Vorhersage I (Index based vs. Ingredients based Forecasting)

 „Index-based forecasting“

Aus der Zeit der spärlich verfügbaren Höhenlevels im Modell stammt das index-based forecasting in der Wettervorhersage. Dazu zählen die Total-Totals (TT), Konvektiv-Index (KO), Showalter Index (SI) sowie die grobe Abschätzung durch die Temperaturdifferenz zwischen der 500 hPa- und 850 hPa-Druckfläche. Zwar lassen diese Angaben Aussagen über die Instabilität einer Luftschichtung zu, weniger aber über zu überwindende Absinkinversionen („Deckel“) und überhaupt nicht zur Windscherung! Die Schwere von Gewittern lässt sich aber nur (!) unter zusätzlicher Betrachtung der Windscherung einschätzen.

Längst gibt es mittlerweile Indizes, die auch die Scherung berücksichtigen, z.B. Storm-Relative Helicity (SRH), Significant Tornado Parameter (STP), Supercell Composit Parameter (SCP), usw. Was die Indizes jedoch nicht ersetzen, ist ein kritischer Blick auf den Antrieb für Gewitter, d.h., auf die Höhen- und Bodenwetterkarten (Vorticitymaxima, Konvergenzlinien) sowie auf die Vorgeschichte (Outflow Boundaries vom Vortag).

Auch zeigen die Indizes nicht zwingend, ob sich später günstige Konstellationen entwickeln, die die Gewitterbildung erlauben.

„Ingredients-based Forecasting“

Von Chuck Doswell wurde die „zutatenbasierende“ Vorhersage entwickelt. Sie bezieht sich auf die drei Zutaten für Gewitter:

  • Feuchte
  • Labilität
  • Hebung

und die vierte Zutat für Schwergewitter:

  • Windscherung

Die größte Labilität nützt nichts, wenn zu wenig Feuchte vorhanden ist, um Wolken zu bilden. Umgekehrt nützt reichlich Bodenfeuchte nichts, wenn die Höhe stabil geschichtet ist. Um CAPE zu erhalten, müssen sich Feuchte und Labilität überschneiden. Selbst wenn die Auslösetemperatur erreicht wird, müssen nicht zwingend Gewitter entstehen – wenn in der Höhe ein Keil für Absinken sorgt.

Schwergewitter bezieht sich meist auf Gewitter mit Hagel, Sturm und Tornados. Für Sturzflutgewitter benötigt man aber keine Windscherung, hier reichen geringe Windgeschwindigkeiten in der Höhe schon aus, damit aus ortsfesten Gewittern große Regenmengen fallen.

Feuchte

Taupunkte, Mischungsverhältnisse, LCL/LFC-Karten, lokale Zufuhr durch Evapotranspiration (Vegetationszeit), Hebung durch Kurzwellentrog (mittlere Höhen), Warmluftzufuhr

Labilität

Sonneneinstrahlung (Bewölkung, Feuchtekarten in verschiedenen Höhen), Kaltluftadvektion in der Höhe, Advektion trockener Luft über feuchter Grenzschicht (EML, Föhn), Warmluftzufuhr oberhalb der Grenzschicht („elevated storms“); CAPE/CINH (MUCAPE), Cloud Top Temperatures, Lapse rates, Windrichtung und -stärke in Kammniveau (für Föhn)

Hebung

Kurzwellentröge, Orographie, Outflow Boundaries, Fronten; Vorticitykarten, Trogachsen, IPV/Wasserdampfbilder, 850 hPa Thetae, Windkonvergenzen

Windscherung

Sturmtiefs, Leetief, Föhn, Orographie (z.b. Kanalisierung); Wind in verschiedenen Levels, Low-Level-Shear (0-1km), Deep-Layer-Shear (0-6km), Storm-Relative Helicity (0-3km)