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