Squall Line

Präfrontale squall line

Grundlagen und Merkmale

Squall Lines gehören zu den Multizellengewittern (Multicell Line) und sind auch als Böenfront oder Böenlinie bekannt (Gustfront). Eine Squall Line besteht demnach aus einer Gewitterlinie mit einer gut entwickelten sowie kontinuierlichen Böenfront an der Vorderkante. Sie bewegt sich etwa 80 bis 500 km vor Kaltfronten (im sommerlichen Warmluftsektor) mit 40 bis 50 % der Windgeschwindigkeit in 500 hPa.

Squall Lines werden hauptsächlich durch den Outflow frontaler Gewitter mehrere Kilometer vor der Front (nicht selten im Bereich der wärmsten Luft) ausgelöst. Bodenkonvergenzen oder vorauseilende Höhenkaltluft wirken dabei unterstützend. Der eigene Outflow einer Squall Line dient dann als Trigger neuer Zellen, sodass eine Squall Line rasch ein Eigenleben bzw. Eigendynamik entwickelt (Selbsterhaltungsmechanismus).

Präfrontale Squall Lines zeigen eine frontähnliche Struktur, rückseitig der Gewitterlinie aber erfolgt kein Luftmassenwechsel. Mit einer horizontalen Ausdehnung von bis zu 1000 km gehören sie zu den MCS´s (Mesoscale Convective Systems). Ihre Lebensdauer beträgt zum Teil mehr als 10 Stunden. Das entscheidende optische Merkmal einer Squall Line ist die Shelf Cloud (siehe Foto).

Gefährdungspotential

Squall Lines sind für ihre kräftigen Böen bekannt. Im Falle vorauseilender Höhenkaltluft wird deutlich, dass starke Oberwinde in 850 bis 700 hPa vorhanden sein müssen, die eine Rolle bei der Böenvorhersage spielen (vertikaler Impulstransport). Trockene Schichten in der mittleren Troposphäre beschleunigen darüber hinaus den Downdraft, der folglich als Outflow für schwere Böen sorgt (Downburst).

Entwicklungsvoraussetzungen

Windscherung | Für den Selbsterhaltungsmechanismus der Squall Line muss eine hohe vertikale Windscherung (0 bis 6 km >15 m/s = deep layer shear) vorhanden sein, die zu einem getrennten Auf- und Abwindbereich der einzellen Zellen führt. Die vertikale Windgeschwindigkeitsscherung im low level (bis 3km - low level shear), mindestens aber bis zum LFC (level of free convection) reichend, sollte Werte zwischen 10 und 20 m/s erreichen. Diese Werte führen zu einer positiven Korrelation zwischen outflow und Umgebungsluft - das Auslösen neuer Zellen wird begünstigt - siehe dazu Grafik unten!

Statische Stabilität | Da der outflow frontaler Gewitter als Auslöser einer squall line weit vor der Kaltfront dient, muss im Warmluftsektor eine extrem potentiell instabile Luftmasse vorhanden sein, damit bereits bei dem kleinsten Impuls Hebung induziert werden kann. Daher sollten die CAPE-Werte überregional mindestens 700 bis 900 J/kg erreichen und der KO-Index weit im negativen Bereich liegen.

Feuchte | Die bodennahen Taupunkte sollten um bzw. über 15 Grad liegen. Ausreichend Feuchtigkeit sollte auch bis zu einer Höhe von 700 hPa (mindestens 60 bis 75 %) vorhanden sein.

Die Grafik zeigt, wie der Cold Pool an der Vorderseite negative horizontale Vorticity und die Windscherung (Low Level) positive horizontale Vorticity entwickelt. Das Zusammenwirken beider Wirbelstärken trägt zur Bildung neuer Zellen erheblich bei.

Übrigens... Prädestiniert ist die squall line für ihre heftigen Winde. Häufig kommt es zu schweren Sturm- bis Orkanböen, vor allem dann, wenn die squall line in Strömungsrichtung ausbuchtet und eine Bogenform (bow echo) entwickelt. Diese Eigenschaft macht sie besonders gefährlich. Darüber hinaus treten im Zusammenhang mit squall lines Starkregen und Hagel auf, wobei die Niederschlagsmengen aufgrund der raschen Zellverlagerung keine katastrophalen Ausmaße annehmen. Kleinere Tornados sind ebenfalls möglich, aber eher selten.