Allgemeines zu Gewittern
Die als Gewitter bezeichnete Cumulonibus-Wolke entsteht bei unterschiedlichen Abkühlungs- oder Erwärmungsvorgängen. Daher unterscheidet man 2 grundlegende Gewitterformen und entsprechende Sonderformen.
1. Gewittertypus: Einzellgewitter
1.1 Typische Einzelzelle/ Wärmegewitter und Kaltluftgewitter
Typische Einzellgewitter oder Wärmegewitter entstehen meist an warmen Sommertagen, wenn in kaum windgescherter Umgebung durch intensive Sonneneinstrahlung warme und feuchte Luft aufsteigt und die Temperatur der Umgebungsluft so kühl ist, dass die aufsteigende Luft das Kondestationsniveau durchschreitet und es so zur Wolkenbildung kommt. Wenn die Umgebungsluft deutlich kühler ist, kann die aufsteigende Luft in große Höhen vordringen, ohne die Temperatur der Umgebungsluft zu erreichen. Es entstehen die kilometerhohen Gewittertürme. Jedoch sind solche Zellen nicht sehr organisiert, denn es gibt keine Trennung zwischen Auf- und Abwindbereich. Der ausfallende Niederschlag fällt bei unorganisierten Einzellgewittern in den Aufwindbereich und zerstört damit bereits die für die Zelle lebensnotwendige Dynamik. Solche Wärmegewitter sind örtlich begrenzte Ereignisse, die häufig mit Starkregen verbunden sind, manchmal auch mit Hagel und Windböen. Teilweise können sie jedoch in Form von Impulsgewittern (= pulsierende Einzelzellen, positiv beeinflusst von benachbarten Gewittern, teils Multizellbildung möglich) auch unwetterartig heftig ausfallen mit extremen Regenraten, Sturm
typische Einzelzelle am 25.6.05
und Hagel bis 2,5 cm! Sie leiten jedoch keinen direkten Abkühlungsvorgang ein. Wärmegewitter können sich jedoch nicht lange halten und zerfallen spätestens in der Nacht wieder. Sie können in der Regel nur tagsüber entstehen.
Zudem gibt es auch noch einzellige Kaltluftgewitterzellen, welche durch Sonneneinstrahlung in eingeflossener Höhenkaltluft entstehen können. Hier ist oft Graupel und kleiner Hagel bis 1 cm möglich.
Einige Links zu entsprechenden Bilderberichten:
- 25.6.2005: Schwerer Hagelsturm durch Wärmegewitter
- 23.6.2004: Kleines Einzellgewitter
- 15.6.2006: schweres Wärmegewitter in Südwestsachsen
- 29.8.2006: heftiges Hagelgewitter
- 16.7.2007: Kräftige Wärmegewitter
- 7.6.2008: Kräftiges Wärmegewitter mit Hagel
1.2 Superzelle
Eine Superzelle ist zwar vom Gesamtbild her auch nur eine Einzelzelle, aber sie stellt im Gegensatz zum herkömmlichen Wärmegewitter die gefährlichste und am besten organisierte Gewitterform dar. Die warme Luft steigt unter starker Windscherung (Winddrehung und Windzunahme mit zunehmender Höhe) in große Höhen auf und erzeugt gigantische Gewitterwolken, welche aufgrund der Windscherung in Rotation versetzt werden. Eine solche Zelle offenbart sich meist schon an ihrem bedrohlichen Aussehen (besitzt oft eine Wallcloud). Diese Gewitterart sorgt neben Starkregen, sehr großen und intensiven Hagelschlag und Sturm-/ Orkanböen auch häufig für Downbursts und Tornados. Zudem sind diese Zellen durch ihre gute Organisation sehr langlebig, es existiert aufgrund der Windscherung eine deutliche Trennung zwischen Auf- und Abwindbereich. Superzellen können durch Hagel, Orkanböen oder Tornados Millionenschäden anrichten. Zudem können sich in diesen Wolken auch sehr große Hagelkörner bilden (teils >10 cm), die ebenfalls Millionenschäden anrichten können, wenn diese Eisbrocken zur Erde stürzen, weil sie aufgrund ihrer Schwere nicht mehr in der Wolke gehalten werden können. Teils sind Superzellen übrigens
LP-Superzelle am 29.7.05
auch in Multizellstrukturen wieder zu finden und sie entstehen in der Regel bei Luftmassenwechselvorgängen (im Gegensatz zum Wärmegewitter). Es gibt zudem 3 Arten von Superzellen, wobei eine Superzelle auch zwischen diesen 3 Arten hin- und herwechseln kann sowie auch nicht eindeutig zu klassifizierende Übergangsstrukturen existieren:
LP-Superzelle (low precipitation supercell):
Diese Art produziert auf Distanz kaum sichtbaren Niederschlag und ist aufwinddominant, wodurch die Superzelle und die Wallcloud für den Betrachter in ihrer vollen Ausdehnung ersichtlich ist. Dennoch ist kurzer, wolkenbruchartiger Niederschlag nicht ausgeschlossen. Viel problematischer sind hier jedoch die extremen Hagelkörner. Diese können bei LP-Superzellen deutlich über 10 cm groß werden und Millionenschäden verursachen. Auch Downbursts und Tornados können bei dieser Art auftreten.
LP-Struktur einer starken Superzelle am 29.7.05
Klassische Superzelle (classic supercell):
Solche Superzellen besitzen bereits einen deutlich sichtbaren Niederschlagsbereich, der Aufwind ist jedoch noch gut sichtbar. Diese Superzellen können ebenfalls noch sehr großen Hagel (> 6 cm) und verbreiteten Platzregen produzieren. Auch sind Tornados und Downbursts denkbar.
Klassische Struktur einer Superzelle mit deutlich sichtbarem Niederschlag am 29.7.05
HP-Superzelle (high precipitation supercell):
Diese Superzellen besitzen einen ausgeprägten Niederschlagsbereich, welcher den Aufwind teils verdeckt. Es sind extreme Regenmengen möglich, aber auch großer Hagel. Zudem tritt bei diesem Typ am häufigsten ein Tornadoereignis auf.
HP-Superzelle am 23.8.07
- 8.5.2003: kräftige, vorrangig klassische Superzelle verursacht Hagelunwetter
- 22.7.2003: Hagel durch vorrangig klassische Superzelle
- 14.8.2003: vorrangige HP-Superzelle mit Tornados und Orkanböen
- 29.7.2005: vorrangige LP-Superzelle mit extrem großen Hagelkörnern und einem Tornado
- 16.6.2006: Superzellenserie in Sachsen, HP im Osterzgebirge
- 27.5.2007: teils klassisches, teils HP-Status aufweisendes Superzellengewitter mit schwerem Hagelschlag
- 23.8.2007: teils klassische, meist HP-Status aufweisende Superzelle mit Sturzfluten, Großhagel, schwerem Sturm
- 31.5.2008: klassische, teils HP-Status aufweisende Superzelle mit schwerem Hagelschlag, Tornado, Sturzregen
- 10.7.2008: klassische Superzelle mit Hagel und Starkregen
- 15.6.2009: klassische Superzelle mit Wolkenbruch
2. Gewittertypus: Multizellengewitter
2.1 Einfache, teilorganisiserte Multizellengewitter, organisierte MCS und MCC
Multizellengewitter entstehen bei Luftmassenwechselvorgängen, beispielsweise wenn sich eine kalte Luftmasse (schwer) unter eine vorhandene warme Luftmasse (leicht) schiebt und die warme Luft zum Aufsteigen gezwungen wird (= Kaltfrontgewitter). Die warme, feuchte Luft steigt auf, durchschreitet das Kondensationsniveau und bildet unter Abkühlung große Wolkentürme, die sehr weit aufsteigen können, da die Temperatur der Umgebungsluft so kalt ist, dass die Temperatur der aufsteigenden Luft die Temperatur der Umgebungsluft nicht erreicht (labile Schichtung). Die Folge daraus ist die Bildung mehrerer, unmittelbar benachbarter Gewittertürme, die zusammen ein großes Wolkengebilde ergeben können. Es kommt verbreitet zu schweren Gewittern, die Starkregen, Starkhagel und Sturm-/ Orkanböen erzeugen können. Diese Zellen können auch Tornados bilden.
MCS am 8.7.04
Frontgewitter und Multizellen können übrigens Tag und Nacht entstehen. Manchmal verclustern mehrere Frontgewitter/ Multizellen zu einem großen Multizellsystem (MCS) oder sogar zu einem riesigen Multicellcluster (MCC), der mehrere 100 km bedecken kann. Durch ständige Zellneubildung wird dabei das System am Leben gehalten.
- 23.6.2003: MCS mit Starkregen und schwerem Sturm
- 8.7.2004: MCS über Ostdeutschland
- 21/22.6.2005: Schwere Nachtgewitter
- 22.5.2007: Schwergewitter durch MCS
- 9.8.2007: Unwetter in Kroatien mit Tornados
- 2.7.2009: heftige Unwetter durch stationäre Multizellen
2.2 Squallline
Obwohl man die Squallline in die obige Kategorie von organisierten Multizellsystemen eingliedern kann, soll sie aufgrund ihres hohen Schadenspotentials nochmals einzeln hier aufgeführt werden. Als Squall-Line bezeichnet man eine Aneinanderreihung von mehreren Gewitterzellen, die eine lange, schmale Kette von Schwergewittern auf dem gesamten Frontdurchgang mit gemeinsamer Böenlinie bilden. Diese gemeinsame Böenlinie verursacht das Abheben der vorderseitigen Warmluft und somit die Zellogenese. Auch hier treten die Eigenschaften eines Multizellgewitters auf. Hagel bis 3 cm sind möglich, ebenso heftigste Platzregenfälle. Da diese Zellen aber meist sehr schnell ziehen, stellt der Regen oft nicht das größte Problem dar. Allerdings gibt es hierbei auch Ausnahmen, wo durchaus erhebliche Niederschlagsmengen (>50 mm) im Bereich einer Squalllinepassage zusammengekommen sind. Viel bedeutender sind bei Squalllinepassagen aber Tornados und extreme Fallwinde (> 200 km/h). Vor allem Letzteres tritt bei dieser Form von Gewittern sehr häufig auf und verursacht erhebliche Sachschäden. Aber auch Tornados bis in den F3-Bereich (bis knapp 300 km/h) können an der Böenfront entstehen. Meist handelt es sich aber um nichtmesozyklonale Tornados, also Tornados, welche nicht durch eine Superzelle entstanden sind. Doch können auch Superzellen in eine Squallline eingelagert sein! Squalllines (auch Superzellen) können häufig auch sogenannte Bow-Echos
heranziehende Squallline am 27.6.06
Böenfront einer Squallline am 19.6.06
bilden. Das sind outflowdominante Systeme mit einer sehr ausgeprägten Böenfront, wodurch sich der zentrale Teil des Gewittersystems schneller bewegt als der restliche Teil. Das Gewitterband nimmt also eine deutliche Bogenform an. Im Bereich des Bogens sind extreme Orkanböen möglich, im nördlichen Bereich des Bowechos auch Tornados.
- 29.7.05: Schweres Unwetter! - Squallline/ Bowecho mit verbreitet schweren Orkanböen und mehreren Tornados
- 20.5.2006: Squalllinepassage
- 19.6.2006: Schwergewitter in und um Freiberg
- 27.6.2006: heftiges Unwetter in Südsachsen
- 14.5.2007: Superzellen und Squallline
- 20.7.2007: Schwere Gewitter durch Squallline
- 25.6.2008: Squalllinepassage
© Michel Oelschlägel