Montag, 20. Oktober 2014

Zugbahn von Ex-Hurricane Gonzalo

Ich habe mir mal den Spaß erlaubt und in den Bodendruckkarten vom 00Z-Run des 20.10. von weatheronline.de die einzelnen Zugbahnen von Ex-Gonzalo markiert und sämtliche Modelle übereinander gelegt. Gerne hätte ich noch JMA und UKMO gehabt, aber leider sind deren Karten derzeit wohl nicht verfügbar - zumindestens nicht auf dieser Website. 

EZMWF hatte als einziges Modell nur alle 24h eine Karte, sodass vor allem der kritische Übergang auf die Nordsee morgen (21.10.) zwischen 00Z und 12Z schlecht abgebildet ist. Da ich aber keine 12Z-Karte hatte, ist die genaue Bewegung hier nicht nachvollziehbar. Dasselbe gilt natürlich auch für den 20.10. 12Z. Ich bin mir aber ziemlich sicher, dass EZMWF da recht übereinstimmend mit GFS, GME, NAVGEM und CMC sein wird.


Interessant in den dargestellten Zugbahnen ist vor allem, dass sich mit zunehmend zeitlichem Abstand eine immer größer werdende Unsicherheit in den Modellen einstellt. Bis etwa 21.10. 12Z sind sich alle Modelle noch größtenteils sehr einig, aber ab da nimmt das Tief dann doch sehr unterschiedliche Zurichtungen bei auch sehr unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Wobei hier aber gesagt werden muss, dass ab dem 22.10. in den meisten Modellen (CMC, ECMWF, GFS, NAVGEM und RHMC) über Polen/Ukraine/Weißrussland/Slowakei ein weiteres Tief entsteht, zunächst als Randtief von Ex-Gonzalo, dann aber im weiteren Verlauf die Regie übernehmend Richtung Südost ziehend. Diese Entwicklung ist natürlich ein zusätzlicher Unsicherheitsfaktor, der dann reinspielt. 

COAMPS und GME gehen ihren ganz eigenen, unabhängigen Weg und sehen Ex-Gonzalo ohne Randentwicklungen. GME geht dabei am Mittwoch/Donnerstag dieselbe Zugbahn wie die restlichen Modelle und lässt das Tief in den Südosten zum Schwarzen Meer abziehen, während COAMPS als einziges Modell das Tief in den Nordosten nach Russland fortbewegen sieht (auf der Karte nicht so gut zu erkennen, weil nur das Zentrum eingezeichnet ist - das System als solches zieht aber insgesamt in den Nordosten).

Samstag, 18. Oktober 2014

Lassen sich mit dem Oktober Vorhersagen für den kommenden Winter treffen?

Der Wunsch, mit schon existierenden Daten eine Vorhersage über den Verlauf spezifischer Jahreszeiten machen zu können, ist in der Meteorologie riesig. Ein sehr großer Teil der Arbeiten in diesem Zweig beschäftigt sich ausschließlich mit Analysen und dem Filtern gewisser Faktoren, die eine Aussage über kommende Wochen/Monate machen können.

In der erweiterten Meteorologie-Community ist deshalb aktuell der Oktober als Vorhersagemonat für den darauffolgenden Winter das große Thema. Daher möchte ich mich ebenfalls dieser Diskussion anschließen und eine eigene Analyse veröffentlichen.
Als Grundlage soll hier die Durchschnittstemperatur des Oktobers ϑOct von 1900 bis 2013 und seine Abweichung vom langjährigen Mittel ϑOct-Dev dienen, die der Durchschnittstemperatur des folgenden Winters ϑWinter und seine Abweichung vom langjährigen Mittel ϑWinter-Dev gegenüber gestellt wird.
Die daraus resultierende Temperaturdifferenz Δϑ wurde dann auf seine Vorhersagegüte näher analysiert.

Werden alle 113 Δϑ gemeinsam betrachtet, ergibt sich eine recht ausgewogene Verteilung mit einem Bestimmtheitsmaß R2 = 0,4043. Ein Trend von ansteigenden bzw. absteigenden Δϑ ist erkennbar.


Diagramm 1: Alle ϑOct-Dev gegen Δϑ aufgetragen.

Das alleine reicht jedoch nicht um ein klares Bild abzugeben, da sowohl der Oktober, als auch der folgende Winter positiven (oder negativen) ϑDev und trotzdem einen ansteigenden bzw. absteigenden Δϑ aufweisen können. Ein Beispiel dafür ist das Jahr 1909, dessen Oktober einen ϑOct-Dev von +0,9 °C und einen Winter mit ϑWinter-Dev von +1,1 °C zeigte. Δϑ beträgt daher +0,2 °C. Entsprechend gleichmäßig ist dann auch die Verteilung, werden nur die Δϑ betrachtet:

Δϑ Anzahl
< -1,5
23
-1,5 bis 0
29
0 bis +1,5
30
> 1,5
31

Um weiter ins Detail gehen zu können, wurden die Jahre deshalb in kalte, warme und neutrale Oktober aufgeteilt.

Kalte Oktober

Als kalte Oktober werden hier jene genannt, dessen 
ϑOct-Dev eine negative Abweichung zeigt. In tabellarischer Gegenüberstellung zeigt sich direkt ein Trend, der im Diagramm auch gleich sichtbar wird. 

Δϑ Anzahl
< -1,5
9
-1,5 bis 0
15
0 bis +1,5
21
> 1,5
28

Es zeigt sich, dass in 73 Jahren auf einen kalten Oktober in 49 Fällen (67,1%) ein Winter mit einem positiven Δϑ folgt. In 24 Fällen wies Δϑ einen negativen Trend auf, von denen nur 9 (12,3%) in einem deutlich kälteren Winter mündeten.
Von den 49 Fällen wiederum zeigten 35 einen Übergang vom negativen ϑOct-Dev in einen positiven ϑWinter-Dev.

Im Diagramm liegt das Bestimmtheitsmaß bei R2 = 0,3496, etwas geringer als im ersten Diagramm, aber es ist deutlich erkennbar, dass ein kalter Oktober gut mit einem positiven Δϑ korreliert.

Diagramm 2: ϑOct-Dev kalter Oktober gegen Δϑ aufgetragen.

Aufgrund dessen kann hier zunächst mal angenommen werden, dass eine vergleichbare Korrelation auch bei warmen Oktobern vorherrscht. 

Warme Oktober

Als warme Oktober werden hier jene genannt, dessen 
ϑOct-Dev eine positive Abweichung zeigt. In tabellarischer Gegenüberstellung zeigt sich ebenfalls ein Trend, der im Diagramm jedoch nicht mehr ganz so deutlich ist.

ΔϑAnzahl
< -1,5
14
-1,5 bis 0
12
0 bis +1,5
8
> 1,5
3

Es zeigt sich, dass in 37 Jahren auf einen kalten Oktober in 26 Fällen (70,3%) ein Winter mit einem negativen Δϑ folgt. In 11 Fällen wies Δϑ einen negativen Trend auf, von denen nur 3 (8,1%) in einem deutlich wärmeren Winter mündeten.
Von den 26 Fällen wiederum zeigten 18 einen Übergang vom positiven ϑOct-Dev in einen negativen ϑWinter-Dev.

Im Diagramm liegt das Bestimmtheitsmaß bei R= 0,1101 und eine deutliche Streuung ist erkennbar. Nicht zuletzt ist vor allem die nur halb so große Anzahl an Fallbeispielen gegenüber den kalten Oktobern eine der Ursachen dafür.

Diagramm 3: ϑOct-Dev warmer Oktober gegen Δϑ aufgetragen.

Aufgrund der niedrigen Zahl muss zunächst mal angenommen werden, dass es keine direkte Beziehung zwischen warmen Oktobern und kalten Folgewintern gibt.

Neutrale Oktober

Als neutrale Oktober werden hier jene genannt, dessen 
ϑOct-Dev keine Abweichung zeigt. Hiervon gibt es genau 3 Jahre. Zwei von ihnen zeigen einen negativen, eins einen positiven Δϑ. Alle drei sind nur sehr gering und aufgrund der niedrigen Fallzahl werden diese nicht weiter analysiert.

Fazit

Eine direkt ableitbare Vorhersagemöglichkeit ist kaum möglich, denn dafür ist das Bestimmtheitsmaß in allen Gegenüberstellungen nicht ausreichend hoch genug und es existieren zu viele Jahre (37 Fälle), die teilweise deutlich von den anderen Jahren abweichen. Dennoch existiert eine erhöhte Wahrscheinlichkeit, dass auf einen kalten Oktober ein warmer Winter folgt. Die Streuwirkung ist hier recht gering und eine Tendenz, vor allem bei sehr kalten Oktobern, erkennbar. 
Umgekehrt wurde die Wahrscheinlichkeit für einen kalten Winter bei zuvor warmem Oktober eher umso geringer, desto wärmer der Oktober ausfiel. Trotzdem war auch hier ein Trend erkennbar.

Beeindruckend ist jedoch die hohe Korrelation, wenn die Werte von denen bereinigt werden, die keine umgekehrt proportionale Korrelation aufzeigen. Danach bleiben von 113 Jahren genau 76 Fälle (67,3%) über, die dann im Diagramm ein Bestimmtheitsmaß von R2 = 0,7885 aufweisen.


Diagramm 4: Bereinigte ϑOct-Dev warmer und kalter Oktober gegen Δϑ aufgetragen.

Es kann also gesagt werden, dass in zwei von drei Fällen der Winter gegenteilig zum Oktober ausfällt und im verbleibenden Drittel vermutlich die Großwetterlage im Oktober so stabil vorherrschte, dass es auch den Winter über dominierte und damit eine Intensivierung der positiven oder negativen ϑOct-Dev bewirkt, wobei kalte Winter dominieren.

Freitag, 17. Oktober 2014

Wie warm kann der November werden?

Eine Frage, die sicherlich eine Menge Menschen beschäftigt. Der November gilt gemeinhin als der letzte Herbstmonat, wird aber oft schon mehr als Wintermonat betrachtet. Hieraus resultiert die vorherrschende Meinung im November müsste es kalt werden, möglichst frierend mit erstem Schnee auf dem Boden.
Diese Erwartung wird nicht selten auch zum Ende des Monats oftmals erfüllt, wenn auch längst nicht für alle Regionen in Deutschland. Dass der Monat allerdings auch in die andere Richtung ausschlagen kann und Temperaturen nicht selten über 20 Grad toppen, soll diese Auswertung zeigen.

Betrachtet wurden im Allgemeinen die Spitzenwerte des gesamten Monats eines jeden Jahres von 1900 bis 2013. Diese Spitzenwerte betreffen nur bestimmte Stationen, nie den Durchschnittsspitzenwert in ganz Deutschland an einem bestimmten Tag. Insofern kann schnell ein verfälschtes Bild durch die folgenden Werte entstehen, aber das möchte ich an dieser Stelle unberücksichtigt lassen.

Zunächst mal die Summe der November nach Temperaturbereich geordnet:

Temperatur-Bereich Anzahl
< 6,0 0
6,0 - 10,9 1
11,0 - 15,9 19
16,0 - 19,9 47
>= 20,0 47


Wie zu erkennen ist, sind Temperaturen über 16 Grad auffallend oft vorgekommen, tatsächlich in 114 Fällen genau 94 mal (41,2%).

Schauen wir uns die Verteilung der November mit Spitzentemperaturen über 20 Grad mal pro Dekade an. Ist ein Trend erkennbar?

Jahrzehnt Anzahl
1900 - 1909 0
1910 - 1919 0
1920 - 1929 1
1930 - 1939 2
1940 - 1949 5
1950 - 1959 3
1960 - 1969 8
1970 - 1979 4
1980 - 1989 7
1990 - 1999 5
2000 - 2009 8
2010 - 2013 3


Es ist definitiv ein Anstieg auszumachen. Gab es zu Beginn des 20. Jahrhunderts selten bis gar keine Spitzentemperaturen in der Höhe, nahm diese Zahl ab dem 2. Weltkrieg stetig zu. 
Dazu zeigen sich immer länger anhaltende Zyklen mit aufeinander folgenden warmen Novembern. Längste Spanne ist bis jetzt 6 Jahre, welche 3 mal vorkam:
  • 1965 - 1970
  • 1981 - 1986
  • 2008 - 2013
Außerdem gab es seit den 50er Jahren keinen November mehr, dessen Spitzentemperatur unter 16 Grad lag.

Eine Frage bleibt jedoch noch: Wann traten die Spitzentemperaturen bevorzugt im November auf? Auch diese Frage lässt sich schnell beantworten:

Monatsdekade Anzahl
01.11. - 10.11. 31
11.11. - 20.11. 14
21.11. - 30.11. 2


Logisch: Gerade am Anfang des Monats ist der Sonnenstand noch ausreichend hoch, sodass theoretisch gesehen noch hohe Temperaturen erreicht werden können. Zudem ist der Einfluss der herbstlichen Wetterlagen aus dem Oktober noch stark genug, dass zyklonale Hochdrucksysteme mit Warmluftzufuhr aus dem Südosten oder Tiefdrucksysteme mit Warmluftzufuhr aus dem Südwesten entsprechend die Temperaturen anschieben können. 

So ist es dann auch nicht verwunderlich, dass der bisher höchste in Deutschland gemessene Spitzenwert von 25,9 Grad auf einen 06.11. im Jahre 1997 fiel und 65,9% aller Spitzenwerte >20 Grad in der ersten Monatsdekade gemessen wurden.

Sonntag, 12. Oktober 2014

Wetter 13.10.2014: Gewitter im Nordwesten & Südosten

Tief Livia zieht im Verlauf des Tages auf die Nordsee und kann seinen frontalen Einfluss auf Deutschland zunehmend ausweiten. Bedingt durch die bereits sehr präsente Warmfront stellt sich im Tagesverlauf erneut ein warm-feuchter Tag ein, dessen Luftmasse schließlich durch Aktivitäten an der weiter nach Osten voranschreitenden Kaltfront ausgeräumt wird.
Trotz dass Modelle gegen Entwicklungen entlang der Kaltfront im Norden/Nordwesten Deutschlands sprechen, können hier durchaus Gewitter möglich sein, da eigentlich alle nötigen Attribute dafür vorhanden sind. Das Windprofil ist gut, Energie und Temperatur sind vorhanden, durch in mittlerer Höhe befindliche kalte Luftmassen ist Labilität vorhanden und mit Hilfe der Kaltfront ausreichend Hebung präsent. Lediglich eine mögliche Inversion vor allem in Küstennähe könnte gegen Entwicklungen sprechen.
Sollten in diesem Umfeld trotzdem Zellen entstehen, können diese etwas ruppiger, weil isoliert, ausfallen und größeren Hagel, Starkregen und im Küstenumfeld vielleicht auch einen Tornado bringen. Superzelluläre Entwicklungen können nicht ausgeschlossen werden.

Ganz im Südosten kann sich durch eine Kurzwelle in mittlerer Höhe eine Störung am Boden entwickeln, die vor allem zum Abend und in der Nacht auf Dienstag wetteraktiv wird und vermutlich das eine oder andere Gewitter triggert, wenn auch in einer Umgebung, die nicht besonders entwicklungsfreundlich ist.


Update


Verifikation

     Gesamtniederschlag in 24 Stunden bis 07:50 Uhr.          Gesamtzahl an Blitzen in 24 Stunden bis 07:50 Uhr.

Aus noch nicht geklärter Ursache konnte sich das prognostizierte Wetter im Westen/Nordwesten nicht durchsetzen. Tatsächlich blieb es sogar größtenteils recht sonnig, nur zur frühen Mittagszeit zeigten sich beim Durchzug der Kaltfront vermehrt dichte Wolken im Westen und der Mitte Deutschlands.

Radiosondenaufstiege zeigen um 12Z eine ansteigende Destabilisierung vor allem in den südlichen Bereichen der SLGT-Markierung, dann aber mit 18Z eine deutlich stabilisierte Wetterlage mit zum Teil schon recht trockenen Lufteinschüben.

Im Süden/Südosten dagegen konnte sich die Entwicklung des Leetiefs an den Alpen nicht durchsetzen und Gewittertätigkeiten blieben aus. Es zeigten sich aber trotzdem vereinzelte Blitze in der Nacht.

Wetter 12.10.2014: Evtl leichte Gewitter im Westen

Über dem äußersten Westen Europas zeigt das Tief Livia eine Kernvertiefung und bildet eine stark ausgeprägte Warmfront aus, die für eine Zweiteilung Deutschlands sorgen wird: Im Norden kühlere, meist trockene, im Süden zunehmend warme und feuchte Luft.
In der Nacht von Sonntag auf Montag gelangt dann schließlich auch die Kaltfront aus Frankreich kommend bis in die westlichen Landesteile Deutschlands. Diese wird im Tagesverlauf über Frankreich sehr gewitterträchtig gewesen sein, sodass durchaus noch vereinzelt Gewitter eingelagert sein können, aber überwiegend wohl nur harmlosen Niederschlag bildet.


Modelle simulieren auch an südöstlichen Alpenrand mögliche Gewitter, allerdings scheinen die aufgrund von Föhn - und damit einer einhergehenden starken Inversion - sehr unwahrscheinlich.

Update


Verifikation

     Gesamtniederschlag in 24 Stunden bis 07:50 Uhr.          Gesamtzahl an Blitzen in 24 Stunden bis 07:50 Uhr.

Prognose ziemlich zutreffend.