Plausibler Tornado zwischen Niederanven und Mensdorf am 23. Februar 2015

Synoptische Situation

Am 23. Februar um 12 UTC befand sich Luxemburg vorderseitig eines umfangreichen und langwelligen Höhentroges, der sich vom Seegebiet südöstlich von Island bis zur Biskaya erstreckte (Abb. 1). Entsprechend lagen weite Teile Mitteleuropas unter einer kräftigen und zyklonal gekrümmten südwestlichen bis westlichen Höhenströmung. Im PVA-Feld gab es zudem Hinweise auf kurzwellige Anteile an der südöstlichen Flanke des Langwellentroges.

Abb. 1: Analyse der Temperatur, des Geopotentials und des Windes in 500 hPa um 12 UTC | © Deutscher Wetterdienst

Im Bodendruckfeld überquerte das weitgehend okkludierte Frontensystem des mit dem Trog korrespondierenden Zentraltiefs knapp nordwestlich von Schottland im Laufe des Nachmittags die Großregion (Abb. 2). Postfrontal fächerte der Druckgradient auf und recht hochreichend labil geschichtete Meeresluft strömte aus Westen ein. 

Abb. 2: Bodenanalyse um 12 UTC (links) und um 15 UTC (rechts) | © Deutscher Wetterdienst

Thermodynamische und kinematische Umgebung

Als Referenz für die vertikale Schichtung der Troposphäre während der postfrontalen Wetterphase zwischen 15 und 18 UTC werden nun an dieser Stelle die Daten des 15 UTC Vorhersage-TEMPs für den Standort ELLX (Flughafen Luxemburg) vom deutschen Regionalmodell COSMO-EU (12 UTC Lauf) verwendet, da die Temperatur- und Feuchtewerte in Bodennähe beim 18 UTC Radiosondenaufstieg aus Idar-Oberstein (Rheinland-Pfalz) nicht den Messwerten im Süden Luxemburgs entsprachen. An den dortigen Wetterstationen von MeteoGroup und MeteoLux wurden um 15:20 UTC Temperaturen zwischen 5 und 8°C, sowie Taupunkttemperaturen zwischen 4 und 7°C gemessen. Darüber hinaus ist es in diesem Fall durchaus zulässig das prognostizierte Vertikalprofil für die Analyse heranzuziehen, da die Schichtung des real durchgeführten Radiosondenaufstiegs in Idar-Oberstein mit der vorhergesagten Schichtung relativ gut übereinstimmt (man beachte die Trockenschicht zwischen 650 und 500 hPa).

Abb. 3: Schräges T-log(p)-Diagramm für den Standort ELLX um 15 UTC von COSMO-EU | © Deutscher Wetterdienst

Der in Abb. 3 dargestellte vom Boden ausgehende pseudoadiabatische Aufstieg (eng. surface-based parcel ascent) wies auf eine schwache latente Instabilität innerhalb der untersten 4 km der Troposphäre hin (SB CAPE < 100 J/kg). Das Hebungskondensationsniveau (HKN) entsprach in etwa dem Niveau der freien Konvektion (NFK) und lag in ungefähr 600 bis 800 m Höhe über Normalnull. Die Geschwindigkeitsscherung des Windes vom Boden bis in 1000 m Höhe betrug ca. 10 m/s und war demnach relativ stark ausgeprägt. 

Verifikation

Zwischen 15:00 und 16:00 UTC erblickten mehrere Augenzeugen im Bereich von Munsbach in nordöstlicher Richtung eine mehr oder minder gut ausgeprägte Trichterwolke, die laut Zeugenaussagen deutlich rotierte. Im ersten Schritt wird in dieser Verifikation versucht die trichterförmige Wolke möglichst genau zu lokalisieren. Desweiteren sollen die möglichen Ursachen, welche die Entwicklung der Trichterwolke begünstigten, diskutiert werden.

• Lokalisierung

Der Großteil des visuellen Materials der Trichterwolke wurde im Bereich der Industriezone Syrdall aufgenommen (roter Kreis in Abb. 4d). Im Vordergrund der Abb. 4a und 4b waren jeweils das Légère Hotel Luxembourg, der Bio-Supermarkt Naturata und der Rankebësch (etwa 270 Meter hoch) zu sehen. Auf der rechten Seite im Hintergrund war der ca. 380 Meter hohe Widdebierg zu erkennen. Das in Abb. 4c zu sehende Foto zeigt die wahrscheinlich bis zum Boden hinabreichende Trichterwolke links vom Légère Hotel Luxembourg und im Vordergrund erkennt man die Straßenlaternen der Autobahn A1. Dieses Foto wurde aufgrund der westlicheren Position der Wolke zu einem früheren Zeitpunkt gemacht als die Fotos, die in den Abb. 4a und 4b zu sehen sind

Abb. 4a

Abb. 4b

Abb. 4c

Abb. 4d | © www.geoportail.lu

Diese aus den Bildern abgeleiteten Erkenntnisse lassen die plausible Schlussfolgerung zu, dass die Trichterwolke mit relativ hoher Wahrscheinlichkeit quasi parallel zur Nationalstraße N1 zwischen dem Rankebësch und Grousse-/Kuelesbaacherbësch von Niederanven in Richtung Mensdorf gezogen ist (schwarzgraue Fläche in Abb. 5), was einer Distanz von etwa 2 Kilometer entspricht.
Eine nicht besonders ausführlich durchgeführte Schadenssuche vor Ort ergab kein konkretes Bild. Im Bereich des Loubëschs konnten verbreitet leichte Vegetationsschäden gefunden werden (gelbe Kreuze in Abb. 5), wobei ein direkter Zusammenhang mit dem möglichen Tornado nicht auszumachen war (Bauarbeiten in unmittelbarer Nähe des Loubëschs, zudem auf Anhieb keine eindeutige Schneise oder Verfrachtungen erkennbar).

Abb. 5 | © www.geoportail.lu

• Ursachendiskussion

Nun stellt sich die Frage, wie es überhaupt zu der Entwicklung dieser relativ gut ausgeprägten Trichterwolke kommen konnte. Laut Zeugenaussagen wurde die trichterförmige Wolke zwischen 15:30 und 16:00 UTC beobachtet, was wiederum durch Radardaten gestützt wird. Genau im gerade erwähnten Zeitbereich zog eine schwache konvektive Zelle aus Westen über Niederanven und Mensdorf hinweg (Abb. 6). Um 15:50 UTC erreichte die Zelle ihre höchste Intensität mit zwei Niederschlagskernen und Reflektivitäten bis zu 36 dBZ.

Abb. 6: Niederschlagsradarbilder 15:10 bis 16:00 UTC, von oben nach unten und von links nach rechts | © MeteoGroup

Abb. 7: Detektierte Erd- und Wolkenblitze zwischen 12 und 18 UTC | © nowcast GmbH, LINET view

Die Klassifizierung dieser konvektiven Zelle erwies sich im Allgemeinen als schwierig. Zum einen wies die Zelle überhaupt keine Blitzaktivitäten auf (Abb. 7), so dass innerhalb der konvektive Zelle keine starken Vertikalbewegungen stattfanden. Zum anderen besaß die Zelle auch nur eine vertikale Ausdehnung von ungefähr 4 bis 5 km (aus den sichtbaren und eingefärbten infraroten Satellitenbildern ersichtlich), so dass man in diesem Fall noch nicht einmal von hochreichender Konvektion reden kann. Dies erklärt auch die abwesende Blitzaktivität. Dementsprechend handelte es sich hier nicht um eine ausgereifte Mesozyklone.
Zudem erscheint es plausibel, dass hauptsächlich lokale niedertroposphärische latente Labilität, eine relativ starke Geschwindigkeitsscherung des Windes in den untersten 1 km der Troposphäre und niedrige Kondensationsniveaus für die Bildung der Trichterwolke verantwortlich waren. In Abwesenheit einer Frontalzone in Bodennähe, in dessen Umfeld des Öfteren lokale Vorticity mit vertikaler Achse produziert wird, kann in diesem Fall davon ausgegangen werden, dass die durch die Windscherung produzierte Vorticity mit horizontaler Achse mithilfe geringer Auftriebsenergie (siehe SB CAPE) in die Vertikale gekippt wurde. Diese Vermutung kann jedoch nicht abschließend bewiesen oder widerlegt werden.

• Fazit

Aufgrund des vorliegenden visuellen Materials (allen voran Abb. 4c) und der darauf basierenden Analyse kann dieser Tornadoverdacht als plausibel eingestuft werden, obwohl dieser Fall nach aktuellem Stand bzw. nach aktueller Datenlage nicht vollends geklärt werden kann. Größere Unsicherheiten bestehen auch noch bei der Zugbahn bzw. dem möglichen Aktivitätsbereich der Trichterwolke.

Danksagung

An dieser Stelle möchte ich Philippe Ernzer von Météo Boulaide für die Kooperation bezüglich des Austauschs von Bildmaterial und jeglichen Informationen danken. Vielen Dank auch an Gerson Rodrigues (Physik-Student an der LMU München) für die Hilfe bei der Schadenssuche in der Umgebung von Niederanven und Mensdorf.