Diskussionen rund um den Polarwirbel 2020/21

Country · 09.01.2021, 13:43

Hier ein aktuelles Video dazu:

Polarwirbelsplit! Chancen für Arctic Outbreak steigen

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LG

Country

Mittelhessen · 10.01.2021, 12:23

Hier was aktuelles im Punkto SSW vom DWD:
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Heinrich · 10.01.2021, 14:55

Mittelhessen schrieb:Hier was aktuelles im Punkto SSW vom DWD:
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Grüß Dich Mittelhessen!

Super, vielen Dank für das Einstellen!
So muss ich mich korrigieren, denn wenn der DWD die rasche Erwärmung (SSW) als Major Warming erklärt, dann wird das so richtig sein. Ich bin bisher davon ausgegangen, dass die Windumkehr auch in 30 hpa erfolgt sein muss für ein Major Warming. Der DWD erklärt aber, dass die Windumkehr in 10 hpa schon genügen. Damit sollte die Sachlage geklärt sein. Für die spätere Nachverfolgung und zum Abheften zitiere ich in Gänze, was der DWD dazu geschrieben hat:

Zitat:Plötzliche Stratosphärenerwärmung, was nun?

Datum 10.01.2021

Am 05./06.01.2021 fand ein so genanntes "major sudden stratospheric warming statt"(SSW). Was sich dahinter verbirgt und wie es dazu kam, soll im heutigen Tagesthema beleuchtet werden. Ebenso sollen die potenziellen Auswirkungen für die Mittel- und Langfristvorhersage kurz erwähnt werden.

Eine plötzliche Stratosphärenerwärmung tritt statistisch gesehen alle zwei Jahre im nordhemisphärischen Winter auf. Per Definition spricht man von einem "major sudden stratospheric warming" oder einer markanten plötzlichen Stratosphärenerwärmung, wenn neben einem starken Temperaturanstieg in der oberen Stratosphäre über dem Nordpol (siehe Grafik Link ist nur fuer registrierte User sichtbar. registrieren oder login.) der westliche Wind (zonal gemittelt, also auf einem Breitengrad, hier 60 Grad N zirkumpolar) in 10 hPa (in etwa 31 km Höhe) komplett auf Ostwind dreht, also reversiert. Ein "minor stratospheric warming" (schwächeres Ereignis) geht ebenso mit einer markanten Temperaturerhöhung in der polaren oberen Stratosphäre, allerdings nicht mit einer kompletten Windumkehr, einher. Hintergrund dieser Definition ist eine markante Schwächung des stratosphärischen Polarwirbels, die eine großräumige Veränderung auch troposphärischer Zirkulationsmuster nach sich zieht.

Wie kam es nun zu diesem Ereignis? Die Frage scheint angesichts der Ausgangsbedingungen nicht fehl am Platz zu sein. Haben wir doch seit geraumer Zeit ein veritables "La Nina"-Ereignis (Kaltphase der ENSO-Zirkulation (siehe Link Wetterlexikon) im zentralen und östlichen äquatorialen Pazifik). In der Fachliteratur kann man nachlesen, dass bei "La Nina"-Ereignissen normalerweise der stratosphärische Polarwirbel nicht so stark gestört wird wie bei "El Nino"-Ereignissen. Hintergrund ist hier der bei "La Nina" verringerte Wellenfluss (Wärme- und Impulsflüsse) in die bzw. in der Stratosphäre. Mit "La Nina" in Zusammenhang steht auch die pazifische Zirkulation, d.h. grob gesagt hoher Luftdruck über dem Nordpazifik, der wiederum das mehr oder weniger persistente Aleutentief schwächt. Soweit zur Theorie. Was wir so ab Mitte/ Ende Dezember 2020 erlebt haben, war neben deutlich zu hohen Meeresoberflächentemperaturen im westlichen und nordwestlichen Nordpazifik ein ungewöhnlich starkes Hoch mit eisigen Temperaturen über dem östlichen Sibirien/ der Mongolei. Diese explosive Mischung der Temperaturkontraste führte dann zu einer erheblichen Stärkung des Aleutentiefs (siehe Details dazu im kommenden Thema des Tages am 14.01.2021 von Helge Tuschy).

Eins vergleichbar starkes Aleutentief findet man normalerweise in "El Nino"-Jahren. Auf dessen Vorderseite werden starke Wärmeflüsse meridional und vor allem vertikal in die Stratosphäre übertragen. Diese Kopplung ist allerdings nur im Winterhalbjahr möglich, da dann sowohl in der Troposphäre als auch in der Stratosphäre der mittleren und hohen Breiten Westwinde vorherrschen und so die Wellenflüsse miteinander interferieren (sich überlagern) können. Das führt in jedem Fall zu einer Schwächung des stratosphärischen Polarwirbels (SPV), da Wellenenergie auch in Wärmeenergie umgewandelt wird (d.h. der im Grunde "kalte" Polarwirbel wird erwärmt). In unserem Fall entsteht durch die stratosphärische Erwärmung ein Gebiet hohen Luftdrucks in der Stratosphäre (auf der pazifischen Seite). Idealerweise wird der SPV auch von der atlantischen Seite gestört. Dann kommt es zum klassischen "Split" (Auseinanderbrechen) des SPV.

Beim diesjährigen SSW geht man eher von einer Mischform zwischen "Displacement" (Verschiebung) des SPV vom Pazifik her und einem Split aus, zumal ein erneutes "Warming" mit Windumkehr (60 Grad N, 10 hPa) zur Monatsmitte prognostiziert wird. Alles in allem sieht es bei dem diesjährigen Ereignis nach einer nachhaltigen Störung bzw. Schwächung des SPV aus, womit wir schon bei den Auswirkungen sind, die uns erwarten.

Hier soll nur kurz darauf eingegangen werden, im TdT vom 14.01.2021 wird es dann konkreter.

Auf jeden Fall setzt sich die Störung mit der Zeit dynamisch von der Stratosphäre bis in die Troposphäre durch (klassisch geprägt durch hohen Luftdruck über der Arktis). Damit einher geht ein deutlich negativer Index der Arktischen und Nordatlantischen Oszillation (AO bzw. NAO, siehe Link Wetterlexikon), wobei durch die Windumkehr bei vermehrt meridionalen Strömungsmustern arktische Luftmassen weit nach Süden vordringen. Die Fachliteratur beschreibt hierbei Eurasien gegenüber Nordamerika als bevorzugt beeinflusste Region.

Prinzipiell sind SSW-Ereignisse mittlerweile relativ gut durch die Wettermodelle vorhersagbar (auch in der Mittelfrist, da die Modelle bis in die Stratosphäre hinauf relativ gut aufgelöst rechnen). Probleme bestehen allerdings weiterhin bei der dynamischen Kopplung Stratosphäre - Troposphäre einerseits und bei der Zuordnung zu möglichen troposphärischen Strömungsmustern andererseits. Letztere weisen doch eine ziemliche Variabilität auf. Hier könnte die Statistik bei nun besserer und systematischer Erfassung der Ereignisse in der Zukunft erheblich weiterhelfen. Ein anderes Problem ist die zeitliche Einordnung der Auswirkungen, stellen sich doch die troposphärischen Muster meist erst nach etwa 10 bis 15 Tagen nach dem Ereignis um.

Zu guter Letzt soll noch erwähnt werden, dass der Einfluss eines SSW-Ereignisses sogar zwei Monate oder länger auf die Troposphäre anhalten kann. Da wären wir fast schon bei saisonaler Wettervorhersage angelangt.

Dr. rer. nat. Jens Bonewitz

Wir sollten den Bericht vom DWD, der für den 14. Januar angekündigt wurde, unbedingt auch hier in den Thread einbringen! Man kann aus diesen ganzen Ausführungen ja nur lernen und bekommt ein besseres Gefühl für die Zusammenhänge.

Meinen Gruß!

Wettergucker · 12.01.2021, 14:03

Mahlzeit!

Der DWD ...

S Y N O P T I S C H E Ü B E R S I C H T M I T T E L F R I S T
ausgegeben am Dienstag, den 12.01.2021 um 10.30 UTC

Zunächst Wetterberuhigung und kalt, zum Sonntag wieder zyklonaler mit Milderung,
erweiterte Mittelfrist eventuell wieder kälter.
__________________________________________________________

Synoptische Entwicklung bis zum Dienstag, den 19.01.2021

Die großräumige Entwicklung im atlantisch-europäischen Raum ist geprägt durch
eher meridionale Strömungsmuster. Dabei erstreckt sich hohes Geopotenzial über
dem Atlantik bis zur Arktis, demgegenüber ist die Frontalzone in Teilen
Eurasiens weit nach Süden verschoben. Das kann mittlerweile als ein sich
einstellendes troposphärisches Muster nach der plötzlichen
Stratosphärenerwärmung am 05./06.01.2021 betrachtet werden. Dementsprechend
bewegen sich sowohl AO als NAO-Index weiterhin im negativen Bereich.

Die weitere Entwicklung (auch über die Mittelfrist hinaus) wird wahrscheinlich
weiterhin dadurch beeinflusst, obwohl die Prognoseunsicherheit relativ groß
bleibt. Zudem soll zur Monatsmitte der zonal gemittelte zonale Wind in 60 Grad N
und 10 hPa erneut reversieren, also auf Ostwind drehen, wonach mit einer
gewissen Verzögerung auch ein weiteres troposphärisches Arktik- bzw.
Grönlandblocking gestützt werden sollte. In der Tat finden sich in den
weitergehenden Clustern des IFS verwertbare Signale dafür. Damit würden auch in
Nord- und Mitteleuropa etwa ab Mitte nächster Woche die Lösungen mit Nord oder
Nordost wieder zyklonal zunehmen. Ein weiterer Punkt könnte auch die allmähliche
Verlagerung des stratosphärischen und troposphärischen Polarwirbels infolge von
Split und Displacement mehr nach Nordsibirien/ Asien und damit einhergehende
hohe Werte der Potenziellen Vorticity (PV in der oberen Troposphäre und unteren
Stratosphäre) auch in dessen Randbereich (Mittel- und Osteuropa) für eine
nachhaltigere Abkühlung sorgen.

Actio gleich reactio heißt es in der Physik, und in der Tat lebt als
Gegengewicht (und erhöhter Unsicherheitsfaktor für die Modellwelt) auch die
Tiefdruckaktivität über dem Atlantik (ausgehend von Kanada/ Neufundland) wieder
deutlich auf. Das könnte auch damit zusammenhängen, dass infolge hohen
Geopotenzials über dem östlichen Nordpazifik auch über Nordamerika vermehrt
arktische Luftmassen ausfließen, die bei relativ hohen
Meeresoberflächentemperaturen des Nordatlantik vermehrt rapide Zyklogenesen
befördern könnten. Das hohe Geopotenzial über dem Nordpazifik wiederum sollte
mit der andauernden La Nina in Zusammenhang gebracht werden. Die
Tiefentwicklungen über dem Nordatlantik könnten vorderseitig zunehmend hohes
Geopotenzial über Grönland forcieren. Damit ergäbe sich eine Geopotenzialbrücke,
die vorwärts geneigt bis zur Arktis reicht. Damit wäre der Weg frei für die
weiter oben beschriebenen Zirkulationsmuster (siehe auch IFS ab Mitte nächster
Woche).

Natürlich ist auch eine südlichere Zugbahn der Tiefentwicklungen möglich. Dann
bliebe es zwar bei einer mehr oder weniger stark ausgeprägten
High-over-low-Situation über dem atlantisch-europäischen Raum, für Mitteleuropa
hieße das aber wieder zyklonalen Wettercharakter mit atlantisch geprägten
maritimen Luftmassen (ebenso in den Clustern des IFS und GFS enthalten).

Und weiter unter Quellangabe -> Link ist nur fuer registrierte User sichtbar. registrieren oder login.

Grüße

Thomsche · 12.01.2021, 14:16

So wie die GWL sich verhält glaube ich mittlerweile nicht mehr an irgendwelche Ausbrüche. Schade um das große Potential...

Imhasch · 12.01.2021, 17:09

Aktuell zwar Starkschneefall aber bei plus 1 Grad. Ich glaube auch ,wenn ich diverse Karten mit dem Temperaturverlauf anschaue nicht mehr an einen Winter mit längerem Frost bzw. Schnee. Wir haben zwar eine Konstellation die so gut wie seit mehreren Jahren nicht mehr ist,aber trotzdem stimmt wieder ein Rädchen nicht überein. Kommt mir vor wie ein Gast eingeladen ist und vor der Tür kehrt macht.
Heinrich bitte halte bei mir die Hoffnung mit deiner Einschätzung hoch

Dominik90 · 12.01.2021, 17:52

GFS 12Z Para geht hier ab nächster Woche auf über +10°

The Same procedur as every year..

bis auf bisschen Frost und ne futzel Schneedecke gabs hier bisher kein Winter.

Heinrich · (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 12.01.2021, 18:36 von Heinrich.)

Imhasch schrieb:Heinrich bitte halte bei mir die Hoffnung mit deiner Einschätzung hoch

Grüß Dich Imhasch!

Ich weiß gar nicht, warum heutzutage so viele Leute derart ungeduldig geworden sind. Beim Wetter braucht eine nachhaltige Umstellung schon Zeit, das geht nicht von jetzt auf gleich. Oft sind es zwei Schritte vor, einer zurück, wieder vor usw.

Macht Euch mal locker, es läuft doch alles nach "Fahrplan". Die Zeit scheint nur langsamer zu vergehen, tut sie aber nicht. Was schrieb ich vor elend langer Zeit: das Displacement mit einer Zonalwindumkehr in 30 hpa wird sich um den 15. Januar einstellen. Das berechnen nun auch die Modelle einheitlich, es geht ja auch schon in die Kurzfrist. Und dann - man erinnere sich - sollte sich das in der unteren Stratosphäre in 100 hpa um den 18. Januar ebenfalls einstellen, dieses Displacement. Und - nochmal zurückblättern - der ganze Polarwirbel sollte sich dann auf die eurasische Seite der Nordhalbkugel einfinden. Auch das wird nun seit vielen Tagen längst so gerechnet. In nur 6 Tagen soll es so weit sein:

.png

Dispacement 18.01.2021 gfs_z100_nh_f144.png (Größe: 103,5 KB / Downloads: 206)

...und dann wird der Polarwirbel an dieser Position in der Stratosphäre bis zum Monatsende "festgetackert", wir kommen unter einen Dauertrog, hier am Ende des Rechenzeitraum 28.01.2021:

.png

Dauertrog 28.01.2021 gfs_z100_nh_f384.png (Größe: 99,07 KB / Downloads: 207)

Aktuell sieht die Geschichte so aus:

.png

PW aktuell 12.01.2021.png (Größe: 105,2 KB / Downloads: 210)

Da haben wir noch einen Dipol auf der nordamerikanischen Seite, man könnte es als Trump-Trog bezeichnen, auch Trumps Tage sind gezählt. Dieser wird sich auflösen bis zum 18. Januar. Diese Umstellung läuft schon und das bedeutet natürlich viel Dynamik in der Wetterküche. Aber aller Widerstand ist zwecklos, wir kommen, eigentlich muss man sagen, wir verbleiben in einer winterlichen Wetterphase. Noch (viel?) mehr Schnee, allmähliche Abkühlung, dann verschärften Frost. Und wenn sich dieser Dauertrog dann mal abmelden will, dann steht eine Kahlfrost-Phase an. Ich denke mal so als Zeitfenster ab Monatswechsel zum Februar wäre das möglich. Wie stark und wie lang das sein wird, das steht noch in den Sternen.

In Summe doch keine schlechten Aussichten, oder?

Zur Dämpfung der Vorfreude: ich kann falsch liegen, das wäre nicht das erste mal. Die Übersetzung der stratosphärischen Entwicklungen in troposphärisches Wettergeschehen ist leider viel schwieriger als man es annehmen möchte. Man kann eigentlich nur einen groben Fahrplan ausarbeiten, die Pünktlichkeit lässt oft zu wünschen übrig und nicht selten wird eine andere Strecke benutzt auf dem Weg zum Ziel...

Wir werden es ja erleben. Meinen Gruß!

Imhasch · 12.01.2021, 23:03

Danke Dir für die Einschätzung

Wettergucker · (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 13.01.2021, 04:06 von Wettergucker.)