Höhenwetterkarten
850 hPa Temperaturkarte
Oberhalb der Reibungsschicht
Das Besondere an der 850 hPa Druckfläche ist, dass diese oberhalb der planetarischen Grenzschicht liegt und somit die Reibung und der direkte Einfluss von differenzieller Erwärmung diverser Oberflächen vernachlässigt werden kann. Was heißt, das man die Temperaturen in diesem Niveau in Mitteleuropa vom Alpengebiet her abgesehen sehr gut miteinander vergleichen kann.
1460 m ...
... liegt die 850 hPa Druckfläche gemäß der ICAO (International Civil Aviation Organization) - Standardatmosphäre über NN.
Inhalte der 850 hPa Temperaturkarte und ihre Bedeutung
Aus dieser 850 hPa-Temperaturkarte lassen sich warme und kalte Regionen erkennen, welche mit Linien gleicher Temperatur (Isothermen) dargestellt werden.
Luftmassengrenzen
Zudem lassen sich in Drängungszonen der Isothermen Luftmassengrenzen diagnostizieren. Dabei ist in der Regel ein Temperatursprung von mindestens 4 Kelvin vorhanden. Da mit Luftmassengrenzen wiederum Vertikalbewegungen initiiert werden, sollte anstatt der Temperatur in 850 hPa aber die pseudopotentielle Temperatur im gleichen Niveau zur Frontenanalyse verwendet werden. Denn bei Vertikalbewegen lassen sich die Temperaturen hinsichtlich verschiedener Feuchtegrade der unterschiedlichen Luftpakte in diesem Niveau nicht mehr vergleichen, da die Intensität der Erwärmung/Abkühlung eines Luftpaketes bei Vertikalbewegungen von der jeweiligen Feuchte abhängig ist. Dieses Problem wird mit der pseudopotentiellen Temperatur umgangen, da bei dieser Temperaturgröße die die latente Wärme der enthaltenen Feuchtigkeit rechnerisch zu der absoluten Temperatur hinzu addiert wird. Mit anderen Worten, die pseudopotentielle Temperatur ist der so errechnete Temperaturwert bei einer relativen Feuchte von Null Prozent.
Tageshöchsttemperaturen
Auch lässt sich mithilfe der Temperatur in 850 hPa an Strahlungstagen via adiabatischer Erwärmung (1K/100m) die Höchsttemperatur am Boden abschätzen. Sind die Temperatur in 850 hPa, die Höhe der 850 hPa Druckfläche und die Höhe des Ortes über NN bekannt, dann lässt sich bei trockenadiabatischer Erwärmung (1 K / 100 m) folgende Faustformel anwenden:
TMax = (0,01 * (Höhe der 850 hPa Druckfläche - NN) ) + T850 + (3 K im Sommer)
Besonders in den Wintermonaten ist diese Formel nicht mehr anwendbar. Vorhandene Inversionen (bodennahe Kaltluft) können aufgrund des niedrigen Sonnenstandes nicht weggeheizt werden. Durch das dadurch ausbleibende Durchmischen kommt es nicht selten vor, dass es in Bodennähe kälter ist als in 850 hPa.
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... und weniger beträgt der mittlere Bedeckungsgrad der Bewölkung an einem Strahlungstag. Die mittlere
Windgeschwindigkeit erreicht kleiner gleich 3 m/s. Gemittelt werden die beiden Elemente jeweils aus den 06 UTC, 12 UTC und 18 UTC Terminwerten. Hohe Bewölkung darf dabei vernachlässigt
werden.
In den Sommermonaten dagegen kommt es an Strahlungstagen zu einer starken Überhitzung der bodennahen Luftschichten, sodass die Temperaturabnahme mit der Höhe mehr als 1 K pro 100 Meter beträgt. Dann wird von einer überadiabatischen Erwärmung gesprochen! Daher muss in der neben stehenden Faustformel ein Temperaturzuschlag von 3 Kelvin berücksichtigt werden.
Eine nachvollziehbare Erklärung um quantitative Aussagen über die Tiefstemperatur mithilfe der Temperatur in 850 hPa zu machen, gibt es nicht!
Frost- und Schneefallgrenze
Zum Schluss soll noch erwähnt werden, dass unter Berücksichtigung der Höhe der 850 hPa Druckfläche in gpdm sowie der Temperatur in 850 hPa die Frost- und Schneefallgrenze bestimmt werden kann (FRÖSTL). Dazu aber in einer anderen Rubrik mehr.
Anwendungsbeispiel (Europa)
Wie in den Geopotentialkarten so wird auch in der thermischen Verteilung der 850 hPa-Karte (Hauptisothermen, hier schwarze Linien im Abstand von 5 Kelvin) der warme Höhenrücken über dem Atlantik und der kalte Höhentrog mit Zentrum zwischen Island und Norwegen erkennbar. Zwischen beiden Druckgebilden ist eine mehr oder weniger stark ausgeprägte Drängungszone der Isothermen auffällig, die als Frontalzone diagnostiziert wird, welche aber zu dieser Jahrzeit ziemlich schwach ausgeprägt ist. Diese läuft zonal von der Normandie über den Nordwesten Deutschlands zur Ostsee. (Hinweis: Bodenfronten liegen in 850 hPa nicht innerhalb der Drängungszonen der Isothermen, sondern auf der warmen Seite. Grund: Frontenneigung!)
Die wärmste Luftmasse liegt mit Temperaturen zwischen 20 und 25°C über Nordafrika. Demnach ist hier mit Höchsttemperaturen von über 35 Grad zu rechnen. Über Mitteleuropa ist es ersichtlich kühler.
Anwendungsbeispiel (Deutschland)
Im Ausschnitt Mitteleuropa wird die Isothermendrängung nordwestlich von Deutschland deutlicher. Auf der kalten Seite (über Großbritannien) ging die Temperatur bereits auf -1 bis -3 Grad zurück, während die Werte über Deutschland zwischen 4 und 6 Grad liegen. Damit beträgt der Temperatursprung 5 bis 9 Grad - starke Luftmassengrenze. Entsprechend heftig fallen die mit der Kaltfront einhergehenden Schauer und Gewitter aus.
Würde man dieses Bild auf den 12 UTC Termin verlegen, so dürfte man besonders in Ost- und Süddeutschland mit Höchstwerten von über 20 Grad rechnen.
Zusammenfassung
- die 850 hPa Temperaturkarte ist unterstützend bei der Frontenanalyse
- mit dieser lässt sich die Tageshöchsttemperatur an Strahlungstagen bei inversionsfreien Wetterlagen abschätzen
- sie dient als Hilfsmittel beim Bestimmen der Frost- und Schneefallgrenze sowie der statischen Stabilität (mit T500 und T850)
© Welt der Synoptik | Autor: Denny Karran