Bei der Gewitterlage vom 04.09.2016 gab es einen starken Tornado (eingestuft als F2, d.h. Windgeschwindigkeiten zw. 181-253 km/h) in Friedebach, Saale-Orla-Kreis. Ein weiterer Tornado trat nur wenige Stunden vorher nahe der thüringischen Landesgrenze bei Dramfeld westlich von Heilbad Heiligenstadt auf.

6 Tornados wurden deutschlandweit bisher an diesem Tag bestätigt. Die Superzelle, die den Friedebacher Tornado auslöste, existierte mehrere Stunden und wies dabei nicht die klassischen Strukturen eines rotierenden Gewitters auf.

Was machte die Wetterlage und diese Superzelle so besonders? Interview mit Janek Zimmer, Meteorologe mit Schwerpunkt numerische Wettervorhersage bei der Kachelmann GmbH.

Weggässer: Der September ist nicht gerade der typische Gewittermonat, zeigte aber in Thüringen bereits 2011 (Hagel/Orkanböen) und 2014 (Überflutungen), dass er auch „Unwetter kann“. Was waren die Besonderheiten bei der diesjährigen Gewitterlage?

Zimmer: Eher ungewöhnlich für September war die Kombination aus Dynamik (Lage des Jetstreams -> Jet) und Zufuhr warmer Luft. Norddeutschland lag dabei im für Gewitter günstigen "left-exit" des Jets, was großräumige Divergenz in der Höhe ermöglicht (linkes Bild). Dazu war mäßige Labilität vorhanden und das Kondensationsniveau (also die Wolkenuntergrenze) lag verbreitet niedrig (rechtes Bild). Die Deep Layer Shear (0-6 km) lag bei 40-45kn, Low Level Shear bei 25-40kn bei gleichzeitiger Richtungsscherung (Drehung) des Windes (SSW am Boden, W in der Höhe).

Weggässer: Die Gewitterzelle, die über Thüringen zog, war über mehrere Stunden aktiv und rotierte scheinbar beständig. Wie kam es dazu?

Zimmer: Der beständige Höhenwind (70-90 km/h in 700 hPa) gewährleistete eine Verlagerung der Zelle(n) in Gebiete mit mäßiger Labilität (500-700 J/kg CAPE), ohne dass die Zufuhr von „unverbrauchter“ Luft abgeschnitten wurde. Hinzu kommt der Effekt der Mittelgebirge, die die bodennahe Scherung lokal verstärken und für zusätzliche Konvergenz sorgen können. Auch die noch günstige Tageszeit (spätnachmittags) spielte dabei eine vorteilhafte Rolle, auch wenn dies vor allem in Thüringen nicht mehr überall gegeben war.

Weggässer: Welche Auffälligkeiten waren im Radarbild zu erkennen?

Zimmer: Das Radarbild ähnelt einer „mesoskaligen Version“ eines Orkantiefs, weil die Struktur der Fronten der Zelle und ihrer Position relativ zum (Tief)Kern einem viel größeren synoptisch-skaligen Tief ähnelte. Anmerkung: Beispielhaft ein Satellitenbild des Orkantiefs "Xynthia", dass sich als "Shapiro-Keyser-Zyklone" entwickelte und auf dessen Merkmale sich im kleineren Format typische Merkmale wiedererkennen lassen.

Zimmer: Der dort in seltenen Fällen auftretende „Sting Jet“ an der zurückgebogenen Okklusion (back-bent occlusion) trat im Fall der Thüringer Superzelle auch genau am Ende der okkludierten Front der sehr großen Zelle auf, in abgewandelter Form natürlich.

Hier stürzt die herumgeholte Warmluft nach hinten ab, bei Einbeziehung trockener Höhenluft wird so die Geschwindigkeit erhöht, ähnlich wie bei kalten Fallwinden. Diese Beobachtung ist natürlich rein aus dem Radarbild abgeleitet, ohne dass hierfür Beweise in Form von Messungen vorliegen.

Im Fall von Superzellen übernimmt dies der rückseite Abwind (Rear-Flank-Downdraft (RFD)). Das Rotationszentrum befand sich zu dieser Zeit (18:20 Uhr MESZ) bei Tännich, zwischen Stadtilm und Rudolstadt.

Weggässer: Es gibt auch Schadensmeldungen aus Heyda bei Ilmenau, die nicht zwangsläufig im Weg des Rotationszentrums lagen?

Zimmer: Hier vermute ich an der zurückhängenden Kaltfront (durch eine outflow boundary entstanden) im Zusammenspiel mit orografischen Besonderheiten Verwirbelungen beim Durchgang der Kaltfront. Dabei handelt es sich nicht um mesozyklonale Tornados, eher um Gustnadoes.

Das Video wurde auf der A71 Richtung Süden zwischen dem Tunnel Behringen und Ilmenau-Ost um ca. 18:03 Uhr aufgenommen. 3 bis 5 km südwestlich liegen Talsperre und die Ortschaft Heyda, wo ebenfalls Schäden an einem Waldstück auftraten (Video: Mandy Schoewest via @stormchaserth).

Weggässer: Konnte man im Dopplerradar eine Art „tornado vortex signature“ sehen? Sprich, war der Tornado im Dopplerradarbild zu erkennen?

Zimmer: Die relative Nähe zum Radarstandort Neuhaus/Rwg. war hier hilfreich. Das Radar kennt nur Pfeile (=Windvektoren), die auf das Radar zugehen oder davon weggehen. Liegen die Bereiche mit hellem grün und hellem rot auf eng begrenztem Gebiet zusammen, ist das eine Zutat für den rotierenden Aufwind (=Mesozyklone).

Die Tornadosignatur ist streng genommen nur extrem selten mit einem Dopplerradar dieser Auflösung zu detektieren, allerdings steigt die Wahrscheinlichkeit für einen Tornado, wenn die Rotation auch im niedrigsten Scan (0.5°-„Sweep“) deutlich zu sehen ist.

Deutlich wird das im Dopplerradarbild von 18:10 Uhr MESZ: Hier fallen besonders die starke Südkomponente (roter Bereich) und die leichte Nordkomponente (grüner Bereich) im 0,5°-Level in Bodennähe auf, die somit deutliche Indizien für einen Tornado liefern, da das Signal über viele Bilder hinweg zu sehen war und deshalb nicht von zufälligen Signalen auszugehen war.

Weggässer: …was auch im Bereich Friedebach der Fall war?

Zimmer: Ja, siehe Dopplerradarbild von 18:50 Uhr MESZ bei Pößneck:

Luftaufnahmen von Torsten Stein zeigen die 4 betroffenen Gebiete, darunter Friedebach und Weira. Anhand von Dopplerradarbildern und der Schadensanalyse wurde der Tornado in Friedebach nachgewiesen. Besonders auffallend war die Fallrichtung der Bäume entgegen dem Uhrzeigersinn, während die Gewitterzelle selbst quer zur Fallrichtung der Bäume nach Südosten zog.

Weggässer: Wir haben vom Ilm-Kreis beginnend bis ins Vogtland verschiedene Schadensmeldungen erhalten. Bei unserer Nachbetrachtung diskutierten wir darüber, ob man sogar von einem long-track Tornado sprechen kann?

Zimmer: Die Rotation im Dopplerradar war sehr lange nachverfolgbar, jedoch nicht immer auch in Bodennähe. Das kann z.T. mit Abschattungen des Radarstrahls zu tun haben. Typischerweise produzieren langlebige Superzellen aber eher mehrere Tornados als nur einen, sehr langlebigen. Von daher tendenziell „nein“.

Weggässer: Die Superzelle mit dem Tornado zog über ein Gebiet mit Höhenzügen, Wäldern und Ortschaften. Wir haben an diesem Tag zwar gejagt, nicht aber in diesem Gebiet. Bei der Abschätzung des Gefahrenpotenzials und visuell kaum sichtbaren Strukturen die richtige Entscheidung?

Zimmer: Die einbrechende Dunkelheit, tiefe Wolkenbasen und viel Niederschlag um das Rotationszentrum machten den Tornado nicht sichtbar (zumindest gibt es keine Beweisfotos). Er war im Regen verhüllt und wurde erst durch fliegende Trümmer „erkennbar“. Erst im Nachhinein konnte seine Existenz mittels Dopplerradar und Schadensanalyse vor Ort festgestellt werden. Auch aufgrund der niedrigen Blitzrate bedingt durch die niedrigen Wolkentops wurde diese Zelle nicht unbedingt als gefährlich wahrgenommen. Hinzu kam auch, dass sie in ein Niederschlagsgebiet eingebettet war und lange Zeit nicht die klassische Reflektivitätsstruktur aufwies.

Weggässer: …noch ein Stück gefährlicher wäre diese Kombination wohl nur noch in der Nacht gewesen.

Vielleicht zum Abschluss unseres Gespräches eine kurze Zusammenfassung?

Zimmer: Die dynamische Ausgangslage mit großräumiger Hebung in der Nordhälfte bis zur Mitte von Deutschland, die permanente Verlagerung der Zellen in die unverbrauchte Luftmasse (exzellente Balance zwischen Labilität und Scherung) zur günstigen Tageszeit sowie die niedrigen Wolkenuntergrenzen waren entscheidend für Ihre Beständigkeit.

Durch die Nähe zum Radarstandort war die Rotation selbst und zeitweise auch der Tornado zu erkennen. Sicher haben auch lokale orografische Effekte eine Rolle gespielt. Die Lage zeigt auch, dass ausreichend Dynamik und vergleichsweise wenig Labilität ausreichend sind, um rotierende Gewitterzellen zu bilden, gerade im left-exit des Jets, einem Garanten für aktives Wetter.

Weggässer: Vielen Dank für das Gespräch und deine Zeit mit uns!

Weitere Hintergrundinformationen zu Tornados in Deutschland links in der Slideshow. Rechts finden sie Verweise auf unsere Schadensanalysen.

12.05.2011
Der Tornado bei Rödigsdorf nahe Apolda (Arne Homberger).
FAKTEN
106 Tornados in Thüringen
Zwischen 1582 und 2017 wurden 106 Tornados in Thüringen offiziell bestätigt. Über 100 weitere Verdachtsfälle sind gelistet.
TORNADOS IN THÜRINGEN
Die 5 Stärksten:

15.07.1582: Rockhausen (IK): F4
02.10.2006: Quirla (SHK): F3
24.04.1935: Birkigt b. Gera: F3
31.05.1906: Uthleben (UH): F3
01.05.1779: Wünschendorf (GRZ): F3
Quelle: Tornadoliste Deutschland
TORNADOS IN THÜRINGEN
14./15.06.1980

Mehrere Tornados in der Nacht über West- und
Mittelthüringen: Ein Tornado bei Wilhelmsthal bei Eisenach traf einen Campingplatz: 6 Menschen starben und 9 wurden verletzt.
Quelle: Tornadoliste Deutschland
TORNADOS IN THÜRINGEN
2016 war nach 2006 das zweitstärkste Tornadojahr in Deutschland mit über 70 bestätigten bzw. plausiblen Fällen. Hinzu kommen Hunderte Verdachtsfälle.
Quelle: Tornadoliste Deutschland
TORNADOS IN THÜRINGEN
Tornados sind auch hier Tornados.
Leider tauchen immer noch Begriffe wie "Mini-Tornados" oder "Windhosen" in den Medien auf.

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Wir danken Janek Zimmer und Jörg Kachelmann für die Ermöglichung des Beitrages und der Verwendung der Radarbilder und Modellkarten.

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