Kalter aber kein eisiger Januar

Mitteleuropa, die Schweiz und Zürich erlebten einen der kältesten Januarmonate seit 30 Jahren. Mit einer durchschnittlichen Temperatur von minus 3 Grad war der Januar am Zürichberg mehr als drei Grad kälter gegenüber der Referenzperiode 1981-2010.

Der Januar 2017 gehört zu den 30 kältesten seit Messbeginn 1864. Damit passt er so gar nicht ins Bild der letzten Jahre. Denn es war der erste unterkühlte Jänner seit sieben Jahren. Letztmals kälter war der erste Monat des Jahres in Zürich 1987 mit minus 4,3 und 1985 mit minus 5,4 Grad durchschnittlicher Lufttemperatur. Auch wenn wir schlotterten, der Januar 2017 ist auch in jüngerer Zeit nicht das Mass aller Dinge, wie MeteoSchweiz schreibt. Vor nur fünf Jahren brachte der Februar 2012 in Zürich mit minus 3,5 Grad noch tiefere Temperaturen.

Selbstgemachte Eistage

Zustande kam die Januarkälte 2017 durch winterliche Hochdruckgebiete. Wie schon im Dezember war auch der Januar geprägt von hohem Luftdruck. Es handelte sich aber nicht um klassische winterliche Sibirienhochs, sondern um eine mitteleuropäische Eigenproduktion. Während Sibirienhochs ganz Europa eisiges Wetter bringen, liegen bei Hochs über Mitteleuropa die nördlichen Teile Europas, vor allem die skandinavischen Länder, häufig in einer etwas milderen westlichen Strömung, Mitteleuropa dagegen bekommt Luft aus dem Osten, respektive produziert seine Kaltluft unter der Schirmherrschaft des Hochs selbst. Diese bodennahe Kaltluftproduktion hat sich schon während der winterlichen Hochs im Dezember 2016 abgezeichnet, verstärkte sich durch das Einfliessen arktischer Luftmassen im Januar aber entscheidend. So war der Dezember 2016 erst leicht unterkühlt. Ein entscheidender Unterschied war auch in der Schneedecke auszumachen. Während der Dezember aufgrund fehlender Niederschläge schneefrei über die Bühne ging, blieben die spärlichen Schneefälle von Anfang Januar in der Folge den ganzen Monat über liegen. Erst mit einer Schneedecke wird die mitteleuropäische Kältemaschine dann auch richtig effizient. So wurden im Januar 2017 in Zürich 18 Tage mit Dauerfrost, sogenannte Eistage, registriert. Also Tage, an denen die Lufttemperatur ganztags unter null Grad verharrte. Damit gehört der Januar 2017 zu den 15 eisigsten Januarmonaten seit Anfang des 20. Jahrhunderts. Letztmals mehr Dauerfrost brachte der Januar 1997 mit insgesamt 19 Eistagen.

Die längsten Kältewellen erlebte Zürich im Winter 1916/17 und 1996/97 mit 25, respektive 24 Tagen Dauerfrost ohne Unterbruch.

Kältewelle in Zahlen

Die Anzahl Eistage gibt Aufschluss über die Konstanz eines winterlichen Monats. Doch die zeitliche Abgrenzung der eigentlichen Kältewelle stimmt nicht mit dem kalendarischen Monatsanfang und -ende überein.

Genau genommen erlebte Zürich zwei aufeinanderfolgende Kältewellen. Die erste startete am 30. Dezember und dauerte knapp zwei Wochen bis zum 10. Januar. Nach einer kurzen Verschnaufpause mit Temperaturen bis 5 Grad und Westwind, brach gleich die zweite, die intensivere Kältewelle über Mitteleuropa herein. Sie dauerte vom 14.-26. Januar. Während dieser Periode herrschte anhaltender Dauerfrost. Es konnten also 13 zusammenhängende Eistage beobachtet werden. Die Anzahl zusammenhängender Eistage gibt somit Aufschluss über die Länge einer Kältewelle. Letztmals länger dauerte eine Kältewelle im Februar 2012 mit 16 Tagen Dauerfrost. Die Kältewelle im Januar 2017 gehört aber zu den 17 längsten seit 1901.

Die Intensität einer Kältewelle lässt sich mit einem weiteren Indikator ausdrücken. Mit dem Temperaturdurchschnitt über 14 aneinanderfolgende Tage.

Gemittelt über 14 Tage sank die Temperatur in Zürich während der zweiten Kältewelle im Januar 2017 auf minus 5,4 Grad. Damit war die diesjährige Kältewelle nicht wirklich aussergewöhnlich. Im langjährigen Durchschnitt seit 1901 treten Kältewellen in gleicher oder höherer Intensität sogar alle 3 bis 4 Jahre auf. Die Kältewelle im Februar 2012 erreichte mit minus 9,9 Grad einen spürbar tieferen Wert.

Die diesjährige Kältewelle im Januar 2017 war die intensivste und längste seit Februar 2012. Im langjährigen Vergleich hebt sie sich am ehesten über ihre Länge, keinesfalls jedoch über ihre Intensität von anderen ab.

Harter Winter?

Für Aufsehen sorgte vor allem das tiefe Januarmonatsmittel der Temperatur, welche durch die rasche Abfolge von zwei rund zweiwöchigen Kältewellen zustande kam, so dass der Januar 2017 praktisch durchgehend kalt aber nie richtig eisigkalt war. Zusammen mit dem schon recht kalten Dezember ist der Winter 2016/17 in Zürich bisher recht hart. Dies zeigt sich eindrücklich in der Summe aller negativen Tagesmitteltemperaturen im bisherigen Winter. Meteorologen sprechen von der Kältesumme eines Winters. Am 31. Januar liegt sie im langjährigen Durchschnitt bei minus 108. Heuer lag die Kältesumme an diesem Datum bereits bei minus 130. Zum Vergleich: Vor einem Jahr stand die Kältesumme am 31. Januar nach anhaltender Winterwärme bei rekordverdächtigen minus 17. Der Winterverlauf kann Ende Januar aber auch richtig hart sein. So lag die Kältesumme Ende Januar 1963 schon bei minus 355, 1941 zumindest bei minus 293.

Mit dem Monatswechsel in den Februar kam der Wetterumschwung. Zum ersten Mal diesen Winter konnte sich der mildernde Westwind für mehrere Tage in Folge etablieren und führte laue aber auch sehr feuchte Luftmassen nach Mitteleuropa. Nach einer zweieinhalbmonatigen Trockenperiode fiel vom 30. Januar bis zum 1. Februar in Zürich innert kurzer Zeit so viel Niederschlag wie üblicherweise im ganzen Monat zu erwarten wäre. Die Temperaturen sprangen in die Höhe. In Zürich gab es Anfang Februar knapp 10, in Genf sogar 15 Grad. So kamen schon fast leise Frühlingsgefühle auf.

Ob sich der Winter von diesem Rückschlag nochmals erholen kann, muss sich zeigen. Was sich sagen lässt, ist, dass in den letzten vier Jahrzehnten massive Kältewellen aus unserem Winterklima fast verschwunden sind.

Kalter aber kein eisiger Januar

Den Herbststürmen geht die Luft aus

Der Oktober 2016 war recht kühl, grau und verbreitet zu trocken. Der Oktober brachte über weite Strecken praktisch kaum Niederschläge. Erst die ergiebigen und grossflächigen Niederschläge vom 25./26. Oktober dämpften die Trockenheit etwas ab. Trotzdem war der Oktober nun bereits der dritte zu trockene Monat in Folge. Nach dem zweitägigen Niederschlagsereignis kam zum Monatsende das Hochdruckgebiet Quinn. Das erste richtige Herbsthoch der Saison. Nachdem der Oktober über weite Strecken vor allem aufgrund einer Flachdrucklage sehr ruhiges Wetter brachte, fand das ruhige Wetter unter Hochdruckeinfluss zum Monatsende seine fast nahtlose Fortsetzung. Europa liegt bereits seit Monaten in einer „Un-Wetterzone“. Was im September mit dem verlängerten Sommer noch angenehm war, präsentiert sich im Oktober mit wenig Sonne, viel Wolken- und Nebelgrau, aber nur wenig Regen bei kühlen Tagestemperaturen von 10 Grad. Doch woher kommt das ruhige Wetter und wann gab es letztmals einen richtigen Herbststurm?

Temperaturabweichung vom langjährigen Durchschnitt 1981-2010 im Oktober. Über der Arktis war es viel zu warm. Die Kontinente waren unterkühlt (Warm Arctic Cold Continents WACC).
Temperaturabweichung vom langjährigen Durchschnitt 1981-2010 im Oktober. Über der Arktis war es viel zu warm. Die Kontinente waren unterkühlt (Warm Arctic Cold Continents WACC).

Keine Herbststürme mehr?

Der Eindruck täuscht nicht. Der letzte Herbststurm in der Schweiz liegt bereits drei Jahre zurück. Letztmals Ende Oktober 2013 fegte ein Herbststurm über die Schweiz. Seither sind die Herbstmonate bei uns ruhig. Stürme gab es vornehmlich im Winter, aber nicht mehr im Herbst. Die Ursache ist in einer zunehmend in den Herbstmonaten gestörten Zirkulation der Nordhemisphäre zu suchen. Während der Nordatlantik normale bis leicht unterdurchschnittliche Temperaturen aufweist, sind die arktischen Regionen am und rund um den Nordpol aussergewöhnlich warm (Warme Arktis, kalte Kontinente). Sturmtiefs werden jedoch durch starke Temperaturgegensätze befeuert, diese fehlen nun aber in Herbstmonaten mit gestörtem Zirkulationsmuster. Grund dafür sind die geringe Eisausdehnung und die dadurch überdurchschnittlichen Wassertemperaturen in der Arktis. Starke Gegensätze gibt es hingegen zwischen der relativ warmen Arktis und den bereits stark ausgekühlten Landmassen Ostsibiriens und Nordamerikas. Entsprechend bilden sich die Herbststürme dort und seltener auf dem Nordatlantik vor den Toren Europas. Sehr viel Hoffnung auf eine nachhaltige Änderung besteht derzeit nicht. Gelegentlich verirrt sich ein schwaches Tief auf den europäischen Kontinent, danach darf wieder längere Zeit gewartet und gerätselt werden, ob und wann die Zirkulation allmählich auf Winter umstellt und kräftigere Sturmtiefs schickt wie dies in den letzten Wintern der Fall war. Bei den derzeitigen Verhältnissen im Hohen Norden sollte man sich jedoch nicht allzu viele Hoffnungen machen (meteoradar). Die hiesigen Meteorologen sind heuer weniger mit Herbststürmen als vielmehr mit kniffligen Nebelprognosen beschäftigt.

AO-Index im Oktober 1950-2016
AO-Index im Oktober 1950-2016. Die Arktische Oszillation (AO) ist ein guter Indikator für die Ausprägung des Polarwirbels. Bei positiver AO ist ein starker Polarwirbel erkennbar, der eine intakte Westwindströmung auf der Nordhemisphäre fördert. Bei negativer AO ist der Polarwirbel stark gestört, schwach ausgeprägt oder sogar aufgeteilt. Im Oktober 2016 erreichte die AO für den Monat Oktober einen neuen Negativrekord seit Messbeginn 1950. Der langjährige Trend zeigt für den Monat Oktober ebenfalls eine sinkende Tendenz. Eine Wechselwirkung mit dem Abschmelzen des Polareises ist durchaus denkbar und plausibel.
NAO-Index im Oktober 1950-2016
NAO-Index als Mass der Westwindströmung. Für den Monat Oktober ist eine sinkende Tendenz über die letzten Jahre erkennbar.

Herbstthema Nebel

Nebel, Hochnebel und Wolken unterscheiden sich physikalisch nicht voneinander. Alle bestehen aus kleinen Wassertröpfchen, welche in der Luft schweben. Nebel liegt auf der Erdoberfläche auf. Von Hochnebel wird gesprochen, wenn die Nebelschicht von der Erdoberfläche abgehoben ist. Doch warum liegt im Schweizer Mittelland im Herbst und Winter so häufig Nebel? Und wie kann die Obergrenze abgeschätzt werden?

Nebel oder Hochnebel entsteht während Hochdrucklagen in den Herbst- und Wintermonaten. Bei stabilen Hochdrucklagen entsteht jeweils in den Nächten Kaltluft. Die schwere Kaltluft fliesst einerseits in Bodennähe langsam von den Alpentälern und vom Jura in Richtung Mittelland, andererseits bildet sich diese durch Ausstrahlung in klaren Nächten im Mittelland an Ort und Stelle.

Somit entsteht eine Temperaturumkehr- oder Inversionsschicht. Aufgrund der tief stehenden Sonne kann der entstandene Kaltluftsee tagsüber nicht vollständig abgebaut werden – die Temperaturen sinken dann im Mittelland in der Regel von Tag zu Tag etwas ab.

Da kalte Luft weniger Feuchte aufnehmen kann als warme, kommt es mit der Zeit zur Kondensation und damit zur Nebelbildung. Hat sich eine ausgeprägte Inversion ausgebildet, so ist die Schichtung der unteren Atmosphäre extrem stabil. Die Inversion kann dann nur noch mit stärkeren Winden, wie sie beim Durchgang von Störungen (vor allem Kaltfronten) auftreten, ausgeräumt werden.

Für die nebelgeplagten Unterländer stellt sich dann die essentielle Frage: Wo befindet sich die Nebelobergrenze? MeteoSchweiz präsentiert hierfür eine eingängige Faustregel: In einer ersten Näherung kann man sagen, dass die Nebelobergrenze direkt von der grossräumigen Strömung abhängig ist. Befindet sich das Hoch direkt über den Alpen oder ist die Druckverteilung flach, so pendelt sich die Nebelobergrenze bei 800 bis 900 Metern ein. Kommen hingegen südwestliche Winde auf, sinkt die Obergrenze auf 500 bis 700 Meter ab. Ganz anders ist die Situation bei einer Bisenströmung (Nordostwinde). Hier gilt: je stärker die Bise, umso höher steigt das Nebelgrau. Ist im Wetterbericht von einer Bisentendenz oder einer schwachen Bise die Rede, so liegt die Obergrenze meist im Bereich von 900 bis 1200 Metern. Bei mässiger Bise muss man oft schon über 1500 Meter steigen, zusätzlich dringt der Nebel dann auch immer weiter in die Voralpen und Alpentäler vor.

Gute Nachrichten

Wie Auswertungen von MeteoSchweiz zeigen, hat die Nebelhäufigkeit in den letzten rund 30 Jahren in Zürich abgenommen. Dies gilt nicht nur für das Schweizer Mittelland sondern auch für die meisten anderen Regionen in Europa. In der jüngeren Zeitspanne von 1996-2015 wurden in Zürich während den Herbstmonaten September bis November durchschnittlich 24 Tage mit Nebel verzeichnet. In den zwei Jahrzehnten davor 1971-1990 waren es noch durchschnittlich 30 Tage. Eine Linderung in der Nebelbelastung ist hier durchaus zu erkennen. Wenn der Herbst schon immer ruhigeres Wetter bringt, ist es zumindest weniger grau als noch früher.

Weiterführende Links:

Washington Post

MeteoSchweiz

meteoradar

Fotometeo

 

Den Herbststürmen geht die Luft aus

Wie wird der kommende Winter? Die Weltmeere wissen es

Mit Spannung verfolgen die Meteorologen die Witterungsentwicklung in den nächsten Monaten. Mit dem Winterhalbjahr steht meteorologisch eine spannende Jahreszeit bevor und die Treiber des kommenden Winters werden gesucht.

 

El Niño und kalter Atlantik

Wenn es darum geht, die durchschnittliche Witterung in den kommenden Monaten abzuschätzen, hilft meistens ein Blick auf die Weltmeere. Sie beeinflussen die darüber liegende Atmosphäre entscheidend und fungieren deshalb als langfristiger Taktgeber des Wetters. Ihre enorme Masse dient als grosser Energiespeicher und ihre Trägheit erlaubt es, die Atmosphäre über einen sehr langen Zeitraum in die eine oder andere Richtung zu beeinflussen. Deshalb sind zurzeit alle Blicke auf zwei ausgeprägte Meerestemperatur-Anomalien in den Weltmeeren gerichtet. Diese beiden „Player“ werden die Entwicklung der Witterung in den kommenden Monaten prägen. Der erste Player ist ein sich seit Monaten verstärkendes El Niño-Ereignis im tropischen Pazifik. Die Fernwirkungen eines El Niños auf das Winterwetter in Europa sind aber nicht eindeutig. Das haben unzählige Analysen vergangener Ereignisse gezeigt. Viel entscheidender für das europäische Winterwetter dürfte ein massiver Kältepol im Oberflächen-Meerwasser des Nordatlantiks sein. Nordwestlich der Iberischen Halbinsel ist die Wasseroberfläche auf einer riesigen Fläche seit Monaten zu kalt. Diese Kälteanomalie wird vor der Ostküste der USA abrupt unterbrochen. Dort ist das Meerwasser zu warm. Ebenfalls zu warm ist das Meer südlich der Azoren und im Norden zwischen Neufundland und Spitzbergen rund um Grönland. Dieses von Norden nach Süden ersichtliche Warm-kalt-warm-Muster in der Meeresoberflächen-Temperatur des Nordatlantiks ist in der Meteorologie gut bekannt. Es beschreibt die negative Phase der Nordatlantischen Oszillation (NAO).

Luftdruckschaukel

Die NAO beschreibt die Luftdruckschaukel zwischen dem Azorenhoch und dem Islandtief, welche die Westwindaktivität in Europa bestimmt. Bei grossem Druckunterschied wehen starke Westwinde und bringen in den Wintermonaten milde und feuchte Atlantikluft bis weit in den Kontinent. Wenn jedoch dieser Luftdruckgegensatz klein ist, flauen die Westwinde ab und eisige Ostwinde führen arktische Luft aus Sibirien in den Alpenraum und bescheren uns die kalten Winter.

Die Nordatlantische Oszillation (NAO) kennt zwei Hauptphasen: die positive Phase mit starkem Islandtief und kräftigem Azorenhoch und folglich starkem von Südwesten nach Nordosten verlaufendem Westwind. Und die negative Phase mit schwächerem Islandtief und Azorenhoch und abflauenden Westwinden.
Die Nordatlantische Oszillation (NAO) kennt zwei Hauptphasen: die positive Phase mit starkem Islandtief und kräftigem Azorenhoch und folglich starkem von Südwesten nach Nordosten verlaufendem Westwind. Und die negative Phase mit schwächerem Islandtief und Azorenhoch und abflauenden Westwinden.

Kalter Winter?

Die aktuellen Meeresoberflächen-Temperaturen über dem Nordatlantik lassen für den kommenden Winter eine negative NAO vermuten.

Der Temperaturunterschied zwischen dem eisigkalten grönländischen Inland und dem umliegenden Meer ist nun also grösser. Die Divergenzzone beschränkt sich folglich nur auf Grönland, so dass das Hoch sehr kräftig wird. Zum Ausgleich der Wärmeanomalie des Polarmeers ist es im nördlichen Subtropenmeer zu kühl. Dies hat zur Folge, dass die leicht östlich dieser Anomalien angeordneten Druckgebilde Azorenhoch und Islandtief entsprechend dem abgeschwächtem Temperaturgradient schwächer ausgeprägt sind. Da es im kalten Norden, im Bereich des Islandtiefs, nun milder ist und im warmen Süden, in der Region der Azoren nun kühler ist als üblich, ist auch der Temperaturunterschied weniger gross und dementsprechend der Polarjet weniger ausgebildet. So werden die dynamischen Druckgebilde weniger kräftig. Mit dem abgeschwächten Polarjetstream flauen auch die eingelagerten Westwinde ab und verlaufen deutlich südlicher sowie zonaler, also breitenkreisparalleler als in der positiven Phase. Zeitweise wird die Westströmung sogar blockiert, da der Druckgradient zu schwach ist. Dann wird keine milde Meeresluft in den europäischen Kontinent getragen und der Weg für die arktisch kalte Polarluft aus Russland ist geebnet. In Mitteleuropa ist jedoch nicht jeder Winter mit negativer NAO auch automatisch trocken und von sibirischer Kälte geprägt. Der Grund dafür liegt in einem speziellen Modus der negativen NAO.

Die negative Phase der Nordatlantischen Oszillation mit schwachem Istlandtief und Azorenhoch. Die Meeresoberflächentemperatur-Anomalien folgen dem Muster warm-kalt-warm.
Die negative Phase der Nordatlantischen Oszillation mit schwachem Istlandtief und Azorenhoch. Die Meeresoberflächentemperatur-Anomalien folgen dem Muster warm-kalt-warm.

Tief über Spanien

Bei diesem Muster geht es um eine typische Staulage am Alpensüdhang. Dabei befindet sich ein Tief über der Iberischen Halbinsel, die Winde im Alpenraum wehen aus Süd bis Südost. Die Regen- und Schneewolken werden an die Alpensüdseite gestaut und regnen oder schneien sich dort an Ort und Stelle aus. Die Alpennordseite profitiert dann tendenziell vom Föhn und somit von trockener und milder Witterung. Ist die Föhnströmung jedoch nicht genügend stark, so liegt eine staubige Inversion über dem Schweizer Flachland und bringt mit trüben, trockenen und eher kalten Verhältnissen. Diese Wetterlage kommt zustande, wenn das Oberflächenwasser im Südwestatlantik wärmer, jenes nordwestlich der Iberischen Halbinsel hingegen kälter ist als üblich. Und genau diese Temperaturverteilung liegt zurzeit im Atlantik vor und dürfte auch bis in den Winter hinein bestand haben.

Entscheidend dürfte zudem sein, wo der Winter in Europa zuerst zuschlägt – in Skandinavien oder im Balkan. Bei einem raschen Wintereinbruch in Skandinavien könnte sich die negative NAO verstärken. Die Tiefs über Spanien würden dann nicht nach Norden vorstossen können, sondern würden über den Mittelmeerraum abgelenkt. Der Winter könnte dann in Mitteleuropa kalt werden. Klopft der Winter aber zuerst im Balkan an, so würde die Tiefs von Spanien denn Weg in Richtung Norden nehmen und in Mitteleuropa immer wieder milde Luft aus dem Süden heranführen.

Ein möglicherweise kräftiges Hoch über Grönland und das kalte Meerwasser nordwestlich der Iberischen Halbinsel können im kommenden Winter also immer wieder Tiefdrucktröge über dem östlichen Nordatlantik hervorbringen, welche bis nach Spanien reichen. Trotz negativer NAO wird es also kaum einen Kaltwinter in Mitteleuropa geben. Der Mittelmeerraum könnte so richtig nass werden und der Alpensüdhang sehr viel Schnee abbekommen.

Ein Trog über dem östlichen Nordatlantik mit Tief über Spanien. Diese Wetterlage könnte im kommenden Winter häufig vorkommen.
Ein Trog über dem östlichen Nordatlantik mit Tief über Spanien. Diese Wetterlage könnte im kommenden Winter häufig vorkommen.
Wie wird der kommende Winter? Die Weltmeere wissen es

Der Westwind bläst den Winter fort

Der Januar 2015 war in Zürich rund anderthalb Grad wärmer als das langjährige Mittel der Jahre 1981-2010. Auf dem Züriberg zeigte das Thermometer im Mittel 1,8 Grad an. Mit dem Januar geht der fünfte zu warme Monat in Folge seit September 2014 zu Ende. Weiter war es der fünfte übertemperierte Januar in Folge, nachdem in Zürich bereits alle Januare seit 2011 zu warm ausfielen. Die Januare im bereits wieder zur Hälfte durchschrittenen zweiten Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts sind mit durchschnittlich 1,7 Grad so mild wie nie zuvor in der 150-jährigen Messreihe von Zürich. In der Dekade von 1981-1990 waren die Januare im Durchschnitt noch -0,2 Grad kalt. Zwischen 1991 und 2000 brachten es die ersten Monate des Jahres bereits auf 0,7 Grad, ehe sie sich in der ersten Dekade des neuen Jahrtausends von 2001 bis 2010 nicht weiter erwärmten und mit durchschnittlich 0,5 Grad sogar etwas kühler ausfielen als jene in der Vordeakde. Mit einem regelrechten Temperatursprung um 1,2 Grad seit der letzten Dekade haben sich die Januare nun aber wieder kräftig erwärmt.

 

Februar kann kalt sein

Die Winterwärme in der laufenden Dekade konzentriert sich keinesfalls nur auf den Januar. Ein sehr ähnliches Bild zeigt sich in der Tat auch im Dezember. Auch diese waren seit 2011, also im aktuellen Jahrzehnt, allesamt zu warm. Gegenüber dem vorangegangenen Jahrzehnt beträgt der Temperatursprung im Dezember sogar 1,7 Grad. Es ist jedoch zu bedenken, dass im aktuellen Jahrzehnt bis 2020 noch einiges geschehen kann. Von zu kalten Dezembern und Januare wird Zürich in den nächsten Jahren nicht unbedingt verschont werden. Dass es im Winter auch so richtig kalt werden kann, zeigen denn auch die Februare im laufenden Jahrzehnt. So war insbesondere der Februar 2012 für die heutige Zeit ausgesprochen kalt. Auf dem Zürichberg war es im Mittel eisige -3,5 Grad kalt. Und auch ein Jahr später blieb der Februar 2013 mit durchschnittlich -1,3 Grad frostig. Ob der letztjährige, viel zu warme Februar eine Trendwende einläutete, wird wohl der aktuelle Februar zeigen. Allgemein ist in diesem Jahrzehnt bisher noch kein Februarmuster zu erkennen, so war auch der Februar 2011 übertemperiert. Verglichen mit dem Vorjahrzehnt kühlten sich die Februare der Zehnerjahre jedoch im Schnitt markant ab. Trumpften die zweiten Monate des Jahres in den Dekaden 1991 bis 2000 und 2001 bis 2010 noch mit durchschnttlich 1,8 Grad auf, sind es im laufenden Jahrzehnt bisher kalte 0,5 Grad.

 

NAO entscheidet

Ob der Februar 2015 mild wie sein Vorgänger oder eisigkalt wie 2012 oder 2013 wird, hängt vor allem von der Nordatlantischen Oszillation (NAO) ab. Ist der Luftdruck über Südwesteuropa hoch und über Island und Skandinavien tief (positiver NAO-Index), führen die Westwinde im Winter milde und relativ feuchte Luftmassen heran. Ist das winterliche Kaltlufthoch über Russland dagegen kräftig ausgebildet, strömt mit Bise kalte und trockene Luft Richtung Alpenraum und die niederschlagsbringenden Tiefdruckgebiete ziehen dann weit nördlich und südlich von Mitteleuropa durch (negativer NAO-Index).

Die Nordatlantische Oszillation (NAO), also die Stärke der Westwindströmung, beeinflusst auch diesen Winter entscheidend das Wetter in der Schweiz: Bei positiver NAO ist es viel zu mild, bei negativer NAO ist es winterlich kalt.
Die Nordatlantische Oszillation (NAO), also die Stärke der Westwindströmung, beeinflusst auch diesen Winter entscheidend das Wetter in der Schweiz: Bei positiver NAO ist es viel zu mild, bei negativer NAO ist es winterlich kalt.

Wie stark der Einfluss der NAO auf den Schweizer Winter ist, zeigt der bisherige Winterverlauf (Dezember 2014 bis Januar 2015) eindrücklich: Der Winter startete Anfang Dezember mit durchschnittlichen Temperaturen. Die Strömung über Europa war zonal geprägt, jedoch war noch keine starke Westströmung auszumachen. In der Folge verstärkten sich die Druckgebilde Azorenhoch und Islandtief, so dass eine ausgeprägte Westwindströmung aufkam. Der NAO-Index stieg analog rasch in den stark positiven Bereich. Die Milderung in Zürich lies nicht lange auf sich warten. Schon bald stiegen die Temperaturen markant an. Zur Dezembermitte war es beinahe frühlingshaft mild auf dem Zürichberg mit Temperaturen über 10 Grad. In der Folge sank der NAO-Index bis zum Jahresende kontinuierlich bis in den negativen Bereich ab, da die Druckgebilde über dem Atlantik weniger ausgeprägt waren und somit die Westwinde langsam abflauten. Der Weg war somit frei für arktische Luftmassen, welche den Alpenraum dann auch tatsächlich kurz nach Weihnachten und bis zum Silvester besuchten und mit Schnee überhäuften. Doch bereits in der ersten Neujahrswoche reaktivierten sich die Druckgebilde über dem Atlantik und der NAO-Index wechselte wieder in den positiven Bereich. Mitte Januar war der NAO-Index dann schon wieder stark positiv. Die neuerliche Winterwärme liess nicht lange auf sich warten und so war es Mitte Januar erneut frühlingshaft mild mit bis zu 15 Grad in Zürich. Nachdem der NAO-Index in der Folge wieder zurückging, meldete sich auch der Winter in der zweiten Januarhälfte zurück. Die positive Phase der NAO Ende Januar konnte dann im Temperaturverlauf nicht mehr gut erkannt werden. Trotz hohem NAO-Index blieb es eher kalt, da der Westwind in der Schweiz die stabile Grenzschicht nicht genügend gut durchmischen konnte. Trotzdem zeigt sich auch in diesem Winter, wie stark die Nordatlantische Oszillation das Wetter im Alpenraum beeinflusst. Gemäss Mittelfristprognosen erwartet uns Anfang Februar nun zuerst einmal eine negative NAO-Phase mit entsprechend winterlichen Verhältnissen.

 

Der Westwind bläst den Winter fort

Ein Zürcher Winter von A bis Z

In wenigen Tagen beginnt der meteorologische Winter. Das Winter-ABC hilft, die kalte Jahreszeit besser zu verstehen.

 

Anfang: Der meteorologische Winter beginnt am 1. Dezember, ab dem 21. sprechen auch die Astronomen von Winter, dann steht die Sonne senkrecht über dem südlichen Wendekreis und die Nordhemisphäre erlebt den kürzesten Tag.

 

Bedeckt: Der Winter bringt am meisten trübe Tage. Im Dezember gibt es in Zürich im Schnitt 22 trübe Tage mit weniger als 20 Prozent der möglichen Sonnenscheindauer. Auch im Januar sind es noch 19, im Februar noch 15 trübe Tage.

 

Cut-off: Als „Kaltlufttropfen“ oder Cut-off-Tiefs werden kalte Höhentiefs ohne Fronten bezeichnet, unter denen sich im Bodenfeld keine oder nur eine schwache zyklonale Zirkulation befindet. Sie treten überwiegend im Winter über dem Festland in Erscheinung.

 

Durchschnitt: Der Winter in Zürich weist im Mittel der Jahre 1981-2010 eine durchschnittliche Temperatur von 1,0 Grad vor. Der kälteste Winter seit Messbeginn erlebte Zürich 1891. Damals war es im Schnitt eisige -5 Grad.

 

Eis: Steigt das Thermometer den ganzen Tag nicht über den Gefrierpunkt, sprechen Meteorologen von einem Eistag. Diese treten in Zürich mit 9 Tagen am häufigsten im Januar auf. Der Dezember bringt im Schnitt 7, der Februar 6 Eistage.

 

Frost: Fällt die Quecksilbersäule mindestens einmal am Tag unter die Null-Grad-Grenze, so sind die Kriterien eines Frosttages erfüllt. In einem durchschnittlichen Zürcher Winter gibt es 54 Frosttage, also an 60 Prozent aller Wintertage.

 

Gradtage: Die Summe der täglich ermittelten Differenzen zwischen einer angestrebten Raumlufttemperatur (20°C) und des Tagesmittels der Aussenlufttemperatur aller Heiztage (<12°C) wird Heizgradtage genannt und ist ein guter Indikator für den Heizwärmebedarf.

 

Hochnebel: Er entsteht im Winter vor allem bei Bisenlagen. Mit Nordostwinden wird kalte Luft in die „Badewanne“ Mittelland zwischen Alpen und Jurabogen unter die leichtere, milde Hochdruckluft geführt und bleibt dort liegen. Die Hochsaison des Nebels ist zwar im Oktober und November, aber auch die Wintermonate bringen noch viele Nebeltage.

 

Islandtief: Das aus dem Wetterbericht bekannte Tiefdruckgebiet spielt im Winter eine entscheidende Rolle. Wenn es nur schwach ausgeprägt ist, fliesst aus Nordosten sibirische Kaltluft bis nach Europa. Ist es hingegen stark ausgeprägt, führen stramme Westwinde milde Atlantikluft in die Schweiz.

 

Schnee gehört zum Winter. Die Anzahl Schneetage wie auch die maximale Schneehöhe schwankt in Zürich von Jahr zu Jahr aber stark. So gab es im Winter 2012/13 sehr viele Schneetage, während im letzten Winter 2013/14 nur einzelne Tage mit Schnee verzeichnet wurden.
Schnee gehört zum Winter. Die Anzahl Schneetage wie auch die maximale Schneehöhe schwankt in Zürich von Jahr zu Jahr aber stark. So gab es im Winter 2012/13 sehr viele Schneetage, während im letzten Winter 2013/14 nur einzelne Tage mit Schnee verzeichnet wurden.

 

Jahreszeiten: Der meteorologische Winter ist mit einer Dauer von 90 Tagen die kürzeste Jahreszeit.

 

Klimawandel: Gemäss Szenarien zur Klimaänderung in der Schweiz CH2011 erwärmen sich die Wintermonate bis 2035 um weitere 1,2 Grad, bis 2060 sogar um rund 2 Grad. Beim Niederschlag sind im Flachland kaum langfristige Veränderungen zu erwarten.

 

Lawinen:  Das SLF sammelt seit dem Winter 1936/37 alle Daten von Lawinenunfällen in der Schweiz. Pro Jahr werden beim SLF mehr als 100 Lawinenunfälle mit erfassten Personen registriert. Im Mittel über die gesamte Periode starben jährlich 25 Personen in Lawinen.

 

Märzwinter: Auch wenn der klimatologische Winter mit dem Februar zu Ende geht und sich dann viele auf den lang ersehnten Frühling freuen, sind winterliche Verhältnisse in der ersten Märzhälfte selbst im Flachland der Alpennordseite ein fester Bestandteil des Schweizer Klimas. Der mittlere Termin des letzten Schneefalls ist sogar der 6. April in Zürich.

 

Niederschlag: Viele wissen es nicht, einige ahnen es. Der Winter ist in Zürich die trockenste Jahreszeit. Mit 210 mm fallen im Winter weniger als 20 Prozent der Jahresniederschläge.

 

Oszillation: Die Nordatlantische Oszillation beschreibt die Druckschaukel zwischen dem Islandtief und dem Azorenhoch. Sie kennt zwei entgegengesetzte Zustände, welche für mildes, feuchtes oder kaltes, trockenes Winterwetter in der Schweiz stehen.

 

Prognose: Wie wird der Winter? Der britische Wetterdienst rechnet für Mitteleuropa wie im Vorjahr mit überdurchschnittlichen Temperaturen. Ein amerikanischer Dienst prophezeit uns handkehrum sehr viel Schnee.

 

Quecksilber: An einem durchschnittlichen Tag im Dezember steigt die Quecksilbersäule in Zürich am frühen Nachmittag auf vier, im Januar auf drei und im Februar auf fünf Grad.

 

Risiko: Das Risiko, Neuschnee wegschaufeln zu müssen, ist im Februar am grössten. Im Schnitt gibt es im Februar fünf Tage mit Neuschnee auf dem Zürichberg und einen aufsummierten Neuschneezuwachs von 22 cm.

 

Schnee: Im letzten Jahr gab es in Zürich nur gerade fünf Tage mit Schnee. Im Mittel der letzten 30 Jahre waren es 31 Schneetage.

 

Termin: Der Termin des ersten messbaren Schnees ist von der aktuellen Wetterlage abhängig und damit recht zufällig. Der frühste erste Schnee konnte in Zürich an einem 7. Oktober im Jahr 1936 beobachtet werden. Normalerweise fällt der erste Schnee um den 22. November.

 

Urner: Der Föhn, auch ältester Urner genannt, weht zwar am häufigsten im Frühling, doch auch im Herbst und Winter bringt er in unregelmässigen Abständen milde Temperaturen und Schönwetter auf der Alpennordseite.

 

Vorjahr: Der Winter 2013/14 war mit durchschnittlich 3 Grad in Zürich der 5.-wärmste seit Messbeginn 1864 und der wärmste seit sieben Jahren.

 

Weisse Weihnachten: In Zürich lag in den letzten 84 Jahren nur in 40 Prozent der Jahre an mindestens einem der Weihnachtstage Schnee.

 

Xtrem: Auch in Zürich kann es arktisch kalt werden. Die tiefste Temperatur seit Anfang des 20. Jahrhunderts wurde in Zürich am 12. Februar 1929 mit -24,2 Grad gemessen.

 

Yamase: Ein Yamase ist ein regionales Windsystems über dem Nordosten Japans. Es handelt sich um einen Kaltlufteinbruch, der mit hohen Windgeschwindigkeiten aus Ost bis Nord einhergeht. Im Spätwinter können solch heftige Kaltlufteinbrüche starken Schneefall oder vereisenden Regen mit sich bringen, wobei das öffentliche Leben oft zum Erliegen kommt.

 

Zürich: Vorfreude auf den Winterzauber oder nur Durchhalten bis zum Frühlingsbeginn. Jede Zürcherin und jeder Zürcher hat eine ganz persönliche Meinung zum Winter.

Ein Zürcher Winter von A bis Z

Eine Luftdruckschaukel bestimmt unser Winterwetter

wintertemp_abw_NAO

Die Säulen zeigen die Abweichung der Wintertemperaturen (Dezember-März) in Zürich gegenüber der Referenzperiode 1961-1990. In rot sind jeweils die Winter eingefärbt, welche durch eine positive NAO und AO geprägt wurden. In blau Winter mit einer negativen NAO und AO. Graue Säulen zeigen Winter ohne vorherrschende Oszillationen.

Europa erlebt dank konstanter Westströmung einen typischen Mildwinter. In den 90er-Jahren sorgte eine Reihe solcher Winter für eine spürbare Erwärmung der Wintermonate.

Sturm- und Orkantiefs fegen über Grossbritannien und Irland, der Alpensüdhang versinkt im Schnee, Italien wird überschwemmt und in Mitteleuropa herrscht ruhiges und viel zu mildes Winterwetter. Das sind keine zufälligen Wetterkapriolen, sondern es ist das bekannte Muster eines europäischen Warmwinters, wie er vor sechs Jahren das letzte Mal vorkam. Ob ein Winter in Europa kalt oder warm ausfällt, darüber entscheidet die so genannte Nordatlantische Oszillation (NAO), eine Luftdruckschaukel über dem Atlantik.

Wintermacherin NAO

Sitzt auf der einen Seite der Schaukel, bei Island, ein starkes Tief und auf der anderen Seite, über der Inselgruppe vor Portugal, ein schweres Azorenhoch, sprechen Klimatologen von einer positiven Phase der Oszillation. Diese Konstellation erzeugt kräftige Westwinde, in Mitteleuropa sorgt die herangewehte Meeresluft für milde Winter. Je nach Lage der beiden Druckgebilde über dem Atlantik kommt die Strömung etwas mehr aus dem Süden, wie in diesem Jahr, so dass die Temperaturen besonders hoch liegen und die Alpennordseite im Schutz des Alpenkamms kaum mit Regen oder Schnee beliefert wird. Ganz anders sieht es dann am Alpensüdhang aus. Kleinräumige Tiefdruckgebiete über dem Golf von Genua sorgen für Extremniederschläge in Italien, über dem Balkan und auf der Alpensüdseite der Schweiz und Österreich. Die Schneehöhe liegt südlich der Alpen mit bis zu 4 Meter, oder 170 % des langjährigen Mittels, teilweise auf Rekordniveau.

Im umgekehrten Fall, der negativen Phase der NAO, schwächeln die Druckgebilde über dem Atlantik und ein mächtiges Kältehoch über Russland hat einfaches Spiel mit anhaltenden Winden aus Norden und Osten das winterliche Europa nördlich der Alpen in eine Gefriertruhe zu verwandeln. Solche Verhältnisse sind in Europa in diesem Winter nicht einmal in den kühnsten Träumen vorstellbar. Ganz anders auf der anderen Seite des Atlantiks. Dort sorgen wiederholte Kaltluftausbrüche aus dem hohen Norden für stark unterkühlte Wintertemperaturen. Es spielen sich ähnliche Szenen ab, wie in den letzten Jahren, vor allem jeweils im Februar, in Europa. Immer wieder brechen arktische Kaltluftmassen aus ihrem Reservoir, dem Polarwirbel, aus und fluten die angrenzenden Landmassen. Das Paradoxe dabei ist, dass genau diese Kaltluftausstösse mitunter verantwortlich sind für die positive Phase der NAO und somit für den Warm- und Kapriolen-Winter in Europa. Denn die Kaltluftausbrüche in den USA, die sich nachfolgend auch über den Atlantik ergiessen, fachen die Tiefdrucktätigkeit zwischen Island und den Britischen Inseln an, so dass mit westlicher Strömung milde Luft nach Europa gelangt.

Kalte USA – warmes Europa

Der Winter in Europa ist aber keinesfalls nur dann zu mild, wenn es in den USA zu kalt ist. Es gibt auch Grosswetterkonstellationen, bei denen Europa und Nordamerika gleichzeitig mildes oder im umgekehrten Fall kaltes Winterwetter bekommen. Diese Grosswetterlagen werden durch den Polarwirbel bestimmt und mit der arktischen Oszillation (AO) beschrieben. Sie kann als grosse Schwester der NAO angesehen werden und funktioniert sehr ähnlich.  Die atmosphärischen Druckverhältnisse über der Arktischen Region oszillieren zwischen zwei grundverschiedenen Mustern. In der positiven Phase der AO herrscht über der Arktis tieferer Luftdruck und über den angrenzenden Regionen höherer Druck als üblich. Bei dieser Konstellation bleiben die kalten Luftmassen in der Polarregion, im Polarwirbel, eingeschlossen, so dass Europa und die USA milde Winter erleben. Bei der umgekehrten, der negativen Phase der Oszillation, ist der Luftdruck über der Arktis höher und in der Umgebung tiefer als üblich, dies fördert Kaltluftausbrüche nach Süden in die niedrigeren Breiten (Europa und USA). Der Polarwirbel kann aufbrechen, so dass es in der Folge jeweils in den USA wie auch in Europa eisigkalt wird.

Nächster Winter wieder kalt?

Der mitteleuropäische Winter und somit auch der Winter in Zürich wird massgeblich durch die Luftdruckschaukel über dem Atlantik (NAO) und dem Zustand des Polarwirbels (AO) beeinflusst. Bei positiver (negativer) Oszillation beider Muster erwarten Klimatologen mildes (kaltes) Winterwetter in Europa. Dies widerspiegelt sich auch in den Beobachtungen der Zürcher Wintertemperaturen seit 1951 (siehe Grafik). Keine andere Jahreszeit in Europa wird in ähnlichem Stil durch eine Oszillation so grundlegend gesteuert wie der Winter durch die NAO und AO. Die Winter-Oszillationen schwanken aber nicht nur kurzzeitig, sondern weisen auch so etwas wie ein Langzeit-Gedächtnis auf. Diese dekadische Schwankung kann die Winter über eine ganze Menschengeneration prägen. Zwischen 1951 bis 1971 gab es eine Phase mit sehr kalten Wintern mit 1963 als Höhepunkt. Alle ausgelöst durch eine negative Phase der NAO und AO (blau). Ab 1988 folgte eine Phase sehr warmer Winter, unterstützt durch eine positive Phase der NAO und AO (rot). Seit dem Jahrtausendwechsel treten wieder vermehrt negative Oszillationen auf, welche im Jahrzehnt zuvor praktisch ganz fehlten. Trotzdem gab es auch unter Einfluss der negativen Phase der NAO und AO milde Winter, wenn auch nicht ganz so mild, wie bei einer positiven Oszillation. Dass Winter mit einer negativen NAO und AO nicht mehr so kalt sind wie vor 50 Jahren dürfte der globalen Erwärmung zuzuschreiben sein, welche das Temperaturniveau allgemein anhob. Der starke Temperaturanstieg der Winter zwischen 1950 und 2000 dürfte aber zu einem beachtlichen Teil durch den natürlichen Phasenwechsel der NAO und AO ausgelöst worden sein. Die letzten Jahre haben gezeigt, dass eine stark negative Phase der NAO und AO durchaus auch in einem wärmeren Klima kalte Winter in Europa oder den USA bringen kann. Was das für die kommenden Winter bedeutet, ist ungewiss. Kalt wie im Eiswinter 1963 wird es so schnell aber wohl nicht mehr.

Auch wenn der Winter im Flachland nicht das ist, was viele von ihm erhoffen, kommt das Schweizer Flachland derzeit im Vergleich zu unseren Nachbarn im Süden und auf den Britischen Inseln punkto Wetterextreme glimpflich davon.

Eine Luftdruckschaukel bestimmt unser Winterwetter

Kommt die Russische Kältepeitsche wirklich?

Bereits Mitte Oktober will die Boulevardpresse wissen wie der kommende Winter wird. Fachkundige Auskünfte werden dabei zu peitschenden Schlagzeilen gestutzt. 

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Verlauf der Wintertemperaturen in Zürich. Abweichung von der Referenzperiode 1981-2010. Sehr kalte Winter gibt es in jüngster Vergangenheit nicht mehr.

Der klimatologische Winter dauert vom 1. Dezember bis zum 28. Februar – hat also drei Wintermonate. In den letzten vier Jahren war mindestens einer dieser Wintermonate zu kalt. Zwischen 1981 und 2010 war der Dezember in Zürich im Schnitt 1,4 Grad. Der Januar 0,3 und der Februar 1,3 Grad. Sehr kalte Wintermonate gab es in den letzten 30 Jahren nicht mehr. Am kältesten war es seither im Januar 1985 mit -5,4 Grad im Schnitt. Doch auch im Februar 2011 war es mit durchschnittlich -3,5 Grad frostig. Der Winter 2006/2007 war hingegen der wärmste seit mindestens 150 Jahren. Im Januar und Februar war es damals im Schnitt knapp 5 Grad warm.

Was macht der Westwind?
In der Schweiz gibt es nicht jedes Jahr idyllisches Winterwetter mit Eis und Schnee. Häufig ist es auch windig und regnerisch oder hochnebelverhangen. Entscheidend dafür ist die Nordatlantische Oszillation – die Westwindzirkulation, welche verschiedene Moden annehmen kann. Bricht die Westwindzirkulation zusammen, kann kalte Luft aus Sibirien bis nach Mitteleuropa vordringen und ganz Mitteleuropa erlebt einen frostig kalten Winter. Strömt die Luft gleichzeitig über den Nordostatlantik oder die Nordsee, kommt es zu starkem Schneefall. Sobald aber die Westwinde aufleben, wird sehr milde Luft nach Mitteleuropa geführt. Anstatt Schnee fällt dann Regen.
Die letzten Winter waren eher von einer schwachen Westströmung geprägt. Immer wieder konnte in den letzten Winter beobachtet werden, dass die Nordatlantische Oszillation zusammen bricht. Die dadurch einfliessenden, sibirischen Luftmassen sorgten teilweise für wochenlange Kältewellen, wie es die Schweiz letzten Februar erlebte. Im Winter 2010/11 beispielsweise erwachte die West-Zirkulation nach einem frostigen Dezember im Januar und beendete den Flachland-Winter frühzeitig. Im letzten Winter (2011/12) schlug der Winter nach einem sehr milden Frühwinter erst im Februar, aber mit grosser Wucht zu.
Wie in den letzten Jahren ist es deshalb gut möglich, dass mindestens ein Wintermonat zu kalt ausfällt. Einzelne markante Kältewellen sind durchaus zu erwarten, da die Nordatlantische Oszillation eher schwach bleibt. Insgesamt könnte der Winter 2012/13 dann aber trotzdem zu mild ausfallen, also ähnlich wie wir das aus den letzten Jahren kennen. Das zeigen auch aktuelle Prognosen des MetOffice, welche mit eher kaltem Winterwetter rechnen, verglichen mit den letzten 30 Jahren. Das heisst aber nicht, dass Europa von Eiswintern heimgesucht wird. Mit einer Seegfrörni des Zürichsees ist also sicher nicht zu rechnen. Sehr kalte Winter gehen mit Gefriervorgängen im Süsswasser einher. Ein Mass für die Seegfrörni ist die Summe der täglichen negativen Abweichung von 0°C, welche als Kältesumme bezeichnet wird. Der Zürichsee benötigt für eine vollständige Eisbedeckung die Kältesumme von mindestens 300°C, für jene des Bodensees ist eine solche von 380°C erforderlich. Im Winter 2009/10 wurde eine Kältesumme von 200, ein Jahr später eine von nur 150 und vor einem Jahr von rund 170°C gemessen. Von einer Seegfrörni war Zürich also jedes Mal weit entfernt. In allen belegten Fällen, als der Zürichsee für Fussgänger tragbar war, sind zwei nach heutigem Massstab sehr kalte Monate vorangegangen. Bei längeren Kältewellen haben sich auch der Neuenburgersee und dann der Thunersee sowie sogar der Vierwaldstättersee vollständig mit Eis überzogen.
Die Flaute des Westwindes, also das Defizit von warmer Atlantikluft, in den letzten Wintermonaten erlaubt auch keine eindeutige Aussage über die Verhältnisse des kommenden Winters. Ziehen die Westwinde unerwartet an, gibt es folglich einen sehr milden Winter.

Der erster Schnee
Zu einem richtigen Winter gehört Schnee. Der „normale“ Termin für den ersten Schnee in Zürich ist denn auch der 22. November! Jedes dritte Jahr fällt das himmlische Weiss vor dem 12. November zum ersten Mal. Im Schnitt alle drei Jahre gibt es die ersten Flocken aber erst nach dem 2. Dezember. 2011 erleben wir also wieder ein Jahr mit spätem ersten Schnee. Über die ganze Wintersaison betrachtet, ist auf dem Zürichberg mit rund 40 Tagen mit mindestens einem Zentimeter Schnee zu rechnen. An knapp 25 Tagen gibt es im langjährigen Mittel messbare Schneefälle in der Limmatstadt.
Mit solch ausführlichen Informationen werden die Schweizer Gratistageszeitung auf Wunsch bereits Mitte Oktober beliefert. Das ganze wird dann aber höchst „journalistisch“ auf wenige Worte geschröpft. Und oben am Artikel erscheint der Titel: “Im Winter erwartet uns die russische Kältepeitsche.“

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Termin des ersten Schnees der Saison in Zürich (Zürichberg); Daten: MeteoSchweiz.

Kommt die Russische Kältepeitsche wirklich?

Lässt die Eisschmelze in der Arktis den europäischen Winter kalt?

Das neuerliche Minimum in der arktischen Meereisbedeckung erstaunt die Forscherwelt. Neue Studien zeigen, dass diese Schmelze auch den Winter in Mitteleuropa abkühlen könnte. Bevor Sie sich aber für einen Eiswinter rüsten, sollten Sie diesen Bericht lesen. 

Im September geht in der Arktis der Polartag zu Ende und die lange Dunkelheit schreitet jeden Tag weiter voran. In dieser Zeit wird deshalb in den hohen, nördlichen Breiten das jährliche Minimum der Eisbedeckung beobachtet. Denn sobald die Polarnacht Einzug hält, breitet sich das Eis von neuem aus. Auf ganz natürliche Weise pulsiert so die Eisbedeckung in der Arktis mit dem Jahresgang der Solarstrahlung. Ende des 20. Jahrhunderts war die Arktis Mitte September, also zum Zeitpunkt der minimalen Eisbedeckung, jeweils auf einer Fläche von 7 Millionen Quadratkilometer mit Meereis überzogen. Diesen Spätsommer ist es bis auf eine Fläche von rund 3,5 Millionen Quadratkilometer geschrumpft. Die Schmelze erstaunt und gibt zumindest unter Forscherkreisen zu Reden. Der bisherige Negativrekord aus dem Jahr 2007 wurde nochmals um gut 1 Million Quadratkilometer, oder die Fläche von Frankreich und Deutschland zusammen, unterboten! Seit Ende der 70er Jahre verliert die Arktis jede Dekade 10 Prozent ihrer Meerreisfläche. Die fünf tiefsten Werte in der arktischen Meereisbedeckung wurden alle in den letzten 6 Jahren beobachtet! Die Arktis verändert sich zurzeit radikal und reagiert höchst sensibel auf die anthropogen verursachte, globale Erwärmung. Die Auswirkungen sind noch kaum abschätzbar. Nicht nur direkte Effekte wie die Bedrohung der Eisbären, die immer weitere Wege zu ihren Beutetieren zurücklegen müssen, sondern vor allem indirekte Auswirkungen mit globaler Bedeutung sind denkbar. Eine Abkürzung macht zurzeit in Klimakreisen grosse Schlagzeilen und wird intensiv erforscht: WACC.

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Verlauf der arktischen Meereisbedeckung. Der neue Negativrekord (2012) unterbietet seinen Vorgänger (2007) nochmals um eine Million Quadratkilometer. Quelle: NSIDC: National Snow & Ice Data Center

Kalte Winter?
WACC steht für „warme Arktis, kalte Kontinente” (Warm Arctic, Cold Continents). Mit „Kontinente” sind Eurasien und Nordamerika gemeint und das Phänomen wird jeweils im Spätherbst und Winter beobachtet. Doch was bedeutet WACC genau und wo steht die Forschung? Fakt ist, die 2-wöchige Kältewelle im Februar 2012 war die eisigste seit mehr als 50 Jahren. Winterliche Kältewellen sind in Europa, Asien und Nordamerika in den letzten Jahren gehäuft aufgetreten. Obwohl sich die Winter in der Schweiz im letzten Jahrhundert deutlich erwärmt haben, ist in den letzten 30 Jahren kein eindeutiger Trend mehr ersichtlich. Könnten also die drastische Abnahme im arktischen Meereis und die Häufung von Kältewellen auf den Kontinenten zusammen hängen? Genau auf diese Theorie stützt sich das Konzept der WACC. Bereits das Vorbreschen arktischer Luftmassen im Dezember 2009 bis nach Florida, die heftigen Schneestürme, die als „Schneekalypse” und „Snowmageddon” bezeichnet wurden, und der eisigkalte Start ins Jahr 2011 an der Ostküste der USA und Europa haben Wissenschaftler beschäftigt. Erste Studien kamen zum Schluss, dass die heftigen Winterereignisse im Zusammenhang mit dem polaren Wirbel (Polar Vortex) stehen. Sobald der polare Wirbel (ein zonales Starkwindband um die Arktis) zusammenbricht, können kalte arktische Luftmassen nach Süden, in mittlere Breiten, also nach Eurasien und die USA, ausbrechen. Gleichzeitig strömt warme Luft in die Arktis. Schlussendlich führt dies zu einer überdurchschnittlich warmen Arktis und einem unterkühlten Eurasien und Nordamerika, oder eben „warme Arktis, kalte Kontinente” – WACC. Nachdem das WACC-Muster im Winter 2009/10 auftrat, konnte es bereits im Februar 2012 erneut beobachtet werden. Eine Erklärung, weshalb dieses neue Muster genau jetzt zu beobachten ist, sehen Forscher der NOAA in den Veränderungen der Arktis. Das grosse Schmelzen am Nordpol hinterlässt dunkle Meeroberflächen, welche im Spätsommer viel Sonnenenergie aufnehmen können. Diese Wärme wird beim Einsetzen der Polarnacht wieder der Atmosphäre abgegeben, wodurch die Strömung über der Arktis massiv gestört wird. Je mehr Eis jedes Jahr abschmilzt, desto mehr Sonnenenergie wird aufgenommen (positive Meer-Eis-Albedo-Rückkoppelung) und desto stärker werden die Windsysteme über der Nordpolregion beeinflusst. Diese veränderten Strömungsmuster über der Arktis könnten das Aufbrechen des polaren Wirbels begünstigen, wodurch das WACC-Muster ausgelöst und beispielsweise Mitteleuropa von einer Kältewelle wie im Februar 2012 heimgesucht wird.

Milder Westwind
Jedes Mal wenn der polare Wirbel zusammenbricht stürzt auch die Nordatlantische Oszillation (NAO) ins Bodenlose. Die NAO ist ein natürliches Strömungsmuster über dem Atlantik, welches die Stärke und Position des milden Westwindes über Europa bestimmt und somit unser Winterwetter stark beeinflusst. Mit dem Aufbrechen des polaren Wirbels im Winter 2009/10 erreichte so auch der Index der NAO den tiefsten Wert seit 145 Jahren.
Mit dem neuen Minimum in der arktischen Meereisbedeckung 2012 stellt sich schon Ende September nun die Frage, ob sich Europa, Asien und Nordamerika auf einen eisigen Winter vorbereiten sollen? Dies wäre aber ein ganz falscher Rückschluss! Denn im Gegenzug zeigen Klimamodelle, dass sich die NAO in zukünftigen Wintern häufig im positiven Bereich aufhalten dürfte und somit oft starke Westströmung über dem Atlantik für mildes Winterwetter in Europa sorgt. Grund dafür ist ebenfalls der Klimawandel, welcher in den Modellen zu einer Verstärkung und nicht zu einem Aufbrechen des polaren Wirbels führt! Durch die Erwärmung der Troposphäre und die gleichzeitige Abkühlung der Stratosphäre, wie bereits beobachtet wird, kann sich nämlich der polare Wirbel verstärken. So war beispielsweise der Winter 2007/08 in Europa einer der wärmsten seit Messbeginn, obwohl im vorherigen September ein neues (damaliges) Minimum in der arktischen Meereisbedeckung registriert wurde. Mildwinter oder Kaltwinter liegen somit beide weiterhin drin!

Lässt die Eisschmelze in der Arktis den europäischen Winter kalt?

Schweizer Sommer wird überschätzt

Es ist Halbzeit, Sommerhalbzeit! Der seit dem 1. Juni andauernde, meteorologische Sommer ist nach anderthalb Monaten gemittelt 17,5 Grad warm auf dem Zürichberg. Die bisher höchste Temperatur wurde mit 32,4 Grad am 29. Juni gemessen. Im Volksmund ist der diesjährige Sommer aber ein Flop. Irgendwie haben sich die meisten auf richtiges Sommerwetter gefreut und nicht auf die Witterung, welche in den ersten anderthalb Sommermonaten vorherrschte. Wobei temperaturmässig bisher nichts am Sommer 2012 auszusetzen ist. Verglichen mit der Referenzperiode 1961 bis 1990 ist der Sommer sogar zu warm. Eine aussagekräftigere Antwort liefert jedoch der Verglich mit den letzen 30 Jahren, also der „neuen” Referenzperiode 1981-2010. Aber auch hier muss sich der Midlife-Sommer nicht verstecken, zurzeit herrschen durchschnittliche Verhältnisse.

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Verglichen mit der “neuen” Klimareferenzperiode 1981-2010 sind die meisten Sommer unterkühlt. So warm wie heutzutage waren die Sommer nie.
Daten: MeteoSwiss

Juli bisher trüb und nass
Andere Wetterparameter halten sich aber weniger an den Sommer-Fahrplan. So wurde auf dem Zürichberg seit Sommerbeginn 330 mm Niederschlag gemessen, rund doppelt so viel wie üblicherweise in diesem Zeitraum. In den ersten 15 Julitagen blieben nur gerade drei trocken.
Dank einer hochsommerlichen, zweiten Junihälfte, die 12 Sommertagen mit Höchstwerten über 25 Grad und 4 Hitzetagen mit Temperaturen über 30 Grad brachte, war der Juni auf dem Zürichberg deutlich zu warm. Die erste Julihälfte hingegen war verglichen mit der neuen Referenzperiode leicht unterkühlt. Vor allem die Abwesenheit von Sommertagen, nur gerade viermal stieg das Thermometer in der ersten Julihälfte über 25 Grad, und die vielen Regentage, machten vielen zu schaffen. Nachdem der Juni mit mehr als 200 Sonnenstunden unter dem Strich als sonniger Monat in die Wetterbücher eingeht, gab es in den ersten 15 Julitagen nur gerade 50 Stunden Sonnenschein. Das Problem ist also nicht der Sommer, sondern der Juli.

slp

Seit Sommerbeginn (1. Juni) ist der Luftdruck verglichen mit der Referenzperiode 1981-2010 über den Britischen Inseln deutlich zu tief. Mitteleuropa lag somit in einer West- bis Südwestströmung, so dass sich kein konstantes Sommerwetter aufbauen konnte.
Daten: NCEP/NCAR

Tief über den Britischen Inseln
Verantwortlich für die vielen Regentage und die spärlichen Sommertage war ein ausgedehntes Tiefdruckgebiet über den Britischen Inseln. Üblicherweise liegt dieses weiter im Nordwesten über Island, so dass sich das Azorenhoch häufiger als zuletzt nach Mitteleuropa ausbreiten kann. Nicht aber in diesem Juli: der kräftige Tiefdruckwirbel  liess dem Azorenhoch keine Chance und drückte dieses weit in den Atlantik zurück. Die resultierende Südwestlage führte feuchte und nur mässig warme Luft nach Mitteleuropa und sorgte für den wohl bekannten, wechselhaften Witterungscharakter. Die vorherrschende Südwestströmung prägte das Juliwetter in ganz Europa. Während der Süden und Südosten Europas unter Hitze und Trockenheit litt, waren die Verhältnisse in Grossbritannien und Skandinavien deutlich unterkühlt und sehr feucht. Die Schweiz lag einmal mehr irgendwo dazwischen.

temp

Der Sommer ist in Süd- und Osteuropa bisher zu warm. Gebietsweise mehr als 4 Grad! Im Norden und Nordwesten liegen die Temperaturen hingegen leicht unter der Norm.
Daten: NCEP/NCAR

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Nördlich der Alpen ist der Sommer bisher zu nass, im Mittelmeerraum hingegen zu trocken.
Daten: NCEP/NCAR

Hitzesommer?
Das Wunschsommerwetter mit endlosem Sonnenschein, trockenen Grillfesten und andauernd heissen Temperaturen gibt es in der Schweiz nicht und hat es nie gegeben. Im Gegenteil: der mitteleuropäische Sommer ist und war schon immer geprägt durch schnelle Witterungswechsel, mässig warme Verhältnisse und ergiebige Niederschläge. Die Monate Mai bis August sind nicht per Zufall die feuchtesten im Jahresverlauf. Hitzewellen und lange Trockenperioden sind die Ausnahme. Seit Messbeginn im Jahre 1864 gab es in Zürich es nur sechs „Traumsommer”: 1911, 1947, 1983, 1994, 2003 und 2006. Wobei es auch 1911 und 1947 vor allem in der zweiten Sommerhalbzeit erst richtig schön und heiss wurde. 1983 war sogar „nur” der Juli viel zu sonnig, trocken und heiss. 1994 und 2006 war es hingegen die erste Sommerhälfte, welche deutlich überdurchschnittliche Temperaturen und Trockenheit brachte. Nur 2003 brachte praktisch über mehr als drei Monate Hochsommerwetter, wobei es auch damals im Juli Schönheitsflecken zu beklagen gab. Es wird also deutlich ersichtlich, dass vor allem die Denkhaltung und die riesigen Erwartungen das Problem an der Sommerwahrnehmung ist. Der Schweizer Sommer hält dieser Traumvorstellung nicht stand und führt Jahr für Jahr in die Tristesse. Fakt ist: die Sommer werden in der Schweiz immer wärmer. Die Nullerjahre brachten wieder deutlich mehr Sonnenschein als die fünf vorangegangenen Jahrzehnte und die Niederschläge haben sich kaum verändert. Die Parameter entwickeln sich also langsam in Richtung „Traumsommer” und überhaupt nicht in die Gegenrichtung. Falls also jeder Sommer immer wieder als Flop bezeichnet wird, kann es nur daran liegen, dass der Schweizer Sommer systematisch überschätzt wird. Für Hitze, Trockenheit und Sonne pur wird der Mittelmeerraum empfohlen. Der Sommer 2012 ist noch lange nicht vorbei. Es handelt sich nur um eine sommerliche Midlifecrisis.

Schweizer Sommer wird überschätzt