MeteoLabo: Einzellige Gewitter am 12. April 2013

Synoptische Situation

Am 12. April um 18 UTC herrschte über West- und Zentraleuropa eine zonal geprägte Wetterlage (südliche Westlage), wobei die Großregion unter einer zyklonal gekrümmten Höhenströmung lag. Ein kurzwelliger Höhentrog wanderte im Tagesverlauf von der Keltischen See zur Nordsee und im Bereich der Trogachse befand sich Höhenkaltluft mit Temperaturen zwischen -29 und -27°C in 500 hPa (Abb. 1). Zwischen 12 und 18 UTC griff der Kurzwellentrog mit seinem vorderseitigen Hebungsfeld, induziert durch differentielle Advektion positiver Vorticity, auf die Benelux-Staaten über (Abb. 2).

Abb. 1: Analyse der Temperatur und des Geopotentials in 500 hPa um 18 UTC | © wetter3

Abb. 2: Analyse des Geopotentials und der Advektion absoluter Vorticity in 300 hPa um 18 UTC | © wetter3

Im Bodendruckfeld korrespondierte der oben erwähnte Trog mit einem achsensenkrechten Tiefdruckgebiet, das sich in der Phase der Zyklolyse befand. Um 18 UTC lag das Tief mit seinem Kern über der Nordsee, verbunden mit einer Konvergenzlinie im postfrontalen Sektor über Deutschland (Abb. 3).

Abb. 3: Bodenanalyse um 18 UTC | © Deutscher Wetterdienst

Thermodynamische Umgebung

Die höchste Temperatur wurde an diesem Tag mit knapp 15°C in Wasserbillig gemessen, wobei der Taupunkt am Nachmittag zwischen 7 und 9°C variierte (Quelle: MeteoGroup-Messnetz). Als Referenz für die vertikale Schichtung der Atmosphäre und für die Bestimmung der jeweiligen Konvektionsindizes werden nun an dieser Stelle die Daten des 18 UTC Radiosondenaufstiegs aus Idar-Oberstein (Rheinland-Pfalz) verwendet. In Abb. 4 ist das dazu gehörige thermodynamische Diagramm in Form eines schrägen T-log(p)-Diagramms dargestellt. Die rechte schwarze Zustandskurve ist der Temperaturverlauf und die linke Kurve der Verlauf des Taupunkts. Rechts neben dem Diagramm sind die Windpfeile für die entsprechenden Höhen angegeben.

Abb. 4 | © University of Wyoming

Nun folgt eine Auflistung der wichtigsten Parameter:

500 hPa Temperatur: -27,7°C
500 hPa Wind: 29 kn (54 km/h)
850 hPa Temperatur: +1,6°C
850 hPa Wind: 37 kn (69 km/h)
850 hPa pseudopotentielle Temperatur: 25°C
==> Luftmassentyp: erwärmte subpolare Meeresluft (mPs)
850 - 600 hPa Lapse Rate: 18,9°C
Mixed-Layer Lifted Index (500 hPa): +1,3°C
Surface-Based Lifted Index (500 hPa): -0,2°C
Mixed-Layer CAPE: 0 J/kg
Surface-Based/Most-Unstable CAPE: 50 bis 100 J/kg
==> sehr schwache latente Instabilität
Mixed-Layer CIN: 0 J/kg ==> keine konvektive Hemmung
Höhe der Tropopause: 8,9 km (297 hPa)
Schichtdicke 1000/500 hPa: 5380 gpm
Ausfällbares Niederschlagswasser (PWAT): 12 mm
Windscherung 0-1 km (LLS): 17,5 m/s
Windscherung 0-6 km (DLS): 14,5 m/s

Die Troposphäre war hochreichend annähernd feuchtindifferent bzw. trockenstabil geschichtet und relativ feucht (geringe Taupunktdifferenz, geringer absoluter Wasserdampfgehalt). CAPE war nur sehr wenig vorhanden, wohingegen die hochreichende Geschwindigkeitsscherung des Windes eine moderate Stärke aufwies. Wegen eines Low-Level-Jets im Bereich von 850 hPa (35 bis 40 kn) erreichte die Windscherung in den untersten troposphärischen Schichten hohe Werte. Demnach war die Entwicklung von Kaltluftgewittern mit linienförmigen Segmenten und relativ niedrigen Wolkenobergrenzen im Bereich des Möglichen.

Verifikation

Mit dem Hereinschwenken des kurzwelligen Höhentröges und dessen vorderseitigem Hebungsfeld würde über den Benelux-Staaten, Nordfrankreich und Westdeutschland in Kombination mit konvergenten Bodenströmungen verbreitet Feuchtekonvektion ausgelöst (Abb. 5). Dabei konnte sich eine regelrechte Schauerstaffel über dem westlichen Mitteleuropa etablieren.

Abb. 5: RGB-Satellitenbildanimation 13 bis 16 UTC | © MeteoGroup

Zwischen 14:00 und 15:00 UTC zog ein schwaches mehrzelliges Gewitter über den Südosten Luxemburgs hinweg (Abb. 6). Am Abend (gegen 17:30 UTC) erreichte ein weiteres Kaltluftgewitter den Südwesten Luxemburgs, das kurzzeitig ein bogenförmiges Radarecho aufwies und sich während der weiteren Ost-Verlagerung über luxemburgisches Gebiet abschwächte (Abb. 7).

Abb. 6: Niederschlagsradaranimation 13 und 16 UTC | © MeteoGroup

Abb. 7: Niederschlagsradaranimation 16 und 19 UTC | © MeteoGroup

Während des Durchgangs der konvektiven Zellen konnte stellenweise Graupel beobachtet werden, wobei die gemessenen Niederschlagsmengen keine Auffälligkeiten boten.

Abb. 8: 24-stündige Niederschlagsmengen (in mm) | © MeteoGroup

Aufgrund der gut ausgeprägten Dynamik in der unteren Troposphäre (Low-Level-Jet) wurde der starke Höhenwind mithilfe des vertikalen Impulstransportes punktuell bis in Bodennähe "durchgereicht". Entsprechend konnte während der Passage von Feuchtekonvektion in Trier eine Sturmböe und am Flughafen Findel eine stürmische Böe registriert werden (Abb. 9).