2.6.99 : "Die Gewitterfront kam wie eine Wand" WF 10.09.2002
Nach dem diesjährigen "Katastrophensommer" hat sich wiederholt die Frage nach Vergleichsfällen in der Vergangenheit gestellt. Die Besonderheit des Sommers 2002 bestand hauptsächlich in der Abfolge gleich mehrerer Schwergewitterlagen neben den Starkniederschlagstagen im August, die zum unvergeßlichen "Jahrhunderthochwasser" an der Elbe führten. In anderen Jahren waren es meist ein oder zwei Schwergewitterereignisse, die aus dem normalen sommerlichen Gewitteralltag herausstachen. Einige solcher Ereignisse habe ich in vorangegangenen Postings schon diagnostisch beschrieben. Greift man sich den Sommer 1999 heraus, so denkt man unwillkürlich an den damaligen 2.Juni. Dieser Gewittertag gehörte ohne Zweifel zu den extremsten Gewittertagen der 90er-Jahre, er betraf fast alle Teile Deutschlands und hinterließ umfangreiche Schäden. In einem Witterungsrückblick des DWD hieß es : "Am 2. und 3. Juni kam es an einer Gewitterfront zu Orkanböen und Starkniederschlag mit Hagel. Hagelniederschläge gab es gebietsweise in Rheinland-Pfalz, Baden-Württemberg, Bayern, Südhessen und Sachsen. In der Pfalz und Franken fielen vereinzelt Hagelkörner von Taubeneigröße. Blitzeinschläge in Stellwerke legten den Bahnverkehr zwischen Frankfurt/M. und dem Süden Deutschlands lahm." Sehr treffend auch die nachfolgende Schilderung in der Süddeutschen Zeitung :
Die Überschrift der Meldung charakterisierte bereits treffend auch den damaligen strukturell-meteorologischen Tatbestand : Der 2.6.99 wies alle Charakteristika einer ausgepgrägten mesoskaligen Organisation einer Gewitterfront auf. Ausgelöst präfrontal durch eine kräftige von Südwesten einschwenkende Kaltfront vor einem markanten Höhentrog entwickelte sich ab den frühen Nachmittagsstunden eine ganz bemerkenswerte Squall-Line, in die eingebettet sich mehrere MCSs auftürmten. Die Gewitterlage bot bis zum Abend eine ganz außergewöhnliche Organisation auf. Dieser Entwicklung soll in diesem Posting nachgegangen werden, wobei ich hauptsächlich auf damals archiviertes Radar- und Satellitenbild-Material zurückgreifen möchte.
Wie die Bodenkarte von 00 UTC des 2.Juni schon anzeigt, wurde mit dem Warmsektor einer Zyklone über Nordwestfrankreich subtropische Luft herangeführt :
Die Brisanz der Wetterlage offenbarte sich aber noch deutlicher in der aerologischen Lage, hier dargestellt mit Hilfe der Re-Analyse-Produkte der WZ:
Re-Analyse 500 hPa + Bodendruck vom 02.06.1999 00 UTC :
Re-Analyse Temperatur 850 hPa vom 02.06.1999 00 UTC :
Man konnte unmittelbar einen markanten Kurzwellenhöhentrog mit Achse über der Biskaya ausmachen, dessen hebungsaktive Vorderseite (PVA) bereits ganz Frankreich abdeckte. Gleichzeitig wurde von Südwesten in 850 hPa in der subtropischen Luftmasse eine Wärme mit deutlich über 15°C advehiert. Oberflächlich betrachtet hätte man vielleicht vermuten können, daß an diesem Tage die Hauptgefahr sich nur auf Frankreich beschränken würde. Doch die Modellprognosen deuteten richtigerweise an, was sich mit den Höhenkarten vom Folgetag 03.06.99 bewahrheitete : Durch eine Trogvertiefung über dem Atlantik erhielt der Biskayatrog eine deutliche nordöstliche Beschleunigung :
Re-Analyse 500 hPa + Bodendruck vom 03.06.1999 00 UTC :
Re-Analyse Temperatur 850 hPa vom 03.06.1999 00 UTC :
So wurde Deutschland von einem starken frontalen Geschehen mit trogvorderseitiger sehr warmer Luft erfaßt. Wie häufig bei Gewitterlagen, sah man in der ersten Tageshälfte hauptsächlich nur die frontale Bewölkung. Die Gewitterentwicklung setzte erst am späten Mittag über Burgund und dem Elsaß ein. Um 13.30 UTC erschien knapp vor der Kaltfront eine lockere Reihe von schon sehr starken Zell-Echos (Demo-Programm Radar) :
Radar-Komposit Deutschland 02.06.99 13.30 UTC :
Unverkennbar lag der Schwerpunkt der Aktivität um diese Zeit südwestlich vor Rheinland-Pfalz mit bereits "blauen" Echos (höchste Echostufe mit <= 55 dBZ bodennah). Noch existierte aber keine geschlossene Linie. Die Entwicklung nahm aber rasch bedrohlich Formen an, wie das Radar-Komposit schon 1 h später zeigte :
Radar-Komposit Deutschland 02.06.99 14.30 UTC :
Jetzt strukturierte sich die Gewitterzone schon von der Nordsee über den Nordwesten, Westen bis zum gesamten Südwesten Deutschlands. Noch war die Gewitterzone aber weiterhin nicht ganz geschlossen, über dem Südwesten nahmen die Strukturen jedoch schon die Dimension eines MCS mit vorderem aktivem Rand an, der gerade die Rheinlinie bei Mannheim erreichte. Die erhebliche Brisanz wurde noch stärker durch die lokalen Radarbilder von Frankfurt deutlich :
Radar-Bild PL Frankfurt/M. 02.06.99 14.25 UTC :
Die kurze Teilsquall-Line wurde durch eine extreme Anhäufung von Warnpunkten (Hagelwarnpunkte rot, Starkschauerwarnpunkte orange, s.Grundlagen-Posting 11.06.02 = demnächst auch wieder mit Bildern) charakterisiert. Auf- und Seitenriß zeigten einen besonders kräftigen "Hot-Tower" (blau) mit Schnittkoordinaten (Projektion zum Grundriß hin) knapp westsüdwestlich von Mannheim. Wie eine genauere Inspektion der Warnpunkte offenbarte, wies der Kern des mit "Überhängen" durchsetzten Hot-Towers 64 dBZ auf, ein für Deutschland ganz außerordentlich hoher Wert. Aber auch weiter nördlich im Bereich Nordrhein-Westfalen waren die Echos schon sehr kräftig, wie gleichzeitig das lokale Radarbild von Essen zeigte :
Radar-Bild PL Essen 02.06.99 14.25 UTC :
Über dem mittleren Ruhrgebiet erreichten die Echowerte in den auch hier angehäuften Warnpunkten maximal 60 dBZ. Hier wie im Radarbereich Frankfurt lag die Obergrenze der Echos bei über 12 km (Skala reicht bis 12 km; Linien im 2 km-Abstand).
Der Schwerpunkt der weiteren Gewitteraktivität und der mesoskaligen Gewitter-Organisation blieb zunächst weiter im Frankfurter Radarbereich. Wie das lokale Frankfurter Radarbild nur 1/2 h später deutlich machte, entwickelte sich im Verband der Squall-Line eine typische kurze Bogenform, die auf stärkste Böenaktivität hindeutete :
Radar-Bild PL Frankfurt/M. 02.06.99 14.57 UTC :
Es war genau dieser Moment, als in Mannheim "die Welt unterging" mit einem Temperatursturz von 30°C auf rund 15°C und Böen von mehr als 60 Knoten. Gleichzeitig gab es sehr starken Niederschlag und im Umfeld (s.unten und Bericht oben) starken Hagelschlag.
Etwa ab 15 UTC ging die mesoskalige Entwicklung in Richtung auf die Ausbildung einer geschlossenen quer über Mitteleuropa reichenden gewaltigen Squall-Line :
Radar-Komposit Deutschland 02.06.99 15.30 UTC :
Radar-Komposit Deutschland 02.06.99 16.30 UTC :
Unübersehbar, daß neben dem Bow-Echo, das vom Südwesten kommend jetzt nach Franken zog, auch sonst in der Squall-Line sich mehrere bogenförmige Echostrukturen gebildet hatten. Besonders breit war das rückseitige stratiforme Niederschlagsgebiet der Squall-Line in den mittleren Teilen Deutschlands. Ein letzter Blick auf das Frankfurter Radarbild bewies, daß die Echos nach wie vor auch dreidimensional sehr kräftig waren mit sehr hohen Warnpunkt-Intensitäten :
Radarbild PL Frankfurt/M. 02.06.99 16.25 UTC :
Was dieses lokale Radarbild mit dem inzwischen deutlich länger gewordenen Bow-Echo besonders schön demonstrierte, war im Aufriß (Projektion von Süd nach Nord) zu sehen : Die Querschnittsstruktur der gesamten Squall-Line mit Aktivitätszone vorne und dem stratiform nach hin auslaufenden breiten Echobereich mit nicht mehr extrem hohen Intensitäten. Auch die Obergrenze der Echos sank nach hinten (Westen) ab.
Um 17.30 UTC war die Entwicklung einer geschlossenen Squall-Line abgeschlossen, die Gewalt der Größe des MCS befand sich fast in ihrem Kulminationspunkt :
Radar-Komposit Deutschland 02.06.99 17.30 UTC :
Beeindruckend die jetzt mehr zentrale Aktivitätszone im gesamten mittleren bis nördlichen Komplex. Über dem Südwesten existierte eine besonders breite Niederschlagszone in einem noch relativ selbstständigen großen Cluster, dessen aktiver Vorderbereich noch nicht so markant erschien. Überhaupt lag ein großer Teil Südbayerns jetzt noch in der "ungestörten" vorderseitigen Warmluft. Hier kam es erst in den Folgestunden zu einer heftigen Entwicklung. Dies deutete sich bereits um 18 UTC im lokalen Münchener Radarbild an :
Radarbild PL München (Fürholzen) 02.06.99 17.57 UTC :
Die linienförmig angelegten sehr kräftigen Gewitterechos erreichten nun maximale Werte von 61 dBZ. Auch im Münchener Raum wurden dann Sturm- und Orkanböen beobachtet. Die Umwandlung in eine besonders massive Squall-Line wurde durch die beiden nächsten Radar-Komposits klar, und zwar von 18.30 UTC und 19.30 UTC :
Radar-Komposit Deutschland 02.06.99 18.30 UTC :
Radar-Komposit Deutschland 02.06.99 19.30 UTC :
Ich kenne kaum einen historischen Schwergewitterfall in Deutschland, bei dem die Ausmaße der mesoskaligen Organisation so gewaltig waren, wie sie hier z.B. beim 19.30 UTC-Bild sichtbar wurden. Die Frage, die sich prognostisch jetzt noch für Deutschland stellte, war, ob sich in der frühen Nacht die Squall-Line abschwächte (es liefen Unwetterwarnungen des DWD) oder voll den äußersten Osten erfaßte. Dazu nachfolgend noch 2 Radar-Komposits :
Radar-Komposit Deutschland 02.06.99 20.30 UTC :
Radar-Komposit Deutschland 02.06.99 21.30 UTC :
Überraschend schwächte sich die Aktivität im Süden ab, das auf den Berliner Raum zulaufende Bow-Echo hatte aber immer noch sehr viel Brisanz. Das wurde z.B. im lokalen Berliner Radarbild von 20.30 UTC deutlich :
Radarbild Berlin PL 02.06.99 20.30 UTC :
In der bisherigen Schilderung wurde die Starkgewitter-Entwicklung anhand der Radarbilder demonstriert. Absolut beeindruckende Konstellationen ergaben sich aber besonders in der Kombination mehrerer Datenkollektive, so wie es z.B. durch die Übereinander-Projektion im MAP-System des DWD (MAP = Meteorologisches Applikations- und Präsentationssystem) möglich war (und ist). Deshalb hier zwei gesonderte Zeitpunkte der Entwicklung in MAP-Darstellungen :
Die Satellitenbasis für die nachfolgenden Darstellungen bildeten die hochauflösenden NOAA-Satellitenbilder (1 km horizontale Auflösung). Es lagen für die Gewitterentwicklung Daten von 15.00 UTC und 17.30 UTC vor. Zunächst der erste Zeitpunkt :
mMP-NOAA-Satellitenbild im sichtbaren Bereich + Wetterdaten 02.06.99 15.00 UTC :
Dies war der Moment, als (s.oben) die Squall-Line Mannheim überrollte. Im Satellitenbild ist um diese Zeit die Squall-Line selbst noch nicht deutlich sichtbar, sondern mehr der gewaltige mittlere MCS-Cluster. Westlich von Mannheim erkennt man im MCS-Cluster eine Hagelmeldung. Dazu sollte man sich das Infrarot-NOAA-Bild anschauen mit farblicher Codierung der Oberflächentemperaturen :
MAP-NOAA-Satellitenbild Infrarot (Farbe) 02.06.99 15.00 UTC :
Der MCS weist einen nach oben herausstehenden auffälligen "Kraterrand" der Obergrenzen auf (Temperaturen kälter als -65°C, s.Skala rechts oben). Solche Erscheinungen werden im Fach-Jargon "V-Notch" genannt und gelten wie die "Overshootings" als Satellitenbild-Erkennung von Hagel. Und in der Tat : Im Kraterrandbereich lag gnau die vorstehend genannte Hagelmeldung (ähnliche Erscheinungen hatte ich beim Starkgewitterfall vom 02.07.2000 gezeigt).
Um 17.30 UTC, am frühen Abend, wurde man vom Ausmaß und der "synergetischen" Struktur der gewaltigen Endphase des riesigen MCS geradezu erschlagen. Dies ist das beste, was ich jemals an mesoskaliger Synergetik in Mitteleuropa gesehen habe. Deshalb eine Wiedergabe in 4 verschiedenen Kombinationen :
MAP-NOAA-Satellitenbild im sichtbaren Bereich 02.06.99 17.30 UTC :
MAP-NOAA-Satellitenbild im sichtbaren Bereich + Blitze 02.06.99 17.30 UTC :
MAP-NOAA-Satellitenbild Infrarot (Farbe) 02.06.99 17.30 UTC :
MAP-NOAA-Satellitenbild Infrarot (Farbe) + Radar-Komposit 02.06.99 17.30 UTC:
Man vergleiche die ideale Paßform im Verlauf der "heißen Zone" der Squall-Line mit Overshootings (erstes Bild), Blitzen (zweites Bild), Obergrenzen (drittes Bild) und Radar-Linie (viertes Bild). Daß die Linie bei den IR-Obergrenzen im ersten Moment nicht ganz so eng erscheinen, hängt mit der Abstufung der Farbskala zusammen. Die absoluten Tops lagen bei -71°C. Wer sich auch nur ein wenig Begeisterungsfähigkeit für meteorologische Strukturen bewahrt hat, kann angesichts dieser vier Bilder nur begeistert sein.
Wetterfuchs
PS : Wer sich bis hierher durchgekämpft hat, hat viel Geduld bewiesen, aber hoffentlich die Strukturen in tiefer Bewunderung lückenlos verfolgt.