Große nächtliche Temperaturunterschiede

So blieb es in der vergangenen Nacht mit einem Spitzenwert von 23,9
Grad auf dem 553 m hohen Weinbiet im Pfälzerwald am wärmsten. Aber
auch auf dem Kahlen Asten in knapp 840 m Höhe in Nordrhein-Westfalen
gab es mit 20,9 Grad eine sogenannte Tropennacht von über 20 Grad. In
Eslohe etwas nordwestlich des Kahlen Astens kühlte es dagegen in
einer Tallage bis auf 12,7 Grad ab. Besonders kühl wurde es in
Sohland an der Spree in Sachsen mit ziemlich frischen 8,0 Grad.

Verantwortlich für die markanten Temperaturunterschiede waren zwei
Effekte. Zum einen bildete sich eine ausgeprägte Inversion (siehe
hierzu auch:
https://www.dwd.de/DE/service/lexikon/begriffe/I/Inversion.html) aus,
zum anderen stellten sich auch föhnige Effekte (siehe zum Föhn Thema
des Tages vom 10.09.2015
https://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2015/9/10.html) an den
Nordwesträndern der Mittelgebirge ein.

Bei einer Inversion nimmt die Temperatur mit der Höhe zu, statt wie
üblich ab. Diese Umkehr der Temperaturschichtung kam zustande, da
sich während der verbreitet klaren Nacht die bodennahen Luftschichten
durch Abstrahlung der Wärme in den Weltraum besonders gut abkühlen
konnten. Die kältere und damit auch schwerere Luft sammelte sich in
der Folge vor allem in Tälern und Senken, während höher gelegene Orte
in der warmen und leichteren Luft verblieben. Förderlich für diesen
Temperaturkontrast war zudem ein nur schwacher Wind, der meist nicht
für eine Durchmischung dieser beiden sehr unterschiedlichen
Luftmassen ausreichte.

Sehr gut lassen sich Bildung und Auflösung der Inversion anhand der
räumlich und zeitlich hoch aufgelösten Messwerte des "Wettermast
Hamburg" im Hamburger Stadtteil Billwerder nachvollziehen (Messwerte;
https://wettermast.uni-hamburg.de/frame.php?doc=Zeitreihen48h.htm).
Dort werden am Sendemast des Norddeutschen Rundfunks in verschiedenen
Höhen Messungen zahlreicher Parameter durch das Meteorologische
Institut der Universität Hamburg zusammen mit dem Max-Planck-Institut
für Meteorologie durchgeführt. Für unseren betrachteten Fall
interessant ist die Messung der Temperatur in Höhen von 2 m bis 280
m. Wie in der Grafik zu erkennen, bildet sich die Inversion ab den
Abendstunden, wenn die Sonne untergeht und damit die solare Strahlung
wegfällt. Dabei sinkt die grüne Kurve der 2 m-Temperatur rasch unter
die anderen Temperaturkurven größerer Höhen. Am Morgen findet der
umgekehrte Prozess statt und am Boden gibt es eine rasche Erwärmung,
die sich erst nach und nach in größere Höhen fortpflanzt. Etwa mit
Sonnenaufgang gegen 6 Uhr herrschte dort dann auch die größte
Temperaturdifferenz von fast 10 Grad zwischen 2 und 280 m Höhe.
Bereits zwischen 2 m und einer typischen "Hochhaushöhe" von 50 m gab
es einen Unterschied von knapp 5 Grad.

Auch wenn der Südostwind meist zu schwach war um eine Inversion zu
verhindern, so sorgte er doch stellenweise für föhnige Effekte an den
Nordwesträndern der Mittelgebirge. Dort wurde mancherorts die sehr
warme Luft in höheren Schichten dann doch bis in die Tallagen
heruntergemischt. Exemplarisch hierfür ist zum Beispiel der
Tiefstwert von 22,3 Grad in Harzburg (Bad-Burgberg) am Nordwestrand
des Harzes in knapp 500 m Höhe, wo in der Nacht durchgängig ein
Südostwindwind mit Böen von bis zu immerhin 40 Kilometer pro Stunde
wehte.

Die markante Inversion, die am Dienstagmorgen zu regional
vergleichsweise niedrigen Tiefstwerten geführt hat, ist Grundlage
dafür, dass es heute große Tagesgänge der Temperatur geben wird. Denn
für das Aufheizen der dünnen Kaltluftschicht wird nur wenig Energie
benötig, die Temperatur steigt also sehr rasch in sommerliche
Bereiche und die nachmittäglichen Maxima werden gebietsweise um 20
Grad über den morgendlichen Minima liegen.

MSc.-Met. Thore Hansen
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 07.08.2018

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