Theoretische Meteorologie Antje Claußnitzer

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1 Potentielle Vorticity

2 Themen Orkan Lothar Orkan Kyrill PV in der Stratosphäre

3 Orkan Lothar

4 Besonderheiten von Orkan Lothar ungewöhnliche Entwicklung: von einem flachen Tief über dem Atlantik zu einem kleinräumigen intensiven Orkanwirbel beim Erreichen von Europa => wurde mit operationell betriebenen Wettervorhersagemodellen nicht vorhergesagt Interaktion zwischen Bodentief und einem Vorticitymaximum in der Höhe in einem kleineren Scale Ulbrich et al. (2001): Vorhandensein von hoher Baroklinität sowie hoher äquivalent potentieller Temperatur und starker Divergenz verbunden mit diffluenter Höhenströmung im Delta des Jetstream

5 Entwicklungsphasen Entstehung und quasistationäre Verlagerung ( UTC UTC) Intensivierung zum Orkan ( UTC UTC) Abschwächungsphase ab UTC

6 Zugbahn des Orkans Lothar 12UTC

7 Orkan Lothar UTC Wetterlage

8 Orkan Lothar UTC Eigenschaften Position zwischen Frankfurt/M und Würzburg Anstieg des Kerndruckes, Erhaltenbleiben des Orkanwindfeldes an der Südflanke von Lothar Überqueren von Süddeutschland => Erreichen von Spitzenböen von mehr als 200 km/h

9 Orkan Lothar UTC MSLP

10 Orkan Lothar UTC T2m

11 Orkan Lothar UTC Niederschlagsrate

12 Orkan Lothar UTC isen. Temp. und Wind auf 330K Jetachse Delta

13 Orkan Lothar UTC Divergenz in 500 hpa Divergenz Konvergenz

14 Orkan Lothar UTC PV und Wind auf 330K

15 PV-Tower UTC UTC UTC -Darstellung der 2 PVU-Fläche + Wind in 850hPa Wernli et al. (2002): während der Entstehungs- und Intensivierungsphase waren diabatische Prozesse (potentielle Vorticity (PV)) von Bedeutung => Bildung eines PV- Towers zwischen der unteren Troposphäre und dem Jetstreamniveaus (Wernli et al., 2002, QJRMS)

16 Orkan Kyrill

17 Orkan Kyrill vom Nordatlantik zog ein kräftiges Orkantief über Westund Mitteleuropa Schnellläufer => zog auf einer relativ südlichen, weitgehend West-Ost gerichteten Bahn innerhalb von 2 Tagen von Neufundland nach Mitteleuropa Entstehung über USA unter Einfluß extrem starker horizontaler Temperaturgradienten Starke Frontalzone ohne Mäandrierung Starkwindfelder in Höhen- und Bodenströmung alle operationellen Wetterdienste hatten Kyrill rechtzeitig erfaßt und dementsprechend frühzeitig gewarnt

18 Orkan Kyrill Bodenwetterkarte

19 Orkan Kyrill Höhenwetterkarte

20 Orkan Kyrill Bodenanalyse UTC Bodenanalyse UTC

21 Orkan Kyrill Boen- und Mittelwind 18UTC

22 Orkan Kyrill Boen

23 Orkan Kyrill Niederschlagsmessung Bot. Garten

24 Orkan Kyrill Niederschlagsfelder COSMO-DE 12Uhr-Lauf + (5-6hr) FUB-2.8km-Analyse 18UTC (Reimer, Trumf) Radar 17:30UTC

25 Orkan Kyrill Vertikalschnitt der PV Berlin KF Kyrill: Berlin 30mm NS

26 Stratosphäre

27 Stratosphäre Januar Temperatur und Wind

28 Stratosphäre Juli Temperatur und Wind

29 Stratosphäre Klimatologie n=37 Jahre Berliner Daten 30hPa (Labitzke et al., 2002)

30 Stratosphäre Stratosphärenerwärmungen: => Abschwächung des Polarwirbels durch troposphärische Rossbywellen => Erwärmung in den hohen Breiten durch adiabatisches Absinken um das geostrophische GG aufrechtzuerhalten - Minor Warmings: Umkehrung des meriodionalen Temperaturgradienten (Pol 60 N) - Major Warming: zusätzlich Windumkehr West => Ost (60 ) => über Pol => Antizyklone

31 Stratosphäre 10hPa MMW

32 Stratosphäre MMW K 850K

33 Stratosphäre MMW

34 Stratosphäre MMW K 850K

35 Resümee Darstellung der dyn. Tropopause Maß für (potentiell vorhandene) Wirbelstärke Beschreibung der dyn. Systeme (ohne tendenzielle Berücksichtigung der herkömmlichen Variablen) Filamentartiger Streamer

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