Institut für Meteorologie und Geophysik Universität Wien since 1851 since 1365 Prognose und...
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Institut für Meteorologie und Geophysik
Universität Wiensince 1851 since 1365since 1365
Prognose und Erfassung von
GewitternWiederholung –
Severe Convective Storms
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
Konvektion - die wichtigsten Themen
•Synoptische Voraussetzungen•Mesoskalige Voraussetzungen•Auslösung•Die Superzelle•Folgeprozesse
– Tornados– Hagel– Downdrafts– MCS
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
Oberflächenschicht
Die 3 Zutaten für Gewitter
• Feuchte für den Kondensationsprozess
• Labilität für das Aufsteigen ab dem LFC • Hebung für das Überwinden des CIN
Höhe der Mischungsschicht
freie Atmosphäre
Übergangsschicht
aus: Cotton & Anthes: Storm and Cloud Dynamics S: 369
CAPE
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
Unterstützende Faktoren (synoptisch)
• Orographie– Verstärkung der Temperaturgegensätze– Leezyklogenese
• Oberfläche: Wasserflächen, …• Thermische Zirkulationen, Fronten• Vertikale Windscherung (->
Superzelle?)• Low Level Jets
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
Unterstützende Faktoren (mesoskalig)
• Vertikale Durchmischung der Grenzschicht
• Orographische Effekte– mechanische Effekte– thermische Windsysteme– verringerte Talvolumina
• Oberflächeneffekte– erhöhte Heizfläche– Inhomogenitäten (Feuchte, Temperatur)
• Advektion von Feuchte und Labilität
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
Auslösung von Konvektion
• Auftrieb durch– Thermikblasen (viele vereinzelte Cumuli)– Konvektiven Rollen (organisierte Cumuli)
• Vertikale Ablenkung durch Topographie• Kaltluftausfluss von früherer Konvektion• Konvergenzlinien und triple points
http://www.meted.ucar.edu/mesoprim/cape
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
Die Superzelle
• Die Superzelle (Was ist das?)• Windscherung eines Cumulus• Vorticity im Cumulus• Strömungen in der Superzelle: ein 3D-Bild
•Eigene Zirkulation besteht quasi-stationär für mindestens 30 min
•Abweichen vom hydrostatischen Gleichgewicht Aufwind mit extremen Massefluss
•starke vertikale Windscherung3D !!
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
Vertikalbewegung in Superzellen
• Beschleunigungsterme:– mesoskaliger vert. Druckgradient– Temperatur- und Feuchteunterschiede– mikroskalige Druckanomalien– Flüssigwassergehalt
• Größenordnungen– Aufwind: 10 m/s – 40 m/s– Abwind: 5 m/s – 20 m/s
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
Vorticitybildung
• strecken und kippen der horizontalen Walzen
• vertikale Windscherung
aus: Cotton & Anthes: Storm and Cloud Dynamics. S 531
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
Squall line• Organisierte (Super)zellen, lange Lebensdauer• Mesoskalige Vertikalbewegung• mächtiger Amboss „hinter“ der Zelle • verbreiteter, stratiformer Niederschlag
aus: http://www.spc.noaa.gov/exper/archive/caseindex.html
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
Bow-Echos und Derechos
Beispiel: Das Berliner Derecho
aus:Doswell: Severe Convective Storms, S280
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
Zur Übung: Aufstiege aus Wien
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
Diese Präsentation:www.univie.ac.at/IMG-Wien/lectures/index_met.htm
Online Kurs „Severe Convection 2“http://meted.ucar.edu/mesoprim/severe2/index.htm
BuchtippStorm and Cloud Dynamics von Cotton/AnthesKap. 8-10Severe Convective Storms von Doswell
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
„skew T-logp“ Diagramm
Isothermen
Isobaren
Aufstieg Temp
W=24 und w=28 … …Feuchtadiabaten
= 39 … Trockenadiabate
CAPE
CIN3
aus:Doswell: Severe Convective Storms, S 2
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
7aus:Doswell: Severe Convective Storms, S 107
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
79aus:Doswell: Severe Convective Storms, S 104
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
187aus:Doswell: Severe Convective Storms, S 101
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
7 17aus: Cotton & Anthes: Storm and Cloud Dynamics. S 527
Prognose und Erfassung von Gewittern - SS 2006
8
aus:Doswell: Severe Convective Storms, S 194