Abendliche Konvektion über dem Zürichsee

An der Bildung dieser Wolkenwurst heute Abend kurz vor 20 Uhr waren vermutlich zwei Effekte beteiligt: Eine Windkonvergenz, sowie eine relativ instabile Schichtung der bodennahen Luft mit tiefer Lufttemperatur und gleichzeitig hoher Wassertemperatur. Am rechten Bildrand wird die Wolke vom überregionalen SW-Wind zusätzlich "angeschliffen".

Bei einer Wassertemperatur von 23°C, einer Lufttemperatur von etwa 15°C sowie einer vertikalen Temperaturgradienten von 0.8 bis 0.9°C/100m in Bodennähe braucht es nur eine ganz schwache Konvergenz, um die Konvektion in Gang zu bringen.

Nach einiger Zeit ist aus Nordwesten ein Regenschauer durchgezogen, und der Wind hat deutlich aufgefrischt. Dabei wurde die Konvergenz und somit auch Konvektion gestört - die Wolke ist rasch verschwunden.

Bei Schönwetter ist die beobachtete abendliche Konvektion über Tal- und Beckenlagen übrigens als sogenannte "Umkehrthermik" bekannt: Hangabwinde aus den umliegenden Flanken sorgen dabei für die Konvergenz und schliesslich das Ablösen und Aufsteigen der wärmeren Luft vom Talboden. Dabei bilden sich aber nur in seltenen Fällen Quellwolken, weil die Luft viel trockener ist.

6. Juni 2010 - Gewitter mit Starkniederschlag

Spät aber doch, noch ein kurzer Rückblick zu den Gewittern von gestern: Auffällig ist auf jeden Fall der rasche Ablauf der Entwicklung vom Donnerstag (3. Juni) bis gestern Sonntag (6. Juni). Am Donnerstag noch Tiefdruckeinfluss, am Freitag Hochaufbau, am Samstag strahlend schöner Hochdrucktag und am Sonntag Hochabbau mit kräftigen Gewittern. Dementsprechend stiegen auch die Höchsttemperaturen rasch von 14-15°C auf schwülwarme 28°C, in Chur gab’s am Sonntag mit leichtem Föhneinfluss sogar 31°C.

Wo es schwülwarm ist, sind meist auch die Gewitter nicht weit. Die hohe Luftfeuchte („gute Luftmasse“) war dann wohl auch der ausschlaggebende Faktor für die heftigen Niederschläge, denn die Dynamik in der oberen Atmosphäre war nicht wahnsinnig ausgeprägt.

Auf jeden Fall hat’s gebietsweise gewaltig geschüttet, dies vor allem den Voralpen entlang. Teilweise gab es auch Schäden (Überflutungen, Hangrutsche, gefüllte Keller). Hier die Radarsumme:

24-stündige Niederschlagsummen anhand der Radardaten.
Der Grossteil des Niederschlags fiel innert weniger Stunden.
(Quelle: MeteoSchweiz)

Lokale Maxima mit mehr als 50 mm Niederschlag (Radarschätzung) innert weniger Stunden gab es:

• südlich von Bern
• im Grossraum Solothurn
• vom Entlebuch bis zum Kanton Schwyz
• im Appenzell
• im Südtessin

Die vom Radar gemessenen Niederschlagssummen werden auch durch einige Messstationen am Boden bestätigt. Hier wurden bis zu 80 mm Regen gemessen. Am eindrücklichsten ist der Verlauf an der Station Guggisberg/Riffenmatt im Kanton Bern (Station vom AWA Bern). Innert 3h sind fast 80 mm Regen gefallen, innert 40 Minuten waren es etwa 43 mm. Im oberen Bild mit der Radarsumme ist der ungefähre Standort der Station mit einem roten Fadenkreuz markiert:

Niederschlag Summenkurve (grün) und Temperatur-
verlauf (blau) an der Station Guggisberg/Riffenmatt
Quelle: AWA Bern

Eine spezielle Entstehungsgeschichte hatte die Zelle bei Solothurn (genaugenommen waren es zwei Zellen kurz hintereinander). Diese haben sich durch eine markante Konvergenz gebildet.

Der „Joran“ (NW-Wind) vom Jura her ist auf die ausfliessende Kaltluft (Südwind) der Berner Gewitter getroffen. Das Resultat war die markanteste Gewitterzelle des Tages, welche immerhin auf etwa 8 bis 10 km hinaufreichte. Dementsprechend produzierte diese Gewitter auch Hagel, dieser spielte in den übrigen Regionen nur eine untergeordnete Rolle.

Abschätzung der Hagelwahrscheinlichkeit anhand von
Radardaten (grün: Hagel möglich; rot: Hagel wahrscheinlich)

Nordföhn - nicht nur auf der Alpensüdseite

Auf der Alpennordseite und in weiten Teilen von Graubünden war es auch heute mehr oder weniger trüb mit tief hängender Bewölkung. Einzig in Disentis/GR und in Aigle/VD gab es etwas mehr als eine Stunde Sonnenschein, in Genf waren es wenige Minuten.

Ein deutlich anderer Wettercharakter herrschte auf der Alpensüdseite: Im Laufe des Tages hat sich der Nordwind mit Böen von etwa 60 km/h bis ins Mendrisiotto und später bis auf die Poebene durchgesetzt. Dadurch wurden die unteren und mittleren Luftschichten rasch abgetrocknet. Allerdings war die Sonneneinstrahlung bei weitem nicht uneingeschränkt. Ein kräftiges Tief über der Adria hat oberhalb von etwa 4500 bis 5000 Metern aus Südosten dichte Schichtwolken zur Alpensüdseite geführt. Das Satellitenbild zeigt schön die tiefe Bewölkung, welche sich aus Norden an den Alpen staut und die hohen Schichtwolken, welche aus Südosten zu den Alpen gelangen (Quelle: sat24.com):

Satellitenbild-Animation

Der Nordwind sorgte heute aber auch nördlich des Alpenhauptkamms gebietsweise für Föhneffekte: So beispielsweise am Jurasüdfuss. Hier wird der von den Jurahöhen herunterstürzende, Bora-artige Fallwind "Joran" genannt. In Neuenburg wurden immerhin Böenspitzen von 52 km/h gemessen.

Nordföhneffekte wurden zudem aus Montana und Visp im Zentralwallis sowie vom Flugplatz Samedan im Oberengadin gemeldet.

Der Nordföhn hat sich heute lehrbuchmässig in die Niederungen der Alpensüdseite durchgekämpft, in Comprovasco im Bleniotal ist er kurz nach 9h (=7h UTC) durchgebrochen (im unteren Bild links). Lugano hatte ab 11.30h Föhn (nicht gezeigt), in Stabio im Mendrisiotto war es kurz nach 12h soweit (im unteren Bild rechts).

Dargestellt sind von oben nach unten folgende Parameter:
- Windfiedern, Mittelwind und Böenspitzen in kt (schwarz)
- Temperatur (rot), Feuchttemperatur (hellrot), Taupunkt (blau), relative Feuchte in grün - rechte Skala
- Sonnenscheindauer (gelb)
- Druck (QFF, braun)
- Niederschlag in mm (blau)

Überhaupt war die Windsituation in der Schweiz heute sehr interessant, wie die untere Windkarte von 15.30h (=13.30 UTC) zeigt: Zusätzlich zu den beschriebenen Joran- und Nordföhneffekten gab es in den Tälern der Nordseite zügigen Talwind, und im Mittelland an fast allen Station Nord- oder Nordwestwind. Eine eher ungewohnte Situation für das Mittelland, sind doch die beiden Hauptwindrichtungen Südwest und Nordost…

Zwischen dem Zugersee und dem Unteraargau ist zudem eine schöne Konvergenz zu erkennen (NW-Wind trifft auf NE-Wind), entsprechend hat es in dieser Region am Nachmittag auch längere Zeit geregnet.

Quelle und Aufbereitung der gezeigten Stationsdaten: MeteoSchweiz

Konvergenz: das Zusammenfliessen von Luftmassen

Heute Morgen ist aus Westen eine Kaltfront durchgezogen, die Schweiz lag dabei am südlichen Ende der Störung. Mit dem Frontdurchgang hat der Wind auf Nordwest gedreht und auf der Rückseite der Front ist trockenere Luft eingeflossen. Während es im Mittelland am Nachmittag bereits wieder sonnig war (zumindest zeitweise), hat es an den Voralpen noch teils kräftig geregnet. Damit konnte sich zwischen dem Flachland und den Voralpen ein grosser Temperatur- und folglich auch Druckunterschied aufbauen. Dementsprechend machte sich von den Alpen her ein Ausfliessen bemerkbar (südlicher Wind). Wie oben erwähnt herrschten hinter der Front grossräumig aber nordwestliche Winde vor.

So ist es nicht verwunderlich, dass sich verschiedene Konvergenzen gebildet haben. Und wo in Bodennähe Konvergenzen auftreten, bilden sich im Sommerhalbjahr oftmals Regenschauer oder Gewitter. Auf meiner abendlichen Biketour am Zürichsee konnte ich heute verschiedenste Windrichtungen und dementsprechend auch Konvergenzen beobachten. Die Konvergenzen waren durch Wolken und Regenschauer wunderbar markiert, dummerweise hatte ich aber meinen Fotoapparat nicht dabei – aber er wäre ohnehin ziemlich nass geworden…

Also habe ich im Nachhinein versucht, meine Beobachtungen anhand der Windmessungen und der Radarbilder zu verifizieren (Quelle der Bilder: GIN-Informationsplattform, leider nur mit PW).

Vor 18h wehte der Wind in Zürich aus Norden, am Zürichsee spürte ich zwischen Thalwil und Wädenswil eindeutig Südostwind (eben das Ausfliesen aus den Alpen). Also lag die Konvergenz irgendwo bei Zürich, dort hat sich dann kurz nach 18h auch eine Schauerzelle gebildet. Diese hat sich mit dem Nordwestwind in der Höhe ins Zürcher Oberland verlagert und lag um 18.45h über dem Greifensee. Der kräftige Regenschauer produzierte in der Folge Kaltluft, welche radial aus der Schauerzelle ausgeflossen ist. Diese Kaltluft hat den Zürichsee überquert und sich um 19.20h in Wädenswil am Seeufer als Nordostwind mit Böen um 30 km/h und einer Abkühlung von etwa 2 Grad bemerkbar gemacht. Klar sind das harmlose Windgeschwindigkeiten, aber die Böenfront war auf der Seeoberfläche schön erkennbar.

Somit ist an der ausfliessenden Kaltluft eine neue Konvergenz entstanden. Der Südwind aus den Alpen, erkennbar beispielsweise an der Station Cham am Zugersee, trifft auf den Ostwind aus dem Zürcher Oberländer Schauer. Direkt über meinem Kopf ist ab etwa 19.35h eine neue Schauerzelle entstanden. Somit wurde eine kurze aber kräftige Dusche fällig. Zunächst von oben, später wegen des nicht vorhandenen Schutzblechs auch noch von unten…

Weiter westlich hat sich übrigens dasselbe Spiel wiederholt, dabei ist "hinter" dem Albis eine grössere Schauer- und Gewitterzelle entstanden. Diese brachte dann in Thalwil am späteren Abend böigen Westwind mit Regenschauern. Somit wurden beispielsweise an der Station Wädenswil heute fast alle möglichen Windrichtungen registriert.