Tornado über NRW 13-03-2019

Gestern sorgte Sturmtief Franz nebst nachfolgender Trogachse für kräftige Schauer und Gewitter im Westen. Dabei kam es dann am Nachmittag zudem erwähnten Tornado. Ursache waren Scherwinde, wie wir gleich sehen werden.

Das sogenannte Dopplerradar eignet sich für die Rotationsfeststellung am besten um mögliche Quellen für einen möglichen Tornado aufzuspüren. Dabei wird zum einen der Luftstrom vom Radarstandort weg und zum Standort hin dokumentiet. Kommt es innerhalb einer Zelle zu sollchen Farbpunkten ( hellgrün - hellrot ), so kann es sich dabei um einer Rotation handeln. Allerdings kann man nur Rotation erkennen und mögliches Potential aber die Radarsignale erreichen den Bereich wo sich ein Tornado bildet kaum. Hier sind nur Beobachtungen vor Ort sinnvoll wie die von Stormchasern die wir auch in Deutschland haben,

Tornados sind starke rotierende Luftsäulen die meisst aus Gewittern entstehen. Dafür benötigt es einige Zutaten wie deutliche vertikale Windscherung ( Geschwindigkeit und Richtungsscherung ). Tritt dieses vom Boden bis zu einer Höhe von 6 km auf so spricht man von hochreichender Scherung. Dabei gilt ab etwa 20m/s als Schwellenwert für sogenannte Superzellen. Diese Superzellen zählen zu den heftigsten und gefährlichsten Gewittern. Durch unterschiedliche zunehmende Windgeschwindigkeiten mit der Höhe oder auch der Richtungsänderung mit der Höhe, kann die Gewitterzelle beginnen zu rotieren. Sind dann alle Vorraussetzungen erfüllt, dann kann sich mitunter auch ein Tornado bilden. Die Stärke eines Tornados wird anhand der Fujitaskala klassifiziert. Der Tornado von Roetgen soll ein F2 gewesen sein was sich mit dem Schadensbild deckt. Ein Tornado gehört wie der Hurrikan zu den Wirbelstürmen wobei der Tornado nur eng begrenzt auftritt und vor allem deutlich kleiner ist. Die meissten Tornados treten in den USA auf. Aber Tornados können fast auf der ganzen Welt auftreten. Tornados werden oft verwechselt mit sogenannten Staubteufeln. Diese treten jedoch bei wenig Scherung und starker Sonneneinstrahlung auf. Dann gibt es sogenannte Böenfrontwirbel, die aber an sogenannten Böenfronten auftreten und keine Tornados sind sondern Luftwirbel. Genauso verhält es sich für die sogenannten Gustnados oder Fakenados. Bei den Tornados gibt es in der Regel 2 Typen. Typ 1 ist der Tornado innerhalb der Superzellen. Für sollch einen Tornado brauchts Scherung., Energie, Feuchte. Dabei ist heute noch nicht 100 % geklärt warum eine Superzelle einen Tornado auslösst und die andere nicht. Der Typ 2 ist ein nichtmesoskaliger Tornado und tritt bei deutlich schwächerer Scherung auf und kann sich unterhalb von Cumuluswolken und Schauern entwickeln. Sie sind die schwächeren Schwestern des Superzellentornados.

Wichtig bei der Beurteilung des Risikos ist das Verständniss der vertikalen Entwicklung. Vertikal bedeutet in die Höhe. Gewitterwolken können besonders in den Sommermonaten Höhen von 12 bis 14 km erreichen und unterliegen somit der unterschiedlichen Luftströmungen in den verschiedenen Druckleveln. Dabei gibt es die bodenahe Scherung ( Low Level Shear ), der ist ein zählender Faktor der Tornadoentstehung sowie der Mid Level Jet, mit dem die hochreichende Scherung festgestellt wird wo man erkennen kann ob Superzellen möglich sind. Für das Windprofil nimmt man den Radiosondenaufstieg oder ein Hodograph.

Hier sehen wir ein sogenannten Sondenaufstieg ( Wetterballon) von Essen. Er zeigt den Querschnitt der Schichtung über der Station und der Umgebung. Dabei sehen wir die Taupunktslinie ( links ) und die Temperaturlinie ( rechts ) sowie die Aufstiegskurve als dünne schwarze Linie. Aus den Werten kann man verschiedene Werte ermitteln wie den sogenannten Cape. Cape ist die für Konvektion verfügbare Energie. Dabei gibt es verschiedene Capearten wie den SB-Cape ( bodenaher Cape durch Sonneneinstrahlung ), MUCape ( Energie aus dem instabilsten Luftpaket der untersten 300 hPa ) sowie den MLCape ( Mixed Layer Cape ). Dabei kann man nun hier deutlich erkennen das im Bereich des LLS der Wind mit der Höhe deutlich zunimmt und somit die bodennahe Scherung begünstigt. Des weiteren zeigt der Severe Weather Index SWEAT einen Wert der für ein moderates Risiko spricht. Zum anderen zeigt sich hier das Vorhandensein von Energie durch den MUCape. Dann gibt es weitere Labilitätswerte wie den KO-Index. Dieser errechnet sich durch Theta E Werte und gibt die potentielle Instabilität an. Das bedeutet, das ein Auslöser genügt um aus der potentiellen Instabilität, Labilität zu machen. Durch Feuchte, Labilität und Hebung kommt es dann zu den vertikalen Entwicklungen der sogenannten Konvektion ( Schauer / Gewitter ).

Nehmen wir nun den Sonenaufsteig von Idar Oberstein aus Rheinland-Pfalz hinzu so sehen wir weniger auffälligkeiten aber einen Delta T der für Labilisierung ausreicht. Der Delta T beschreibt den vertikalen Temperaturgradienten mit der Höhe. Fliesst Kaltluft über Warmluft nimmt die Temperatur mit der Höhe deutlich ab und die Luftmasse wird instabil. Bei Warmluft über kaltluft ist es genau umgekehrt. Um die Werte zu vergleichen kann man um die Sondenstationen einen Radius von 100 km einrechnen und somit würden sich Essen und Idar Oberstein hier überschneiden sich die Aufstieg und normalerweise kann man den aus De Bilt hinzuziehen der aber nicht verfügbar war. Der Sondenaufstieg von Essen ist dabei der entscheidene Aufstieg und der, der dementsprechend die interessanten Werte liefert.

Also kann man zu der Erkenntniss kommt das die vertikale Windscherung in der 0 bis 1 km Schicht der Auslöser für die Rotation in Bodennähe war. Genügend Feuchte gab es auch und auch das zugehörige Gewitter.

Wer über über Tornados in Deutschland und anderswo erfahren will, den empfehle ich die Seite von Th. Sävert

Tornadoliste

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