Institut für Meteorologie und Geophysik

Universität Wiensince 1851 since 1365since 1365

Prognose und Erfassung von

GewitternWiederholung –

Severe Convective Storms

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

Konvektion - die wichtigsten Themen

•Synoptische Voraussetzungen•Mesoskalige Voraussetzungen•Auslösung•Die Superzelle•Folgeprozesse

– Tornados– Hagel– Downdrafts– MCS

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

Oberflächenschicht

Die 3 Zutaten für Gewitter

• Feuchte für den Kondensationsprozess

• Labilität für das Aufsteigen ab dem LFC • Hebung für das Überwinden des CIN

Höhe der Mischungsschicht

freie Atmosphäre

Übergangsschicht

aus: Cotton & Anthes: Storm and Cloud Dynamics S: 369

CAPE

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

Unterstützende Faktoren (synoptisch)

• Orographie– Verstärkung der Temperaturgegensätze– Leezyklogenese

• Oberfläche: Wasserflächen, …• Thermische Zirkulationen, Fronten• Vertikale Windscherung (->

Superzelle?)• Low Level Jets

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

Unterstützende Faktoren (mesoskalig)

• Vertikale Durchmischung der Grenzschicht

• Orographische Effekte– mechanische Effekte– thermische Windsysteme– verringerte Talvolumina

• Oberflächeneffekte– erhöhte Heizfläche– Inhomogenitäten (Feuchte, Temperatur)

• Advektion von Feuchte und Labilität

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

Auslösung von Konvektion

• Auftrieb durch– Thermikblasen (viele vereinzelte Cumuli)– Konvektiven Rollen (organisierte Cumuli)

• Vertikale Ablenkung durch Topographie• Kaltluftausfluss von früherer Konvektion• Konvergenzlinien und triple points

http://www.meted.ucar.edu/mesoprim/cape

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

Die Superzelle

• Die Superzelle (Was ist das?)• Windscherung eines Cumulus• Vorticity im Cumulus• Strömungen in der Superzelle: ein 3D-Bild

•Eigene Zirkulation besteht quasi-stationär für mindestens 30 min

•Abweichen vom hydrostatischen Gleichgewicht Aufwind mit extremen Massefluss

•starke vertikale Windscherung3D !!

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

Vertikalbewegung in Superzellen

• Beschleunigungsterme:– mesoskaliger vert. Druckgradient– Temperatur- und Feuchteunterschiede– mikroskalige Druckanomalien– Flüssigwassergehalt

• Größenordnungen– Aufwind: 10 m/s – 40 m/s– Abwind: 5 m/s – 20 m/s

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

Vorticitybildung

• strecken und kippen der horizontalen Walzen

• vertikale Windscherung

aus: Cotton & Anthes: Storm and Cloud Dynamics. S 531

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

Squall line• Organisierte (Super)zellen, lange Lebensdauer• Mesoskalige Vertikalbewegung• mächtiger Amboss „hinter“ der Zelle • verbreiteter, stratiformer Niederschlag

aus: http://www.spc.noaa.gov/exper/archive/caseindex.html

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

Bow-Echos und Derechos

Beispiel: Das Berliner Derecho

aus:Doswell: Severe Convective Storms, S280

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

Zur Übung: Aufstiege aus Wien

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

Diese Präsentation:www.univie.ac.at/IMG-Wien/lectures/index_met.htm

Online Kurs „Severe Convection 2“http://meted.ucar.edu/mesoprim/severe2/index.htm

BuchtippStorm and Cloud Dynamics von Cotton/AnthesKap. 8-10Severe Convective Storms von Doswell

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

„skew T-logp“ Diagramm

Isothermen

Isobaren

Aufstieg Temp

W=24 und w=28 … …Feuchtadiabaten

= 39 … Trockenadiabate

CAPE

CIN3

aus:Doswell: Severe Convective Storms, S 2

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

7aus:Doswell: Severe Convective Storms, S 107

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

79aus:Doswell: Severe Convective Storms, S 104

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

187aus:Doswell: Severe Convective Storms, S 101

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

7 17aus: Cotton & Anthes: Storm and Cloud Dynamics. S 527

Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006

8

aus:Doswell: Severe Convective Storms, S 194