die einer langen stehenden Rossbywellen entspricht. Die natürliche Eigenfrequenz des Jetstreams hängt von den Gegebenheiten der Planetenoberfläche ab, zum Beispiel von Gebirgen, die überströmt werden. Die übrigen Rossbywellen werden durch die aktuellen horizontalen Temperaturdifferenzen bestimmt. Sind diese gering so herrschen längerwellige, langsamwandernde Rossbywellen vor und umgekehrt. Entsprechend halten Wetterlagen länger an, wenn sich Hochkeile und Höhentröge langsam fortbewegen oder aber die Wetterlagen wechseln sich in rascher Folge ab. Bei sehr geringen Temperaturdifferenzen wird sogar desöfteren die niedrige Eigenfrequenz des Jetstreams erreicht. Dann kommt es zur Resonanz. Die wandernden Rossby-Wellen und die stehende Rossby-Welle mit der Eigenfrequenz entsprechen einander, ihre genau übereinander passenden Amplituden verstärken sich und es entsteht eine einzige stehende Welle mit hoher Amplitude. Hochkeile und Höhentröge kommen zum Stillstand und die Wetterlagen dauern ewig lange an. So werden beispielsweise langanhaltende Schönwetterperioden oder gar Hitzewellen im Sommer möglich. Die hier zuletzt beschriebenen Zusammenhänge wurden von dem russischen Meteorologen und Klimaforscher Vladimir Petoukhov entdeckt.

Jens Christian Heuer

Quellen: Vladimir Petoukhov, Stefan Rahmstorf, Stefan Petri, Hans Joachim Schellhuber, “Quasiresonant amplification of planetary waves and recent Northern Hemisphere weather extremes”PNAS, March 2013), EUMETSAT

Advertisements