Es sind drei Systeme auf den ersten Blick erkennbar
1. Ein flaches, aber mit einem mächtigen Aufgleitschirm versehendes Tief über dem Baltikum, dessen Okklusion recht markant über Polen liegt. Im Bereich der Okklusion und der Warmfront fallen teils stärkere Niederschläge, die zum Teil bis in tiefe Lagen in Schnee übergehen. Der Hebungsantrieb kommt überwiegend, wie es die Bewölkung vermuten lässt, aus Warmluftadvektion.
Dann folgt eine relativ wolkenarme Zone über Deutschland und dem Alpenraum, wo sich jedoch besonders im Nordosten Deutschlands sowie südlich von Thüringer Wald und Fichtelgebirge noch teils ausgedehnte Hochnebelfelder halten. Im äußersten Westen zieht bereits die hohe Bewölkung des nächsten Tiefdruckgebiets südlich von Island auf. Weiters zieht sich von der westlichen Ostsee über Deutschland, Bodensee bis ins Ligurische Meer eine okkerfarbene Schliere. Sie markiert in etwa den Verlauf der Trogachse in 300hPa und 500hPa. Die Trogachsen liegen somit achsensenkrecht übereinander, was ein Indiz dafür ist, dass keine DIFFERENTIELLE Advektion mehr von Vorticity stromabwärts der Trogachse vorhanden ist, d.h. keine Neigung mehr und somit kein Hebungsantrieb. Das würde erklären, warum trotz Trogachse vorderseitig über Ost- und Südostdeutschland keine höherreichende Bewölkung mehr auftritt (sieht man davon ab, dass die Luft außerdem recht trocken ist).
2. Am Imposantesten ist derzeit ein kräftiger Orkanwirbel bei Island, der einen Kerndruck von um 940hPa aufweist. Das Eindrehen im Kernbereich ist gut zu erkennen. Außerdem ist die Kaltfront ziemlich scharf an ihrer Rückseite abgegrenzt, exakt dort zieht sich ein "Dryslot" entlang (der zugehörige Vorgang heißt Dry Intrusion), es wird Stratosphärenluft herabbefördert, welche hohe potentielle Vorticity freisetzt und den Kerndruckfall der Zyklone fördert. Es existiert auch ein schmaler Warmsektor über den Britischen Inseln. Bis das Frontensystem Deutschland mit Niederschlägen erreicht, wird es okkludiert sein.
Etwas verwirrend scheint die konvektive Bewölkung unmittelbar westlich der Kaltfront über Irland und der walisischen See zu sein. Derartig zusammenhängende Bewölkung steht häufig in Zusammenhang mit einer markanten Trogachse.
Tatsächlich findet man in der 300hPa-Karte eine 2. Trogachse und ein extremes Vorticitymaximum. Wenn man sich die Jetkonfiguration anschaut, dann liegt dieses Vorticitymaximum genau im linken Jetauszug (grün gekennzeichnet), während ein Vorticitymaximum mit umgekehrten Vorzeichen (antizyklonal) im rechten Jetauszug liegt (wie man es im Lehrbuch findet).
Die Ursache für dieses Maximum sieht man in der Jetkarte noch besser. Von über 190Kn Mittelwind im Jetkern geht die Strömungsgeschwindigkeit über der walisischen See auf unter 60Kn zurück. Die starke Abbremsung äußert sich - gemäß dem Venturi-Effekt - in einer starken Auffächerung der Strömung (Querschnitt vergrößert sich). Neben der starken Krümmung wird also auch starke Scherungsvorticity induziert.
Neben der starken Krümmung wird also auch starke Scherungsvorticity induziert. Letzendlich resultiert daraus also starker Hebungsantrieb. Die notwendige Labilität für die konvektive Bewölkung resultiert aus der Stratosphärenluft, diese lässt trockene Luft in der Höhe mit feuchter Luft am Boden überlagern --> potentielle Instabilität, die durch die intensive Hebung in "bedingte Instabilität" (conditional instability) umgewandelt wird und freigesetzt wird.
3. Etwa dort, wo ich "Welle" geschrieben habe, befindet sich der Tiefkern des kommenden Sturm- bzw. Orkantiefs, das über den Ärmelkanal nach Nordwestdeutschland zieht. Es "reitet" derzeit noch auf der Jetachse und vertieft sich daher nur unwesentlich (auf der Jetachse herrscht Divergenzfreiheit, d.h. Massenerhaltung, nichts fließt oben ab, daher kein Druckfall unten), wird aber heute nachmittag zunehmend in den linken Jetauszug geraten und sich dann stärker vertiefen. Im Gegensatz zu Kyrill und Emma, die schon vor dem Eintreffen in Europa voll entwickelte Sturmwirbel waren. Wir haben es also mit einer relativ kleinräumigen Erscheinung zu tun, die entsprechend schwieriger in seiner Zugbahn, Intensität und Auswirkungen vorhersagbar ist. Das bereitet den Meteorologen im operationellen Vorhersagedienst derzeit Kopfzerbrechen und dürfte ihnen noch eine "heiße" Nacht bescheren. Das tiefe Wolkenband nördlich der Jetachse sollte der "Cloudhead" sein, das hohe Wolkenband gehört zum "warm conveyor belt" (warmes Förderband). Ich würde die Zyklogenese als "cold conveyor belt"-Type klassifizieren, da die Warmluftzufuhr in den Kern rasch abreißt und der Höhentrog der dominante Antrieb der Zyklogenese ist.
Zum Abschluss noch der besagte Querschnitt, der sich von der kalten, gut durchmischten Stratosphärenluftmasse durch den Wolkenkopf (kaltes Förderband) und das warme Förderband bis in den antizyklonalen (warmen) Bereich des Jets zieht.
Die Legende besteht aus den Längen- und Breitengraden in der Abszisse und der Höhe in hPa auf der Ordinate. Dargestellt sind die Feuchtisentropen, d.h. äquivalentpotentielle Temperatur (Theta-e). Im Bereich der Stratosphärenluftmasse hat man konstante Isentropen mit der Höhe (senkrecht) bis etwa 700hPa. Hier kann man von einer "gut durchmischten" Luftmasse sprechen, d.h. in einem entsprechenden Sondenaufstieg würde die Temperatur mit der Höhe trockenadiabatisch abnehmen. Die Feuchtisentropen nehmen mit der Höhe nicht ganz so stark zu wie die Trockenisentropen, da in Theta-e auch die absolute Feuchte inkludiert ist, die mit der Höhe generell abnimmt. Bei ungefähr 48°N sieht man die Frontfläche des warmen und kalten Förderbands mit potentieller Instabilität (Feuchtisentropen mit der Höhe nach hinten geneigt).
Im antizyklonalen Bereich weiter südlich hat man das Gegenteil zur durchmischten Luftmasse mit einer räumlich unterschiedlichen Zunahme der Theta-e mit der Höhe (eierförmig), also eher potentiell stabil.
Kleines Lexikon zu den verwendeten Fachbegriffen:
RGB
Das RGB-Bild entsteht durch Überlagerung dreier Frequenzkänäle (ein Kanal R for rot, einer G für grün und einer B für blau), zwei Infrarotkanäle und einen nahe-Infrarotkanal, letzterer unterscheidet in der Absoprtion zwischen Wasser und Eis. Die resultierenden Farbnuancen zeigen die Unterschiede zwischen tiefen und hohen Wolken.
differentielle Vorticityadvektion
Gemeint ist damit eine Höhenänderung der Eigenschaft (hier die Vorticity), d.h. mit zunehmender Höhe muss eine Zunahme erfolgen, damit sich die Advektion auch in vertikalen Prozessen niederschlägt (also Hebung oder Absinken). Gewöhnlich nimmt der Wind mit der Höhe zu ,daher hat man fast immer differentielle Advektion, wenn man z.B. das Bodenniveau und 500hPa betrachtet. Daher lässt man das Attribut differentiell häufig weg.
Dryslot und Dry Intrusion
Trockener Oberstrom, besonders im Wasserdampfbild als schwarzer Streifen erkennbar, der rückseitig einer Kaltfront um Kern der Bodenzyklone vorstößt. Der damit verbundene Prozess des Absinkens trockener Luft aus stratosphärischen Höhen wird Dry Intrusion genannt. Das Produkt dagegen Dryslot. Dabei wird zusätzlicher Hebungsantrieb in Form "potentieller Vorticity geliefert", also Wirbelhaftigkeit, die durch Hebung erst frei wird. Je stärker die Vorticity, desto stärker die Tiefentwicklung, vereinfacht gesagt.
Vorticitymaximum
Ein Maximum an Vorticityadvektion, meist ist damit zyklonale (positive) Vorticityadvektion gemeint. Dort hat man den stärksten Hebungsantrieb und den stärksten Druckfall. Bei einer markanten Tiefentwicklung liegt der Bodentiefkern also genau unter dem Vorticitymaximum.
Jetauszug
Wird häufig bei synoptischen Analysen gebraucht, um Tiefdruckentwicklungen abzuschätzen. Im linken Jetauszug herrscht nach der quasi-geostrophischen Theorie a) Divergenz und b) Aufsteigen der Luft in der Schicht darunter, demzufolge Hebung. Entsprechend ist im rechten Jeteinzug ebenfalls Hebung, im linken Jeteinzug und rechten Jetauszug Absinken zu finden. Bei stark gekrümmten Jetstreams kann auch der gesamte Auszugsbereich von Divergenz beherrscht sein
Venturi-Effekt
A*v = const. Querschnitt * Geschwindigkeit sind konstant. Nimmt die Geschwindigkeit ab, muss der Querschnitt zunehmen. Wird zumeist in der Hydrologie verwendet oder auch bei Strömungen durch Gebirgstäler. Bei Talverengung nimmt der Wind zu. Übertragen auf den Jet bedeutet das, wenn am Jetausgang der Wind stark abnimmt, muss die Fläche, die der Jet umspannt, größer werden. Letzteres nennt man DIFFLUENZ.
Scherungsvorticity
Der Anteil an der relativen Vorticity, die sich aus Krümmung und Scherung zusammensetzt, der durch eine starke Abnahme des Windes in der Horizontalen entsteht. Krümmungsvorticity hingegen entsteht bei starker Krümmung der Strömung.
potentielle und bedingte Instabilität
Potentielle Instabilität liegt dann vor, wenn eine trockenkühle Schicht über einer feuchtwarmen Schicht zu liegen kommt. Die äquivalentpotentielle Temperatur nimmt dann mit der Höhe ab. Wird die gesamte Luftsäule gehoben, so kondensiert der feuchte Teil (die freiwerdende Kondensationswärme verringert die Abkühlung), während der trockene Teil trockenadiabatisch gekühlt wird. Es kühlt also in der Höhe stärker ab als darunter, die Schichtung wird bedingt instabil.
Ist der Hebungsantrieb ausreichend, kann nun die Höhe freier Konvektion erreicht werden und ein Luftpaket ist wärmer als die Umgebungsluft und steigt immer weiter auf (dann instabile Schichtung).
Potentielle Instabilität ist gerade in den Wintermonaten, über dem Meer sowie nachts von Bedeutung, da es die Sonneneinstrahlung dann nicht schafft, ein Luftpaket ohne sonstigen Hebungsantrieb auf die Höhe freier Konvektion zu bringen.
Jetachse
Die Jetachse ist der Kernbereich des Starkwindbandes, wo die Stromlinien im idealen Fall geradlinig verlaufen. Dann herrscht ein Gleichgewicht aus Coriolis- und Druckgradientkraft (geostrophischer Wind). Es kann somit keine Masse von der Seite zufließen oder abfließen, der Jetkern ist damit divergenzfrei. Ohne Massenabfluss oder -zufluss gibt es keine Hebung/Absinken. Ein Tief, das sich auf der Jetachse bewegt, vertieft sich nicht oder füllt sich nicht auf.
Cloudhead
Wolkenkopf, meistens tiefes Wolkenband, das bei intensiven Tiefentwicklungen auftritt und nördlich der Jetachse liegt, somit im kalten Bereich des Jets, wo die Wolkenobergrenzen nicht so hoch sind. Aus dem Wolkenkopf entwickelt sich später die Okklusion bzw. das Tief selbst heraus.
Cold conveyor belt
das kalte Förderband kreuzt die Okklusionsfront stromaufwärts und macht sich meist durch eine Absenkung der Wolkenobergrenzen bemerkbar. Mit Entwicklung des kalten Förderbands befindet sich die Zyklogenese im Reifestadium
Warm conveyor belt
Das warme Förderband, welches in der mittleren und oberen Troposphäre feuchtwarme Luft transportiert und meist durch kompakte hohe und mittelhohe Bewölkung gekennzeichnet ist. Er bringt mitunter kräftigen Landregen (z.B. bei Kyrill). Aus dem warmen Förderband können sich ebenso wie beim kalten Förderband Tiefs einringeln.