Convective Outlook 10.08.2014

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***** Ein Ausbruch schwerer Unwetter mit erhöhtem Tornadopotential ist wahrscheinlich über Teilen von Ostfrankreich, Be-Ne-Lux und Westdeutschland *****

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Gültigkeitsdatum:

gültig

vom: 10.08.2014, 00Uhr UTC
bis:   11.08.2014, 00Uhr UTC

 

Synoptische Ausgangssituation

Gegenwärtig liegt Mitteleuropa vorderseitig eines steuernden Tiefs zwischen GB und Island in einer südwestlichen Höhenströmung. Hinter einem abziehenden Randtrog kann in einer allgemein stabilen Luftmasse vor allem über Deutschland Zwischenhocheinfluss etablieren.

Ex-Hurrikan Bertha wird von Neufundland kommend als untere positive PV- bzw. Theta-Anomalie in die Zirkulation des atlantischen Tiefs eingebunden und durchläuft die Transformation in eine außertropische Mittelbreitenzyklone. Dabei erfolgt eine Kopplung mit einer oberen PV Anomalie, sodass es am morgigen Sonntag zu einer Vertiefung des Bodentiefs im Bereich der britischen Inseln kommt (Kerndruck 12 UTC: 990 hPa). Diese Intensivierung wird später noch einmal aus der QG-Sicht betrachtet. Im östlich des Tiefs befindlichen WLA-Regime steilt die Strömung über dem Vorhersagegebiet wieder auf, was die nordwärts gerichtete Advektion subtropischer Luft zur Folge hat. Ab den späten Mittagsstunden des Sonntags erfasst die Kaltfront von Bertha von Westen kommend Be-Ne-Lux und Mittel – bzw. Ost – Frankreich und verlagert sich in der Folge rasch ostwärts. Sie löst eine schwere Unwetterlage aus.

 

Mesoskalige Diskussion

Die Brisanz des morgigen Setups liegt in den kinematisch äußerst günstigen Bedingungen, die der fast schon winterlich anmutenden Dynamik durch Ex-Hurrikan Bertha geschuldet sind. So zeigt GFS in Folge der für diese Jahreszeit ungewöhnlich starken Baroklinität einen prägnanten Jetsreak in 300 hPa (100-120 kt), der sich vom Ostatlantik bis nach Frankreich erstreckt. An seinem zyklonalen Ausgangsbereich findet sich ein Divergenzmaximum  im Höhenfeld, unter welchem sich das Bodentief rasch intensivieren kann. Zusätzlichen Vertikalantrieb liefert noch ein Maximum an WLA sowie DPVA. Als Konsequenz kann sich im Bodendruckfeld, primär im Warmsektor der Bodenzyklone, ein ansehnlicher Druckgradient aufbauen. Durch letzteren wird zum einen die  niedertroposphärische WLA forciert, zum anderen kann sich aber auch ein starker meridional ausgerichteter LLJ ausbilden. Bezüglich der Struktur der Kaltfront scheint seitens der Modelle eine Splitfront zmdst. in ihrem Nordteil) sehr wahrscheinlich. Dies zeigt sich sowohl in den Karten für die Konvergenz der Normalkomponente des Q-Vektors als auch in den Tatsache, dass der eben erwähnte Jet eine gewisse front-senkrechte Komponente besitzt. Dies sorgt für eine  Überströmung der Front und eine Labilisierung der Frontumgebung  (stark negativer KO-Index)  durch den trockenen Oberstrom, der wie gewöhnlich linksseitig des Jets situiert ist. Der Umstand dass es sich um eine Split-Front handelt, wird auch durch die Doppelfrontstruktur in den Niederschlagsvorhersagen von WRF und COSMO widergespiegelt, wobei die erste Front mehr einer Höhenkaltfront mit bodennaher Feuchteflusskonvergenz gleichkommt. Der endgültige Luftmassenwechsel geschieht mit der 2. Front.

Bezüglich der präfrontalen Luftmasse existieren noch einige größere Unsicherheiten. Diese beziehen sich, wie so oft, auf den Aufbau von CAPE durch Einstrahlung. Die vorderseitige kräftige WLA wird hohe bis Mittelhohe Wolkenfelder produzieren. Vor allem EURO4 simuliert im Bereich der Warmfront sogar morgendliche, womöglich grenzschicht-entkoppelte Konvektion über Nordostfrankreich und Südwestdeutschland (Warmlufteinschubgewitter?). Es ist also fraglich, in wie fern es nach morgendlichen Regenfällen zu einer (Rück-)gewinnung an Labilitätsenergie kommt.

Trotz der Niederschläge am Vormittag zeigen wohl GFS und ECMWF als auch WRF und COSMO-EU den Aufbau von 500-1000, lokal auch 1500 J/kg ML-CAPE, wobei  es bezüglich der räumlichen Maxima auch noch einige Diskrepanzen gibt. Im Allgemeinen gilt jedoch, dass im südlichen Bereich des Warmsektors mehr Labilität vorhanden ist, als weiter nördlich bzw. nordwestlich, wo den ganzen Tag über WCB-Gewölk berechnet wird.

Ungeachtet der Dynamik der Lage ergeben sich also zwei zentrale Fragestellungen:

 

  1. Wie groß sind die Unterschiede zwischen berechnetem und realem CAPE?
  2. Tritt der Schwerpunkt an Konvektion an der Konvergenz oder an der Kaltfront auf?

 

Begleiterscheinungen / Gefahren

 

(Nord-)Ost-Frankreich, Be-Ne-Lux, Westdeutschland

Auslöseindikator / Zellmodus / Bezugszeitraum: Konvergenz, Kaltfront / meist linear, Bow-Echos / 10-00 UTC

Ein High-End Severe-Threat 2 wurde herausgegeben primär vor der Gefahr vor (extremen) Downbursts, Tornados und mittelgroßem bis großem Hagel (2-4 cm).

Ein Severe-Threat 1 umrandet den Severe Threat 2 primär vor der Gefahr vor Downbursts, Tornados und kleinem bis mittelgroßem Hagel.

500-1200 J/kg ML CAPE, maximal 25 m/s 0-6 km DLS, 0-3 km SRH-Werte bis 200 J/kg und starkes Forcing am Jet bzw. Höhentrog (DPVA), sowie an der Splitfront bilden die Grundlage für eine explosive und gefährliche Warnlage. Es ist damit zu rechnen, dass sich zwei unabhängige konvektive Linien ausbilden (eine an der Konvergenz bzw. Höhenkaltfront, die andere an der Bodenfront). In der Initialphase bergen die Zellen, vor allem Richtung Frankreich, das größte Hagelpotential und werden aufgrund der kinematisch günstigen Umgebung schnell superzellularen Charakter annehmen. Dabei sollte es sich aufgrund der allgemeinen hochreichend feuchten Vertikalprofile um HP-Superzellen mit ausgeprägtem RFD handeln, die sich vor allem nach Norden hin (Be-Ne-Lux) schnell zu Bow-Echos entwickeln können.

Je nach Ausprägung und Überlappung der Parameter kann auch ein Line-Echo-Wave-Pattern (LEWP) nicht ausgeschlossen werden (Janek-WRF 4 km bietet diese Entwicklung an).

Dann geht das Gefahrenpotential zu linearen Starkwindereignissen  über mit Gefahr von Böen der Stärke 10-11 bft. Auch Orkanböen um 120 km/h oder gar schwere Orkanböen (>120 km/h) können vor allem bei Entwicklungen nahe der Kaltfront punktuell auftreten (vertikaler Impulstransport). Aufgrund der allgemein niedrigen LCLs, sowie hoher bis sehr hoher 0-1km LLS von lokal mehr als 15 m/s und 0-1 km SRH bis 150 J/kg besteht zudem eine erhöhte Tornadowahrscheinlichkeit (10%), wobei auch ein stärkerer Tornado (F2 +) nicht unwahrscheinlich ist.

Kaltfront und Konvergenz werden sich am Abend und der Nacht zum Montag gen Nordosten nach Mittel und Ostdeutschland verlagern und dabei primär im Nordbereich einen progressiven Charakter aufweisen, während sie im Süden relativ gesehen „zurückhängen“.

 

Modellkonsistenz und ergänzende Hinweise

Alles in allem haben wir uns für einen sehr hohen Severe-Threat 2 ( bis 20% Total-Severe Potential) entschieden. Ein Severe-Threat 3 erschien uns derzeit aufgrund der Unsicherheiten in Bezug auf CAPE und Hauptaktivität der Konvektion (1 Kaltfront (Konvergenz), 2. Kaltfront?) zu hoch angesetzt. Ein Update kann gegebenenfalls am morgigen Vormittag erfolgen.

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