Kleine Wetterkunde

WARUM IST ES BÖIG?

Eine alte Kitesurfbauernregel lautet: "Nordwestwind in Schausende macht Böen bei der Wende". Warum ist das so? Als Böen bezeichen wir plötzliche und kurzzeitige Windrichtungs- und Windstärkeschwankungen. Hier werfen wir mal ein paar Erklärungsansätze in den Ring, von klein (spotbezogen, regional) bis groß (überregional, atmosphärisch):
 

 

Abdeckungseffekt in Ufernähe bei ablandigem Wind

Entlang der Küste mit unterschiedlichem Höhenprofil haben wir regional konzentrierte Verwirbelungseffekte. Als Quirl dient z.B. ein Hindernis in Luv, also z.B. ein Steilufer, ein Wald, Häuser, etc. Weht der Wind über diese Hindernisse hinweg, besteht ab einer gewissen Oberflächenrauheit und -wölbung die Gefahr, dass laminare Strömung abreißt, verwirbelt und eine Wirbelschleppe erzeugt, unser Wind also turbulent wird. Daher immer mal einen Blick nach Luv richten und die Küste analysieren um zu sehen, ob dort Hindernisse sind, die Verwirbelungen erzeugen könnten. Oft erklärt sich dann damit, warum der Kite zappelt, warum die Seeoberfläche unruhig ist, die Gischt in unterschiedliche Richtungen weht. Und man freut sich, wenn man es vorher entdeckt und erkannt hat.

 

Luvstau bei auflandigem Wind
Weht der Wind so auflandig, dass es keinen Leiteffekt zur Seite gibt (s.u.), wird die Luft vor der Küste aufgestaut und abgebremst. Das bedeutet, auch hier ist mit Verwirbelung und wenig Wind zu rechnen. Je höher die Küste, desto wirksamer ist der Luvstaueffekt. Nachfolgende Luft wird bereits weit vor der Küste über die aufgestaute Luft angehoben und fließt über sie hinweg. Das hat für uns zwei Auffälligkeiten. Zum einen stehen wir am Ufer und denken, es ist ja gar nicht viel Wind, also großen Kite nehmen und sich wundern, daß draußen auf See unerwartet viel Wind ballert. Deshalb bei hoher Küste auf die übliche Zeichen für Wind achten – Wellen, Gischt, White Horses, krängende Segler, andere Kitesurfer,…

Umgekehrt müssen wir beachten, dass bei Einfahrt in ein Gebiet vor einer Steilküste der Wind abnehmen kann und mit Verwirbelungen zu rechnen ist. Der Flautenanteil kann so groß sein, dass der Kite herunterfällt und an der Oberfläche so wenig Wind weht, dass wir einpacken und schwimmen müssen.

 

Leiteffekt bei schräg auflandigem Wind

Weht der Wind von See schräg auf ein Steilufer, wird er in Bodennähe abgelenkt und umgeleitet. Das bringt oft eine Windstärkezunahme und immer eine Richtungsänderung mit sich. Am Beispiel Schausende bei NW erleben wir das oft. Links von der Startzone weht der Wind auf das Steilufer zwischen uns und Beckers Werft. Auf dem Stück ändert der Wind die Richtung und wirkt für uns am Startplatz rückdrehend auf West. Außerdem haben wir oft den Eindruck, dass der Wind dort stärker ist. Denn dieser richtungsgeänderte und verstärkte Wind trifft dann auf das flache Stück Wiese um uns am Startplatz und wird erneut abgelenkt und weht über die Wiese, dort dann nahezu in seine ursprüngliche Richtung. Durch einen leichten Düseneffekt entlang seiner Strecke über die Wiese weht er auch hier verstärkt.

Sobald wir vom Land weg sind, müssen wir etwas abfallen, weil der unbeeinflusste Wind ja etwas vorlicher weht, als am Start. Außerdem ist die Windstärke geringer, weil der Beschleunigungseffekt abnimmt.

 

Wieder zurück vor dem Steilufer haben wir auch wieder mehr Wind und auch wieder westlicher als draussen auf der Förde. Wir müssen zum ursprünglichen Kurs wieder etwas abfallen. In der GPS-Grafik geht der Kitesurfer am westlichsten Punkt eh auf Vorwindkurs, da er zurück zum Start will, also nimmt die Windstärke am Kite hier für ihn ab, weil er mit dem Wind fährt. Sobald er wieder im Startbereich angekommen ist und anluvt, nimmt der Wind am Kite sofort wieder zu, er ist ja jetzt wieder im Leiteffekt- und Düsenbereich. Das Spiel beginnt von vorne.

Diese Beschreibung ist jetzt hier herausgelöst von all den anderen Effekten. Denn es kann ja gut sein, dass draussen auf der Förde wieder die üblichen Böeneffekte auftreten, der Wind also zu- und abnimmt beziehungsweise seine Richtung ändert. Also immer die Mischung aus allen Komponenten berücksichtigen!

 

 

Großräumige Ursachen – Wind weht über Land und dreht

Als Beispiel nehmen wir ein schönes Tiefdruckgebiet über der nördlichen Nordsee und an der Nordseeküste weht daraus ein strammer Westwind, der auf seinem Weg nach Osten immer weiter rückdrehend ist und bei uns auf der Förde als Südwestwind ankommt, im weiteren Zugbereich aber wieder vordrehender ist und dann auf der freien Ostsee auf WSW bis West vorgedreht ist.
Die Hauptwindrichtung ist dann tatsächlich ein Westwind, was man schön an Höhenwetterkarten sehen könnte. Allein aufgrund des Reibungseffektes beim Weg über Land verringert sich der allseits wirkende Coriolis-Effekt und lässt den Wind am Boden einige Grad zurückdrehen. Das kann sich zwischen Windrichtung über der See (oder eben in der Höhe) und dann über Land um bis zu 40 Grad unterscheiden. Also hat das Land einen Effekt auf die Windrichtung.
Wir beobachten das, wenn wir in Schausende am Strand stehen und sich dort die Windrichtung sichtbar und spürbar unterscheidet von den in Dänemark hoch stehenden und gut sichtbaren Windgeneratoren. Die zeigen uns ja die Windrichtung ca. 100m über uns an. Meistens zeigen die Windräder eine weiter vorgedrehte Windrichtung an als bei uns am Strand.

 

 

In der Höhe liegt die Kraft

Die Windstärkeangaben in unseren Wetterprognosen beziehen sich meistens auf eine Höhe von 10 Metern. Sieht man sich jedoch Windvorhersagen für Wind in größeren Höhen an, ist es oft so, daß die Windstärke mit zunehmender Höhe sehr schnell sehr zunimmt. Wir sehen das, wenn wir Wolken beobachten und deren Geschwindigkeit einschätzen. Die düsen viel schneller über uns hinweg als der Wind um uns herum. Man spricht von Windgradient, wenn der Wind mit der Höhe zu- oder abnimmt.

Genau so unterscheidet sich oft die Windrichtung zwischen Bodenwind und Höhenwind, zum einen durch den oben beschriebenen Reibungseinfluss, zum anderen kann unabhängig davon der Wind in der Höhe wetterbedingt stärker und richtungsversetzt wehen. Wir haben also oft die Situation, daß Windrichtung und Windstärke in einem relevanten Höhenbereich von 10 Metern über 500 Meter bis 1.500 Metern massiv unterschiedlich sind. Unten bei uns herrscht eine andere Windrichtung und -stärke als einige hundert Meter über uns.

Um das sichtbar und vorhersagbar zu machen, gibt es wunderbare Windvorhersagen für den Wind in der Höhe. Die Höhe wird dort nicht mit Metern, sondern in abnehmendem Luftdruck angegeben. Im unteren Stockwerk bis 3km kann man grob überschlagen, daß der Druck mit 10 Metern um 1 Hectopascal abnimmt und umgekehrt. Standardathmosphärendruck an der Seeoberfläche ist 1013,25hPa, also sind 500 Höhenmeter grob gesagt 950hPa Druckfläche und 850hPa bedeuten somit ca. 1.500 Meter MSL.

Hier ein schönes Beispiel für stark zunehmenden und deutlich drehenden Wind in der Höhe zwischen Wind am Boden und bis ca. 2000 Meter. Unten schwacher SO-Wind, knapp darüber satt zunehmend und 90 Grad vordrehend:

 

 

Höhenwindvorhersagen

Bei www.windy.com kann die Höhenvorhersage als Flächenvorhersage in unterschiedlichen Höhen (Angabe als Meter und in feet) sowie in der Punktvorhersage als sog. Airgramm von meteoblue.ch abgerufen werden.

Windvorhersagekarten in der Fläche im WRF-Modell bietet www.wetterzentrale.de für eine Höhe von ca. 500 Metern mit gefiederten Pfeilen:

 

Interessant ist auch die Windstärke- und Stromlinienwetterkarte auf 1.500 Metern in den GFS- und ICON-Modellen bei wetterzentrale.de, denn dort sehen wir die Hauptwindrichtung unabhängig von irgendwelchen Bodenreibungseffekten:

            

 

Wechselt man zwischen den Höhenkarten und dem Bodenwindkarten in 10 Metern, sehen wir oft deutliche Unterschiede bei Windrichtung und -stärke!

 

 

Überregional: Hindernisse sind der Quirl – das Land ist im Weg

Nun weht der Wind frei und unverwirbelt über die Nordsee und trifft auf Land. Das erste Hindernis muss überwunden werden – Schleswig-Holstein. Topografie, Häuser, Wälder, Hochspannungsleitungen, etc. zusammen bewirken Windrichtungsänderung und Verwirbelung. Je länger die Strecke über Land ist, desto mehr wirkt sich das aus. Also bei Westwind kürzere Strecke als bei Nordwest über Land zu uns nach Schausende heißt, weniger Hindernisse und wenig verwirbelt – Und Nordwest heißt, längere Strecke über Land (DK), mehr Hindernisse, mehr Verwirbelungen.

 

 

Wolken versperren den Weg

Zu den Hindernissen am Boden kommen aber noch weitere hinzu. Zu den sichtbaren gehören die Wolken. Ganz klar, daß Millionen Kilo schwere Wolken dem Wind im Weg stehen. Also muss er drum herum wehen, drüber hinweg oder drunter durch. Also wieder eine Richtungsänderung! Und zusätzlich tritt dann der Venturi-Effekt ein, bei dem der Wind beschleunigt, weil er zwischen Wolke und Land oder See oder anderen Wolken hindurch muss. Wir kennen die Weisheit aus der Segelei, dass der Wind unter einer Wolke zunimmt. Das ist aber nur die halbe Wahrheit.
 

 

Thermik als vertikale Störung

Die Wolke selbst ist ja sichtbares Ergebnis einer massiven Luftbewegung in der Vertikalen. Sonne scheint auf die Erde, erwärmt sie aufgrund verschiedener Oberflächen unterschiedlich schnell, die darüberliegende Luft erwärmt sich unterschiedlich schnell und es bilden sich lokale Ablösungen warmer Luft (im Verhältnis zur Umgebungsluft) und diese steigen auf.

So ein aufsteigender Luftschlauch ist ebenfalls ein Hindernis, das der Wind umschiffen muss. Nur sehen wir die aufsteigende Luft (der Prozess wird Konvektion genannt) erst nach dem Abkühlen an der Taupunktgrenze – eine Wolke ist entstanden. Umgekehrt erkennen wir an Wolken, dass da viel Konvektionsaktivität besteht und schließen daraus, daß der Wind auf für uns unsichtbare Hindernisse trifft, nämlich Thermikbärte, also böig werden kann.
Eine solche Thermik unter der Wolke kann man sich vorstellen wie eine Rauchwolke über einem plötzlich auflodernden Feuer. Sie steigt als Schlauch empor, trifft auf langsame Moleküle in der Umgebungsluft und wird dadurch am Rande abgebremst, so dass dort eine ringartige Verwirbelung entsteht, wie ein Pilz, der Kern aber weiter steigt. Dieser Ringwirbel zeigt schon wieder eine Verwirbelung als Böenursache an, denn die Thermik bewegt sich darin nicht mehr nur nach oben, sondern auch nach außen und dann nach unten! Das ist der sogenannte Impuls der Thermik, in dem die Geschwindigkeit und Richtung der aufsteigenden Luft in ihrer Richtung umgekehrt wird und Energie mit hinunter nimmt. Die Kraft des Höhenwindes wird auf diese Weise auf unser Niveau hinuntergetragen – wieder eine Ursache für Böigkeit!

Es gilt die Faustregel, dass der Höhenwind aus einer Höhe von bis zu ca. 500 Metern (950hPa) vollständig in seiner Stärke und Richtung bis zum Boden durchschlägt, aus Höhen von 1.000 Metern immernoch bis zu zwei Dritteln am Boden ankommt. Also mischt sich stärkerer Höhenwind und eine eventuell andere Windrichtung in der Höhe via Tkermikimpuls mit dem Bodenwind, voilà – Böen! Je mehr sich Bodenwind und Höhenwind in Richtung und Stärke unterscheiden (hoher Gradient), desto kräftiger werden wir am Boden und auf dem Wasser durchgeschüttelt.
 

 

Sperrschicht schützt vor Böen

Als Sperre für diesen Effekt wirkt eine sogenannte Inversion, das ist eine Umkehr des Temperaturgradienten mit zunehmender Höhe in einer bestimmten Höhenschicht, wo die Temperatur der Umgebungsluft nicht abnimmt mit zunehmender Höhe, sondern wieder zunimmt, was die Konvektion stoppt. Liegt diese Temperaturumkehr zwischen Bodenwind und Höhenwind, haben wir darunter vom Höhenwind nichts zu befürchten. Doch dazu ein andern mal mehr Informationen.

Sichtbar werden Sperrschichten mit Blick in die Ferne, in der wir da eine Dunstschicht über Land oder See erkennen, die sich am oberen Rand auffällig scharf vm Himmel darüber abgrenzt. Das sind dann Partikel aus Staub und Luftverschmutzung, die unterhalb der Inversion gefangen sind.

 

 

Über den Wolken weht es nicht grenzenlos

Eine Wolke an sich produziert auch Quellen für Böen am Boden. Die konvektiv aufgestiegene Luft kondensiert an der Taupunktgrenze und es bilden sich sichtbare Wassetröpfchen, die wir insgesamt vereint als Wolke bezeichnen. Dieser Prozeß setzt Energie in Form von Wärme frei. Wärme in der Höhe? Dort ist es doch kalt! Also beschleunigt sich der Aufstiegsprozeß innerhalb der Wolke noch einmal, die Wolke wächst in die Höhe, was zu einer schönen Cumulus oder weiter zu einer Cumulunimbus führt. Die in der Wolke aufsteigende Feuchtigkeit bildet Regen und Hagel, der die Luft in der Wolke massiv abkühlt. Diese kalte Luft stürzt innerhalb und ausserhalb der Wolke wieder hinab Richtung Boden und breitet sich dort aus.

Wir kennen das von der sogenannten Böenwalze einer großen Wolke, ganz besonders von hochreichenden Cumulunimbus und Superzellen und spüren es zuerst anhand der Kälte in der uns umströmenden Luft und dann anhand heftiger Böen! Die Wolke selbst ist dabei noch kilometerweit entfernt. Die kalte Böenwalze hebt relativ zu ihr wärmere Luft an und es bilden sich bogenförmige Wolken als sogenannter Böenkragen, die ein gut sichtbares Zeichen für eine Walze sind.

 

Nun fließt die in der Wolke aufsteigende Luft aber überall außen an der Wolke wieder herunter und bildet beim Auftreffen auf See oder Land die besagte Böenwalze. Also addiert sich der Wind aus der Walze in Windrichtung mit dem atmosphärischen Wind und hinter der Wolke weht er gegen den atmosphärischen Wind. Auf der einen Seite nimmt die Windstärke also zu, auf der anderen Seite nimmt sie ab! Beides ist für uns als Böen spürbar. An den Seiten der Wolke fließt die Luft sogar quer zur vorherrschenden Windrichtung, was selbstverständlich auch zu Verwirbelungen führt.

Also, wenn eine Wolke herannaht, damit rechnen, dass der Wind vor ihr und unter ihr zunimmt, dass die Richtung sich ändert und dass der Wind nach der Wolke abnimmt und die Richtung sich ändert. Das geschieht manchmal spürbar deutlich, manchmal nimmt man es nur wahr, wenn man drauf achtet und oft stecken wir es unbewußt einfach weg, weil wir es gewohnt sind.

 

 

Praktische Anwendung

Ein Anwendungsbeispiel für Schausende (übertragbar auf andere Spots) beginnt mit dem klassischen Spruch: "Schausende geht erst ab 250 Grad." Zur Info, ab der Windrichtung wird der Spot erfahrungsgemäß weitgehend ungehindert über die Förde angeströmt, so dass man gut vom Start wegkommt. Wir hatten aber auch schon gute Tage bei 230-Grad-Vorhersagen. Schaut man sich an so kippeligen Tagen die Höhenwindvorhersagen an und sind dort großräumig Windrichtungen aus WNW oder NW zu sehen, haben wir aufgrund der hier im Beitrag beschriebenene Effekte die Chance, dass auch unten der Wind, entgegen der Vorhersage, tendenziell weiter vorgedreht ankommt. Zumindest tendenziell, also wird es voraussichtlich böig im Sinne von wechselnden Windrichtungen, die uns dann aber zugute kommen. Je mehr der NW-Höhenwind nach unten durchschlägt, desto weniger überwiegt die eher abturnende SW-Bodenwindrichtung. Wie sehr er das tut, kann man dann aber erst am Spot oder nach dem Kiten beurteilen…

 

 

EIGENE WETTERVORHERSAGEN ERSTELLEN

Warum weht’s?

Wind ist wenig anderes, als dass Luftdruckdifferenz zwischen Hochdruckgebiet und Tiefdruckgebiet ausgeglichen wird. Tiefdruckgebiet heißt ja, dass dort niedriger Druck herrscht, also weniger Luft ist. Im Hochdruckgebiet sinkt Luft großflächig ab und erhöht dadurch den Druck, also ist dort viel Luft. Druckdifferenzen wollen sich ausgleichen, die Luft bewegt sich dann von hohem Druck zu tiefem Druck. Es entsteht Wind, weil das Tief zu wenig Luft hat und sich diese aus dem Hochdruck herholt. Ein Hoch drückt aber nicht so stark, dass es viel Wind oder gar Sturm gibt. Es ist das Tiefdruckgebiet, das solche Niedrigdrücke entstehen lässt, die so sehr saugen, daß es bis zum Sturm führen kann.
Wenn man im Hochdruckbereich steht, ist halt einfach Luft da, aber niemand will sie so wirklich wegholen. Und auch wenn man im Tiefdruckgebiet steht (mitten drin), steigt die Luft bestenfalls über Dir empor, aber so richtig Wind ist das dort auch nicht. Wirklich Wind entsteht nur zwischen den beiden Druckgebieten.
Nun ist es aufgrund des Coriolis-Effektes so, dass sich in der nördlichen Hemisphäre absinkende Luft in eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn begibt, eine aufsteigene Luftmasse jedoch entgegen des Uhrzeigersinns dreht. Das bedeutet, Luftströmungen bewegen sich nicht linear von Hoch zu Tief, sie drehen eher sigmoidal aus dem Hoch heraus in Richtung Tief und dann hinein.

 

Die eigene Windrichtungsvorhersage

Ein Beispiel: Ein Blick auf die Wetterkarte zeigt uns ein Tiefdruckgebiet über England und ein Hochdruckgebiet über Osteuropa. Nun stehen wir in Holnis am Strand und blicken nach Osten. Das Hoch haben wir sozusagen halbrechts (SSO) voraus vor uns, das Tief halblinks (WNW) hinter uns. Wir wissen, die Luft kommt im Uhrzeigersinn aus dem Hoch herausgedreht und dreht gegen den Uhrzeigersinn ins Tief hinein. In unserem Beispiel stehen wir dazwischen und spüren einen schönen OSO-Wind, der uns in Holnis sehr erfreut. Wir können also anhand des Windes grob die Position der Druckgebiete einordnen. Und umgekehrt können wir Aussagen treffen darüber, in welche Richtung der Wind weht, wenn wir anhand von Wetterkarten wissen, wo sich Hoch- und Tiefdruckgebiet befinden.

 

 

Blick auf die Wetterkarte

Steht man mal nicht am Strand, sieht man sehr schön anhand der Isobaren auf Wetterkarten, wie der Luftdruck zum Hoch zunimmt und ums Tief herum abnimmt. Und man sieht, dass es bei engen Linienabständen viel Druckgefälle gibt. Dort ist der Luftaustausch dann besonders hoch, der Wind besonders stark. Sind die Isobarenabstände groß, heißt es, wenig Druckdifferenz und wenig Luftaustausch – also großer Kites oder Sandburg einplanen.
Falls keine Wetterkarte zur Hand ist oder für Deine eigene kurzfristige Vorhersage lohnt es in beiden Fällen, ein Barometer zu beobachten. Wenn der Druck fällt oder niedrig ist, beginnt auch sehr bald der Tiefdruckstaubsaugereffekt. Es kommt Wind! Beim Sturm im September 2017 war das Barometer auf 980 hPa gefallen! Die Isobaren lagen auffallen eng beieinander. Guter Wind braucht nur ein paar hPa Druckabfall. Der Standardatmosphärendruck ist 1013 hPa – heißt aber nicht, dass da kein Wind weht. Es geht bei Wind um Druckausgleich, also muss zuerst eine Druckdifferenz vorhanden sein. Die wird angezeigt durch ein sich änderndes Barometer: Luftdruck nimmt ab oder ist niedrig, dann Wind. Luftdruck steigt, Wind nimmt ab.

 

 

Wetterfronten warm und kalt

Die Isobaren in den Wetterkarten zeigen den Bodendruck an. Also ist daraus zu ersehen, wie der Luftmassenaustausch in der von uns genutzen Höhe stattfindet. Darüber entdeckt man dann die Symbole für Warmfronten (Linie mit Bobbeln dran) und Kaltfronten (Linie mit Dreiecken dran). Die Bobbel und Dreiecke weisen in die Richtung, in die Warm- oder Kaltfront zieht. Warmfront bedeute, dass warme Luft zuerst in der Höhe aufzieht. Kaltfront bedeutet, dass kalte Luft über den Boden angerollt kommt.
Für unsere eigene Wettervorhersage bedeutet die Warmfrontlinie, dass es über Stunden hinweg stetig eintrübt und zu einem Landregen wird. Eine Kaltfrontlinie zeigt an, dass es innerhalb kurzer Zeit zu hochreichender Wolkenbildung kommt, die eine Windwalze vor sich herschieben kann und mit heftigen Regenschauern einhergehen.
Warmfronten lösen sich langsam auf, es nieselt noch eine Weile, Kaltfronten enden oft flott und bringen auf der Rückseite dann oftmals gutes Wetter mit vereinzelten Wolken und Wind für uns zum Kitesurfen.

Auf Wetterkarten sehen wir aber auch mal Linien mit Bobbeln und Dreiecken. Damit wird gezeigt, dass die oft schneller ziehende Kaltront sich von hinten mit der langsamen Warmfront vereint und beide Wettererscheinungen gleichzeitig auftreten, also grauer Himmel mit Schichtbewölkung und vereinzelt darin erkennbare Regenwolkenkonturen. Das bedeutet Schauer und Landregen gleichzeitig oder im Wechsel. Man spricht von Okklusion. Wenn sich die Meteorologen nicht klar sind, ob eine Warm- oder eine Kaltfront dominiert, nehmen sie gerne den Okklusionszeichenstift…

Zu beachten ist, dass die Frontenlinien auf den Wetterkarten den Bodenkontakt beschreiben, also da, wo das Wettergeschehen über den Boden zieht. Bei Kaltfronten entspricht das auch ungefähr dem Auftreten der dazugehörigen Wettererscheinungen. Bei Warmfronten kündigen sich diese schon viele Stunden im Voraus in der Höhe an, bevor die Warmfront uns am Boden erreicht. Dann gilt dort die Warmfrontlinie, siehe Skizze weiter unten.

 

Schnelles und langsames Wetter

Noch war Schönes ist aus klassischen Wetterkarten ersichtlich. Wenn Warm-, Kalt- oder Okklusionslinien parallel oder in kleinem Winkel zu den Isobaren liegen, ziehen sie langsam und in ihrer Länge über uns hinweg und das Wetter dazu hält sich lange. Wenn sie quer oder in großem Winkel zu den Isobaren eingezeichnet sind, rauschen sie auch quer über uns hinweg und wir bekommen ihre Wettererscheinungen nur kurz zu spüren.

 

WARM- UND KALTFRONTEN – WODURCH ERKENNBAR?

Die klassische Warmfront

Warmfronten (genauso wie Kaltfronten) treten immer im Zusammenhang mit einem Tiefdruckgebiet auf. Die warme und leichtere Luftmasse gleitet auf die in Zugrichtung vor ihr liegende kalte (schwerer) Luftmasse auf. Dabei ist es immer nur der Temperaturunterschied, der Warm- von Kaltfronten voneinander unterscheidet. Also z.B. eine 20-Grad-Luft zu einer 15-Grad-Luft ist dann die Warmfront, da sie in diesem Fall +5 Grad wärmer, aber zu einer 25-Grad-Luftmasse dann wieder die kalte ist.
Warmfronten kündigen sich oft durch hohe Cirrusbewölkung an (deutliche Zeichen sind die "Spazierstock"cirren in der Höhe), auf die Altostratus und in Folge Nimbostratusbewölkung mit Niederschlag in Form von Landregen folgt. Die Wetterereignisse bei Warmfronten folgen langsamer und ruhiger als bei Kaltfronten.

Die Warmfront kündigt sich in der Höhe schon 12-24 Stunden vor Eintreffen der Wettererscheinungen am Boden an. Es beginnt mit hoher Bewölkung aus hohen Cirren, "Spazierstöcke", die sich manchmal wieder auflösen und dann wieder erscheinen. Bei genauer Beobachtung kann man also sagen, wie das Wetter übermorgen wird, wenn eine Warmfront anrückt. Der Himmel wird dann immer blasser, fast weiß, dann grau und gleichmäßig dunkler. Nach und nach verdichten sich die Schichtwolken und es beginnt mit Nieselregen, der dann zum allseits bekannten Landregen führt – langanhaltender und nur mäßig starker Regen.

 

Die klassische Kaltfront

Eine Kaltfront ist ist oft eine vom Meer (bei uns dann aus SW, W oder NW) kommende feuchte und kältere Luftmasse, die über Land für nachhaltige Abkühlung sorgt. An ihrer Vorderseite kommt es durch die milderen Lufttemperaturen zu einem aktiven Luftmassenwechsel mit hohem Energiepotenzial. Wolken türmen sich auf. Für uns bedeutet das z.T. Stürme, Schauer und schwere Unwetter.
Kaltfronten bewegen sich in Richtung der Warmfront um das Tiefdruckzentrum herum. Die Kaltfront kühlt generell die Luft in allen Höhen der Luftschichtung. Aber es gibt auch Kaltfronten, bei denen es nur in höheren Luftschichten zur Abkühlung kommt, die sog. Höhenkaltfront.
Kaltfronten zeichnen sich durch vertikale Luftbewegungen aus. Unten noch warm, darüber kalt, bedeutet aktiver Aufstieg der warmen Luft und Abkühlung, also Wolkenbildung (Konvektion). Konvektive Bewölkung führt oft zu heftigen Regenschauern mit großen, kalten Tropfen oder zu Gewittern. Die Ankunft einer Kaltfront kann gut gespürt und gesehen werden. Zuerst tritt eine ganz leichte Abkühlung ein, die den geübten Wetterbeobachtenden unter uns frühzeitig auffällt. Oft ist es der eine, kurze Schauder oder die Gänsehaut, wo eben noch Sommerstimmung herrschte, die mir anzeigt, dass da gleich was kommt. Denn dann folgt der suchende Blick in den Himmel. Sehe ich hochquellende Wolken in der Ferne, weiss ich Bescheid. Denn dann setzt zunehmender und abgekühlter Wind ein, dann kommen Quellwolken und hochreichende Cumulonimbus. In unserer Grafik mit Temperatur- und Druckkurve sieht man, dass die Temperatur beim Frontdurchgang spürbar und messbar absinkt. Ein schöner Sommertag wird so mal schnell in einem kalten, ungemütlichen Abend enden.

Auf der Rückseite der Kaltfront im sog. Rückseitenwetter oder Kaltsektor ist die Luft labil (unten warm, oben kalt) geschichtet. Das Wetter bessert sich im Vergleich zum Wetter während des Kaltfrontdurchgangs und klart auf. Aber regenfeuchter Boden unter Sonneneinstrahlung führt dann zu Cumuluswolkenbildung und zu vereinzelten Schauern, dem typischen Rückseitenwetter. Das ist für uns Kitesurfende aber gut nutzbar, denn der Wind dreht um die Front oft etwas herum und nimmt wieder zu. Nach Durchgang der Front nimmt auch der Luftdruck wieder zu.

 

Okklusion – Erst warm, dann kalt, dann gemischt

In einem Tiefdruckgebiet bewegt sich die Warmfront langsamer vor der schnelleren Kaltfront. Die Warmfront verliert mit der Zeit scheinbar an Geschwindigkeit durch das Aufgleiten auf die vor ihr liegende kältere Luft. Sie kühlt ja vorne etwas ab, bzw. die kältere Luft mischt sich im Grenzbereich etwas mit der wärmeren, so dass die Bewegung des Temperaturbereichs sich verlangsamt oder anders gesagt, die oftmals schnellere Kaltfront holt die vorausgehende Warmfront hinterrücks ein und die beiden Fronten okkludieren. Dann treten beide Wettererscheinungen aus Warm- und Kaltfront gleichzeitig auf. Erkennbar ist es dann an einem grauen Himmel, in dem sich hier und da Woklenkonturen erkennen lassen. Und bei genauer Beobachtung des Regens sieht, hört und spührt man Variationen in der Tropfengröße, Unterschiede bei Temperatur und Härte/Schwere des Niederschlags.

 

 

VERTIKALE UND HORIZONTALE ANSICHT

In unserer Grafik sehen wir oben eine beispielhafte Aufsicht der Druckgebiete. Die quer verlaufende Verlaufslinie zeigt an, wo die Ereignisse eintreten, die darunter in der Horizontalansicht dagestellt sind. Darunter sind die Kennlinien für Temperatur und Luftdruck passend zu den Frontdurchgängen abgebildet. Wir sehen, wie alles zusammengehört und können beim nächsten Wetter erklären, wo genau wir uns im Verlauf befinden.

 

Unten in unserer Grafik sieht man vor der Ankunft der Warmfront und danach sinkenden Luftdruck und mit Eintreffen der Warmfront steigende Temperatur aufgrund der warmen Luftmasse. Wärmere Luft ist leichter und hat niedrigeren Luftdruck zur Folge. Mit der Kaltfront sinkt die Temperatur und der Luftdruck fällt (vom Boden weggesaugt), steigt dann aber an, denn kalte Luft ist schwerer. Im Rückseitenbereich bleibt die Temperatur niedriger aufgrund der kalten Luftmasse.

 

 

WETTERVORHERSAGEDIENSTEBILDCHENWELT

All die Wettervorhersagedienste mit ihren Bildchen, Balkendiagrammen, Tröpfchenmotiven, etc. machen kaum was anderes, als klassische Wetterkarten können. Sie interpretieren die Ausgangswetterdaten mit ihrer eigenen Symbolsprache. Wenn man sich ein wenig in die meteorologische Zeichensprache einliest, versteht man schnell den Ursprung anhand einer meteorologischen Wetterkarte.
Die regionalen Vorhersagen mit Bildchen, Balkendiagrammen, Tröpfchenmotiven, etc. sind dann oft noch präzisiert aufgrund z.B. topografischer Zusatzdaten oder lokaler und regionaler Beobachtungen.

 

 

METEOROLOGISCHE WETTERKARTEN (Bodendruck und tw. Geopotential)

KNMI | www.knmi.nl/nederland-nu/weer/waarschuwingen-en-verwachtingen/weerkaarten (einzeln anwählen)

KNMI | www.meteonoordwest.nl/weerkaarten/hirlam_kaarten.php (vier auf einer Seite)

DWD | www.met.fu-berlin.de/de/wetter/maps/anabwkna.gif

ZAMG | www.zamg.ac.at/cms/de/wetter/wetterkarte

METEOLINK NL | Wetterkarten ECMWF | Wetterkarten GFS | Wetterkarten UKMO | Wetterkarten HIRLAM | Wetterkarten BRACKNELL

WETTER.NET | www.wetter.net/kontinent/europa-grosswetterlage.html

 

 

IN DEN HIMMEL GUCKEN – WOLKENBILDER

Der "Karlsruher Wolkenatlas" von Bernhard Mühr

Nach soviel Theorie gehen wir wieder hinaus und gucken in den Himmel. Denn der erzählt uns anhand seiner vielen Wetterphänomene eine ganze Menge und hat viele wundervolle Erscheinungen zu bieten – allem voran Wolken! Darüber hinaus warten dort draussen Farben, Zirkumzenitalbögen, Glorien, Halos, Blitze, Regenbögen und meteorologische Phänomene wie z.B. Inversionen und Dust Devils. Wir empfehlen euch den Karlsruher Wolkenatlas von Bernhard Mühr, in dem diese Phänomene auf vielfältige Art anhand von Fotografien zusammengestellt und sortiert sind.

Der Name besagt, dass ein beträchtlicher Teil der Aufnahmen im Laufe der Jahre in Karlsruhe und in dessen näherer Umgebung entstand. Die abgebildeten Wettererscheinungen sind auch bei uns zu entdecken. Wir wünschen viel Freude beim Wolkengucken:

 

 

 

WOHER KOMMT DAS WETTER?

Von Zeit zu Zeit geschieht es, dass sich die Fördekiter/-innen untereinander die jeweils für sich selbst beste Windvorhersage gegenseitig um die Ohren hauen und keine andere akzeptieren. Wenn man über Wettermodelle Bescheid weiß und dann genau hinhört, streiten sie sich oftmals über genau die selben Wetterdaten, die beiden Vorhersagen zugrunde liegen. Es ist daher grundsätzlich sinnvoll zu schauen, welches Wettermodell die Vorhersage bildet. Oft sind es die selben. Die Vorhersage-Webseiten setzen diese dann in Klötzchen, Pfeilchen, Farbflächen, etc. um. – Über deren Aussehen könnte man streiten, nicht aber über das oftmals identische Wettermodell. Also empfehlen wir, auch bei Einigkeit untereinander zuerst immer zu gucken, welches Modell die Daten liefert. Und es ist ja auch für die eigene Vorhersage nicht sinnvoll, x unterschiedliche Vorhersagen zu checken, denen allen die gleichen Daten zugrunde liegen.
Hier eine kurze Übersicht einiger Wettermodelle und Beispiele, wo diese Anwendung in Vorhersagen finden:

 

PS: Bitte korrigiert, wenn euch etwas im Text und in den Inhalten auffällt. Über Ergänzungen, weitere Beiträge zum Wetter und Bilder in der Galerie von interessanten Wolken freue ich mich.