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Publikationen

Meteorologischer Kalender 2004

 

Titel

Reger Flugverkehr, Schwäne und Kondensstreifen im Morgenlicht, Februar 2002, südliches Brandenburg/Elbe-Elster-Kreis
Foto: Rudolf Kupfer

Die Schwäne scheinen dem Flugzeug, das den dicken Kondensstreifen verursacht hat, hinter her zu fliegen. So kommt der Fotograf dieses Bildes zur Bemerkung „reger Flugverkehr“. Allerdings sind Schwäne keine Zugvögel (wie etwa Störche), so dass dieses Zusammentreffen rein zufällig ist. Immerhin bedeuten solche großen Vögel für Flugzeuge durchaus auch Gefahr, denn wenn sie z.B. bei Start oder Landung in die Triebwerke geraten oder die Landeklappen beschädigen, kann es geschehen, dass ein Flugzeug Probleme bekommt. Daher wird vor allem auch im militärischen Bereich für schnell- und tieffliegende Maschinen vor allem im Frühjahr und Herbst Vogelwacht gehalten. Inzwischen kann man mittels Radar größere Vogelschwärme orten, aber auch die mehr und mehr für ständige Wind- und Temperaturortung genutzten Profiler*) geben vor allem nachts, wenn die meisten Vogelschwärme unterwegs sind, Hinweise über Höhe und Dichte solcher Schwärme.

*) Profiler = Geräte zur kontinuierlichen Messung von Wind und Temperatur bis in Höhen um 10 km. Sie nutzen energiereichen Schall, der nach oben abgestrahlt wird und der in der Atmosphäre Luftpakete unterschiedlicher Feuchte und/oder Temperatur (wegen deren unterschiedlicher Dichte) kenntlich und verfolgbar macht, so dass daraus deren Temperatur, Windrichtung und –Geschwindigkeit bestimmt werden kann.

 

 

Januar

Schneeschauer in der Nähe der Kohnen-Station, Dronning-Maud-Land, Antarktis, Januar 2003
Foto: Achim Karsten

Zur Zeit des Fotos ist Sommer in der Antarktis: Die Sonne scheint 24 Stunden täglich, falls keine Wolken heranziehen. Sie bringen allerdings nie Regen, denn die Station liegt in ca. 2900 m Höhe über dem Meer auf 75 Grad Süd und 0,04 Grad Ost, also auf dem ewigen Eis des Südpolargebietes. An diesem Tag hat die Sonne immerhin so viel Wärme eingestrahlt, dass Schauerwolken entstanden sind, die jedoch schon etwa 4000 m oberhalb der Eisfläche die Obergrenze der wetterbewegten Atmosphäre, die Tropopause, erreichen. Da oberhalb der Tropopause, nämlich in der Stratosphäre, die Temperatur wieder steigt, hört der Auftrieb abrupt auf. Die Wolke breitet sich nach allen Seiten gleichartig aus, weil es in allen Atmosphärenschichten nahezu windstill ist, und aus ihrem zentralen Bereich fällt eng begrenzt Schnee.

 

 

Februar

Vulkan mit Wolkenkappe, Lauca Nationalpark, Nordchile
Foto: Susanne Vahland

Der 6400 m hohe Parinacota (Süd-Bolivien) hat sich – ein wenig schief und keck – eine Art Baskenmütze aufgesetzt. Der See im Vordergrund liegt in 4660 m Höhe und ist der Lake Chungara. Hier befindet sich die große Wetterscheide zwischen dem niederschlagsreichen Amazonasgebiet und der trockenen Wüste Atacama. Jenseits des Berges sieht man auch dichten Cirrus, der wahrscheinlich zu einem ehemaligen Gewitter im Amazonasgebiet gehörte. An der sonnenbeschienenen Seite ist die Kappe ein wenig weiter nach oben verschoben – wegen der etwas größeren Erwärmung kondensiert die aufsteigende Luft an dieser Seite später (in etwas größerer Höhe) als auf der sonnenabgewandten Seite. Außerdem weht offenbar der Wind von der Sonnenseite zur schattigen, erkennbar an den zerrissenen turbulenten Wolken am linken Bildrand.

 

 

März

Föhnfische über der türkischen Südküste, März 1997
Foto: Richard Simonis

Im Hochland von Anatolien war ein später Wintereinbruch erfolgt, der gerade zu Frühlingsbeginn dort noch heftigen Schneefall brachte. Dagegen heizte die Sonne in 36 Grad nördlicher Breite das östlich von Kap Anamur bei Silifke beginnende kilikische Tiefland  mit seinen Erdbeer- und Baumwollfeldern bereits kräftig auf. Dabei entstanden tagsüber zahlreiche Haufenwolken (Cumuli). Gleichzeitig konnte man in der Nähe des 2000 m hohen Taurusgebirges wohlgeformte Linsenwolken und langgestreckte „Föhnfische“ beobachten, die sich bei beständigem nordwestlichem Höhenwind über Stunden hinweg kaum veränderten. Dabei war die von den Bergen ins Delta des Göksu-Flusses herabsteigende Luft wie auch anderenorts bei Föhn, z.B. in den Alpen, sehr trocken.

 

 

April

Regenfront vor der Südküste von Portugal, Hafen Portimâo
Foto: Hans Walden, 7. April 1997

Bunt und freundlich liegt der kleine Hafen unter tief blauem Himmel. Am Horizont steht jedoch eine dunkle Wolkenfront, über die sich ein Gewitterschlot bis in Höhen um oder sogar etwas über 10 km auftürmt. An diesem Tag lag vor Portugal über dem Ostatlantik ein bis in hohe Atmosphärenschichten reichendes Tiefdruckgebiet. In seinem Bereich entstanden vor allem in den südlichen Gebieten der Iberischen Halbinsel Schauer und Gewitter. So wurde es an diesem Tag im nicht weit entfernten Faro 21°C warm, das Küstenwasser hatte immerhin schon eine Temperatur von 18°C, lieferte also schon viel Feuchtigkeit in die Atmosphäre. Weiter im Binnenland, im spanischen Sevilla, stieg die Temperatur schon bis 26°C, und dort gab es ebenfalls Schauer. Auch das auf dem Foto erfasste Gewitter brachte sicher regional ergiebigen Regen, der jedoch von Wetterstationen nicht erfasst wurde.

 

 

Mai

Morning Glory vor Nysted, Lolland, Dänemark, 11. Mai 2002
Foto: Hans-Peter Meinshausen

Die „Morning Glory“ verdankt ihren Namen Beobachtungen in Nord-Australien, wo solche Wolkenrollen vor allem früh morgens in der Bucht bei Cape York in der Nähe von Burketown „in aller Herrlichkeit“ beobachtet werden können. Sie sind üblicherweise nur wenige hundert Meter breit, können aber 100 km lang werden, sie erstrecken sich zwischen etwa 500 und maximal 3000 Meter Höhe.
In Europa sind solche Wolkenrollen sehr selten, weil sie offenbar nur über Wasser an einer Seewindfront bei ebenfalls relativ hohen Werten der Lufttemperatur entstehen. Außerdem muss offenbar noch eine Inversion (= Temperaturumkehr) in Höhen zwischen 1000 und 3000 m vorhanden sein, was über der etwa 12°C kalten Ostsee an diesem Morgen der Fall war, denn vom Land, von Fehmarn her, wehte in etwa 1000 m Höhe Luft mit Temperaturwerten zwischen 15 und 18°C heran. An dieser Inversion bilden sich dann manchmal – wie Wellen auf Wasser – Schwerewellen, die im Zusammenspiel mit den anderen Bedingungen solche spektakulären Wolkenrollen verursachen können.
Erste meteorologische Beschreibungen (s. Met. Kal. 1986, Juni-Bild) stammen von Roger K. Smith et al., 1982: „The morning glory: an extraordinary atmospheric undular bore“, Quart. J., Royal Met. Soc., 108, 937-956 sowie J. Egger, 1984: „On the theory of the morning glory“, Beitr. Phys. Atm., 57, 123-134.

 

 

Juni

Leuchtende Nachtwolken über Finnland, Turku, 03. August 2000, 01 Uhr
Foto: Pekka Parviainen

In Südfinnland werden im August die Nächte rasch länger, in Turku dauert die Dunkelheit zu dieser Zeit bereits von etwa 22 bis 04 Uhr, die Dämmerung zusätzlich morgens und abends je eine Stunde. Daher können die um 01 Uhr fotografierten Wolken nur in einer Höhe von mehr als 50 km noch von der Sonne beschienen sein. Tatsächlich ziehen diese Wolken in einer Höhe zwischen 80 und 85 km. Sie können nur im Sommer in geografischen Breiten von etwa 50 bis 70 Grad beobachtet werden, weil nur zu dieser Zeit
1.) die Sonne dort nachts die Wolken beleuchten kann (s. Abb.) und
2.) dort die Atmosphäre so kalt wird, nämlich –80°C bis –130°C, dass sich diese dünnen Wolken an Eiskeimen, die meist aus Vulkanausbrüchen stammen, bilden können. Weiter nördlich werden diese dünnen Wolken von der Mitternachtssonne überstrahlt, weiter südlich wird es in der Mesosphäre, so heißt die Atmosphärenschicht zwischen ca. 50 und 100 km, nicht kalt genug.

 

 

Juli

Blitze über Toulouse am 29.Juli 2002
Foto: Sylvain Albault.

Drei Erdblitze erleuchten eine kompakte Gewitterwolke und schlagen gleichzeitig in 3 bis 5 km Entfernung ein. Sie zeigen zahlreiche Seitenblitze, die sich in den Wolken und im Niederschlag verlieren. Die Erdblitze sind abwärts gerichtet, wobei sich die Richtungsangabe auf die Orientierung des Blitzkanal-Aufbaus der Vorentladung von oben nach unten bezieht, während der Entladungsstrom von unten nach oben fließt. Erkennbar ist diese Blitzart an den nach unten gerichteten Verzweigungen. Aufwärtsblitze sind selten (nicht in diesem Foto enthalten). Im Allgemeinen folgen in demselben Blitzkanal (genauer: im sehr schnell erneut aufgebauten) mehrere Einzelentladungen nacheinander. Daher flimmern Blitze oftmals. Die Folgeentladungen geschehen nur im Hauptast, der deshalb heller als die Seitenäste ist. – Im Mittelgrund fallen Schlieren mit Hagel und Starkregen abwärts, die die Quellzone der Blitze daher verdecken. Die ebenfalls erleuchteten fetzenartigen Wolken deuten auf eine stärkere Böenlinie hin.

 

 

August

Böenkragen über Erndtebrück/ Rothaargebirge, 3. August 2000, abends
Foto: Peter Schneider

Im Bereich eines Tiefdruckgebietes mit Kern über der Nordsee war die Temperatur bis etwa 22°C gestiegen. Am Abend zog eine ausgeprägte Gewitterfront von Westen her über das bis zu 800 m hohe Rothaargebirge (südliches Westfalen) hinweg. Der Böenkragen, der an der Vorderseite des Gewitters Sturm kennzeichnet, zeigt die typische rollende Bewegung, wobei die sehr schnell aufsteigenden Wolken großenteils zerrissen werden. Darüber breitet sich bereits als nahezu einheitlich graue Masse der vorauseilende Schirm des Gewitters aus. Aus diesen Wolken fällt jedoch noch kein Niederschlag, weil sie in Höhen zwischen 4 und fast 10 km ziehen und außerdem an der Vorderseite des Gewitters die Luft sehr schnell aufsteigt (s. Schema). Diese vorauseilende Böenwalze ist zusammen mit der darüber liegenden Wolkenmasse etwa 7 bis 8 km mächtig und lässt daher nur noch wenig Himmelslicht durch, erscheint also sehr dunkel. Gleich dahinter sinkt die Luft stark ab, die Wolken sind hier nur dünn, so dass in diesem Fall sogar noch mit etwas Sonnenschein beleuchtet werden. Jedoch folgen in kurzem Abstand die ausgeprägten Regenwolken, die Starkregen und manchmal auch Hagel bringen. Dies ist der Grund für den Spruch: „Es klärt sich auf zum Wolkenbruch“.

 

 

September

Gewitterwolke, Capitol Reef National Park, Utah, USA, 13.9.1994, abends
Foto: Bernhard Mühr

Von der Abendsonne noch hell beleuchtet sind sowohl die Berge des Capitol Reef als auch die bis in Höhen von 12 bis 15 km reichende Unwetterwolke. Die Wolkenuntergrenze dürfte gut 1000 m über den Gipfeln der bis zu 3000 m hohen Berge liegen, so dass sie eine Höhe von etwa 4000 m über Normalnull (Seehöhe) erreicht. Dies bedeutet, dass auch in dieser warmen Jahreszeit die Temperatur dort bereits unter dem Gefrierpunkt liegt, die unteren noch blumenkohlförmig gerundeten Wolken durchweg unterkühlte Wassertröpfchen enthalten. Der größte Teil der Wolke erscheint schlierenförmig, wobei deutlich die herabfallenden Schnee- und Eisfahnen erkennbar sind, die jedoch nur im Hintergrund des Bildes, dort wo die Wolken sehr dunkel erscheinen, als Regen oder Hagel zur Erde fallen.

 

 

Oktober

Smogartiger Dunst und Kondensstreifen über Paris, Blick vom Montparnasse-Turm, 15.2.1998
Foto: Jean-Jacques Poirault

Markant hebt sich der Eiffelturm etwa in der Bildmitte aus dem Häusermeer von Paris hervor, er verschwimmt jedoch bereits stark in der durch die Abgase der Stadt verursachten Dunstschicht, die recht genau bis zur Höhe des Turmes (329,75 m) reicht. An diesem relativ milden Wintertag lag ein Hochdruckgebiet mit seinem Kern über Südostfrankreich. Dabei stieg die Temperatur in Paris mittags bis 8°C, im benachbarten Orleans aber bis 16°C. Daher hielt sich über Paris eine Inversionsschicht oberhalb der etwas kälteren Luft. Man kann annehmen, dass im obersten Teil des Eiffelturmes die Temperatur ebenfalls bei 15°C lag. Über Paris zogen von Westen her lediglich einige Cirren in Höhen um 10 km auf, was auf eine Zunahme der Luftfeuchtigkeit in der oberen Atmosphäre hindeutet. Daher entstanden zahlreiche Kondensstreifen aus den Abgasen der über das Pariser Gebiet hinweg fliegenden Flugzeuge (Informationen zu Kondensstreifen s. Bildrückseiten der Monate Juli und August).

 

 

November

Föhnwolke über dem Observatorio del Teide, Teneriffa, 24.11.2002
Foto: Jürgen Rendtel

Wie ein Hecht im Wasser schwimmt die Föhnwolke über der Europäischen Observatoriums-Anlage auf Teneriffa. Sie ist von der tief stehenden Sonne beleuchtet, während am Boden nur noch die Kuppeln der Observatorien angestrahlt werden. Die sich von West nach Ost erstreckende Wolke, deren Untergrenze etwa 500 bis 800 m über dem Tal liegt, ergibt sich vermutlich aus dem Überströmen eines Sattels des benachbarten 3718 m hohen Pico Teide. Das Observatorium selbst liegt in 2400 m Höhe, 13 km nordöstlich des Pico Teide. Während die Wolke im zentralen Teil des Bildes durch ihre glatten Formen offenbar relativ gleichmäßiges Aufsteigen anzeigt, sind am rechten und am linken Bildrand fetzenartige Wolken erkennbar. Diese zerrissenen und zum Teil nur dünnen Wolken deuten auf die große Turbulenz hin, die im Bereich des abwärts gerichteten Teiles der Strömung der in Lee des Gebirges stehenden Welle anzutreffen ist.

 

 

Dezember

Nordlicht über Finnland, 5.9.2000, etwa Mitternacht
Foto: Pekka Parviainen

Polarlichter heißen in der Fachsprache Aurora borealis (Nord-Halbkugel der Erde) bzw. Aurora aurealis (Süd-Halbkugel). Sie entstehen durch Anregung von Bestandteilen der hohen Atmosphäre durch geladene Teilchen im Sonnenwind, das sind im Wesentlichen Wasserstoffionen (Protonen) und Elektronen, die mit Geschwindigkeiten über 300 km/s von der Sonne aus in den Weltraum, also auch zur Erde fliegen. Bei Sonneneruptionen, die hauptsächlich zur Zeit der Sonnenflecken auftreten, gibt es gleichsam Böen im Sonnenwind, die Geschwindigkeiten über 1000 km/s erreichen. Diese geladenen Teilchen treffen nun auf das Erdmagnetfeld, das dadurch deformiert wird, und ein Großteil des Sonnenwindes wird daher an der Erde vorbei gelenkt. Jedoch wird ein Teil der von der Sonne kommenden Teilchen auch in das Magnetfeld der Erde aufgenommen. Sie gelangen zum Teil auch in tiefere Atmosphärenschichten (500 bis 100 km über der Erde) und stoßen dort auf die zahlreichen Sauerstoff- und Stíckstoff-Moleküle, die kurzzeitig Energie aufnehmen, sie aber rasch wieder in Form von Licht abgeben. Die häufigsten Farben im Polarlicht sind Rot (Wellenlänge Lambda = 630 nm) und Grün (Lambda = 557,7 nm) von Sauerstoffatomen. Neutrale und ionisierte Stickstoff-Atome sowie –Moleküle emittieren neben meist blauem auch grünes und auch violettes Licht.