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Wasserhosen 26.08.2018

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Willi
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Re: Wasserhosen 26.08.2018

Beitrag von Willi » Di 28. Aug 2018, 08:56

Deshalb gehe ich davon aus, dass es bisher viel mehr nächtliche Wasserhosen gab, die einfach niemand gesehen hat.
Ja, genau. Entscheidend am Bodensee finde ich den Bergwind aus Süden bei der Rheinmündung. An dessen Westseite (im Lee der Hügelzüge um Heiden) dürften die Scherzonen häufig sein, aus denen dann das "Vortex-stretching" der Cumulus-Wolken zur Bildung von Wasserhosen führen kann. Diesen Bergwind gibt es bestimmt in der Nacht, und in den frühen Morgenstunden. Mit der Morgensonne wird das Ganze aufgemischt und zerfleddert.

Ach bei anderen Alpenrandseen dürften kanalisierte Bergwindsysteme und ihre Wechselwirkung mit der Umgebung eine Rolle bei der Bildung von Wasserhosen spielen.

Gruss Willi
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Re: Wasserhosen 26.08.2018

Beitrag von Severestorms » Di 28. Aug 2018, 13:14

Dr. Funnel hat geschrieben: Ich möchte noch eine Frage in die Runde werfen. Bisher ging ich davon aus, dass die Bildung von Wasserhosen am Morgen verstärkt wird, wenn die Sonne aufgeht und mit der aufkommenden Thermik auch Bewegung in die Luftmasse am Boden kommt. Für diese Theorie sprechen die schönen Bilder, die etliche Wasserhosen im orangen Licht nach Sonnenaufgang am Morgen des 26. August über dem Zürich- und Zugersee zeigen.
Offensichtlich ist dies aber nicht unbedingt nötig. Deshalb gehe ich davon aus, dass es bisher viel mehr nächtliche Wasserhosen gab, die einfach niemand gesehen hat. Wären die jetzigen Wasserhosen über dem Bodensee während der Nacht nicht so gut dokumentiert worden, würde man doch automatisch davon ausgehen, dass es keine gegeben hat.
Was meint ihr dazu?
Hallo Andreas

Danke für den Gedankenanstoss. Ich gehe mit dir einig, dass es vermutlich eine grosse Dunkelziffer an nicht registrierten Wasserhosen gibt. Spuren hinterlassen sie ja nicht und wenn Wolken das Mondlicht und Regenvorhänge irdische Lichtquellen verdecken und es dazu nicht mal blitzt, ja dann wird es extrem schwierig so eine nächtliche Wasserhose zu sehen. :-)

Im vorliegenden Fall fällt auf, dass sich die zahlreichen Wasserhosen am Bodensee ausschliesslich vor Sonnenaufgang und die Wasserhosen am Zuger- und Zürichsee erst danach bildeten (über nächtliche Aktivität ist bei letzteren Seen bislang nichts bekannt). Bekanntlich ist es immer ein Zusammenspiel verschiedener Faktoren, welche zur Bildung von Wasserhosen führen. Die wichtigsten «Zutaten» sind wohl eine mehr oder weniger beständige Bodenwindkonvergenz (horizontale Scherung) über dem Wasser und damit einhergend eine quasistationäre Lake-Effect-Zelle, eine stark feuchtlabile Schichtung in der Peplosphäre, sowie dynamische Hebung (Trog, PVA, etc.).

Im Forecast rechneten wir aufgrund des frühen Durchschwenkens der Trogachse und der im östlichen Bodenseebereich modellierten nächtlichen Schauerzelle eigentlich unisono damit, dass die Bedingungen dort bereits vor Sonnenaufgang sehr gut sein würden. Deswegen sind auch viele von uns bereits mitten in der Nacht angereist. Dass es dann wie erwartet auch zu Wasserhosen gekommen ist und nach Sonnenaufgang, also nach Durchzug der Trogachse nicht mehr, lässt mich davon ausgehen, dass im Fall vom Bodensee tatsächlich die Position der Trogachse das Zünglein an der Waage war. Die Höhendivergenz verstärkte den Aufwind an der vorhandenen Konvergenz und führte zum bekannten Pirouetteneffekt der zunächst unsichtbaren Konvergenzwirbel. Ich vermute, dass die Konvergenz (NW Wind postfrontal versus SE Wind aufgrund nächtlichem Ausfliessen aus dem Rheintal) in diesem Fall weniger stark ausgeprägt war als üblich und sie daher ohne Höhenunterstützung nicht mehr genügend starke Aufwinde zu produzieren vermochte.

Die Situation am Zuger- und Zürchersee war offenbar eine andere. Die Trogachse war zu dem Zeitpunkt bereits durch. Man darf also davon ausgehen, dass dynamische Hebung nur eine untergeordnete Rolle gespielt hat. Ich denke, dass hier vor allem lokale Begebenheiten die Bildung der Wirbel erst ermöglicht haben. Damit meine ich zum Beispiel eine starke Konvergenz und/oder erhöhte Labilität. Letzteres könnte in der Tat mit dem Aufgehen der Sonne in Zusammenhang stehen und damit das Zünglein an der Waage gewesen sein. Dafür spricht der Zeitpunkt.

Es wäre aufschlussreich, mehr über das lokale Windfeld der drei Seen zu erfahren beziehungsweise wie es sich im Laufe der Nacht und am frühen Morgen verändert hat.

Was denkt ihr?

Gruss Chris
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Re: Wasserhosen 26.08.2018

Beitrag von Dr. Funnel » Di 28. Aug 2018, 14:31

Hallo Chris

Das sind in der Tat interessante Überlegungen! Die Trogachse scheint definitiv enscheidend zu sein. Ich habe vom 4. August 2006 eine Wetterkarte in Erinnerung, die auch einen scharfen Trog über dem Bodensee zum Zeitpunkt des Auftretens von Wasserhosen zeigte. Da es am Bodensee jedoch viele Wasserhosen NACH Sonnenaufgang gegeben hat, hat in einigen Fällen vielleicht auch am Bodensee die Sonne mit dem Äuslösen zu tun.
Warum dies jetzt nicht der Fall war, wäre interessant zu wissen. Oder anders gefragt: Warum hat es bei den anderen Seen funktioniert? Je mehr wir darüber wissen, desto besser könnnen wir das Phänomen vorhersagen. :-D :-D :-D
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Re: Wasserhosen 26.08.2018

Beitrag von LukasIBK » Di 28. Aug 2018, 15:43

Hoi zäme

Danke euch für diese Diskussion!
Im Rheintal war die ganze Nacht über "Einfliessen" also Nordwind, das sieht man schön am Druckgradient von 3 hPa zwischen Bodensee und Landquart:
Bild

In Altenrhein war mehr oder weniger durchgehend Südost, das muss aber lokaler Natur sein: Landwind + katab. Wind von Walzenhausen/Lutzenberg, oder etwas abgelenkter wet drainage vom Schauer?
Bild
(by MeteoGroup)

Ich wünsche viel Spass wenn ihr versucht mit dieser Grundlage ein 3dim-Bild zu machen...
Wer will: Daten des MeteoFrance 1.3km und 2.5km Arome Laufs vom 26.8.18, 0z habe ich auf der Platte ;) wobei so ein Modell kleinskalig alles mögliche macht und wie Cosmo auch von Lauf zu Lauf stark variiert...

Lg Lukas
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Re: Wasserhosen 26.08.2018

Beitrag von Severestorms » Di 28. Aug 2018, 16:41

Hallo Andreas

Meine Theorie ist vereinfacht gesagt die folgende:

Bodensee vor Sonnenaufgang:
gesunde Konvergenz, genügend Labilität (auch ohne Sonneneinstrahlung, weil der Bodensee eben ein grosser Wärmespeicher ist) und dynamische Hebung => Wasserhosen à gogo

Bodensee nach Sonnenaufgang:
kränkelnde Konvergenz, Labilität aufgrund der nächtlichen Aktivität evtl. inhomogen und fehlende dynamische Hebung => keine Wasserhosen mehr

Zürich- und Zugersee vor Sonnenaufgang:
Konvergenz unbekannt, Labilität vermutlich grenzwertig und dynamische Hebung => Wasserhosenauftreten unbekannt

Zürich- und Zugersee nach Sonnenaufgang:
gesunde Konvergenz, kurzzeitig stark erhöhte Labilität aufgrund der ersten Sonnenstrahlen und fehlende dynamische Hebung => je eine Wasserhose

Dass es bei den beiden Z-Seen je nur eine Wasserhose gab, zeigt m.E. wie knapp die Sache war. Das wiederum hat sicher mit der Grösse der Seen zu tun.

Dani Gerstgrasser hat mir soeben eine interessante These zur Entstehung der Zürcher Wasserhose geschrieben. Er meint, er hätte am Zürichsee schon bei Tagesanbruch eine ausgeprägte Windkonvergenz ausmachen können. Von beiden Hügelzügen entlang des Sees (Pfannenstiel und Albiskette) sei ein ablandiger Wind Richtung Seemitte geflossen, sei dort zum Aufsteigen gezwungen worden und hätte in der Folge Konvektion ausgelöst. Am oberen Seeteil sei diese bereits sehr mächtig gewesen (siehe Webcam-Bild vom Üetliberg). Er vermutet nun, dass dies mit der aus Süden abfliessenden Kaltluft vom Hochmoor Rothenthurm («Bächler» genannt) zu tun haben könnte. Nach (teilweise) klaren Nächten sei dieser Südwind oft recht markant und könnte die Konvergenz noch zusätzlich verstärkt haben.

Was der "Bächler" ist, wird in folgendem Auszug aus dem Neujahrsblatt der Naturforschenden Gesellschaft in Zürich (1926): «Die lokalen Winde auf dem Zürichsee» beschrieben:

«Das Auftreten des Bächlers ist aber nicht an die Abendzeit gebunden, sondern man beobachtet nicht selten eine ganz ähnliche, oft recht starke Winderscheinung am frühen Morgen. Dieser Morgenbächler ist besonders kühl, indem die Luft die ganze Nacht Zeit hatte, sich im Einsiedler Plateau abzukühlen, um dann, durch die wärmere Luft über dem See aspiriert, auf die Seefläche niederzustürzen. Meist sieht man dabei die Etzelhöhen sowohl wie den ganzen Hang der Hohen Rone in dichten Nebel gehüllt, während ob Schindellegi sich eine relativ starke Aufhellung zeigt, indem gegen den Moränendurchbruch hin sich die Wolken in Auflösung befinden. In der Regel beginnt dieser Morgenwind etwas vor Sonnenaufgang, vielleicht wegen Störung des Gleichgewichtzustandes und Auflockerung der höheren Luftschichten über dem See durch die erste Sonnenbestrahlung; er setzt gleich mit einem starken Stoss ein, um nachher noch etwas an Heftigkeit zuzunehmen. Mit dieser Stärke kann er 3-5 Stunden andauern, indem er fortwährend kleine Wellen über die flachen Ufer schlägt, um dann ziemlich plötzlich, ohne langes Abflauen, am frühen Vormittag um 8-9 Uhr zu endigen.»

Gruss Chris
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Re: Wasserhosen 26.08.2018

Beitrag von Willi » Di 28. Aug 2018, 17:30

Zürich- und Zugersee vor Sonnenaufgang:
Konvergenz unbekannt, Labilität vermutlich grenzwertig und dynamische Hebung => Wasserhosenauftreten unbekannt

Zürich- und Zugersee nach Sonnenaufgang:
gesunde Konvergenz, kurzzeitig stark erhöhte Labilität aufgrund der ersten Sonnenstrahlen und fehlende dynamische Hebung => je eine Wasserhose
Da frage ich mich: wie kann die aufgehende Sonne Labilität generieren?
Meine Antwort: eine Oberfläche wird von der Sonne erwärmt, diese erwärmt die darüberliegende Luftschicht und erhöht so den Tempergradienten in der Vertikalen. Das ist aber ein Prozess, der länger dauert, vor allem über dem See. Passiert da irgendetwas an der Wolkenobergrenze? Ich habe mal was von Strahlungsabkühlung gehört, das wäre aber eher ein Prozess, der vor Sonnenaufgang wirksam ist.

Die Konvektion über dem Zugersee ist durch den Zeitraffer der Webcam Aeugst dokumentiert. Die Konvektion ist vor und nach Sonnenaufgang schön sichtbar. Die Wolkenbasis (nicht der Wolkentop) scheint sich allmählich in Richtung Osten zu verlagern.

Zeitraffer zu Beginn dieses Threads (Zeit eingegrenzt): forum_uploads/videos/20180826_aeugst.mp4
Tageszeitraffer im Webcam-Archiv: https://meteoradar.ch/webcam/index.php? ... 26.08.2018

Gruss Willi
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Grund: Link zu Video angepasst
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Re: Wasserhosen 26.08.2018

Beitrag von Dr. Funnel » Mi 29. Aug 2018, 00:44

@Chris, Willi und Lukas IBK: Danke für die Informationen! Das Thema Wasserhosen ist noch lange nicht erschöpft. :-D :-D :-D
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Re: Wasserhosen 26.08.2018

Beitrag von Severestorms » Mi 29. Aug 2018, 23:04

Severestorms hat geschrieben: Dani Gerstgrasser hat mir soeben eine interessante These zur Entstehung der Zürcher Wasserhose geschrieben. Er meint, er hätte am Zürichsee schon bei Tagesanbruch eine ausgeprägte Windkonvergenz ausmachen können. Von beiden Hügelzügen entlang des Sees (Pfannenstiel und Albiskette) sei ein ablandiger Wind Richtung Seemitte geflossen, sei dort zum Aufsteigen gezwungen worden und hätte in der Folge Konvektion ausgelöst. Am oberen Seeteil sei diese bereits sehr mächtig gewesen (siehe Webcam-Bild vom Üetliberg). Er vermutet nun, dass dies mit der aus Süden abfliessenden Kaltluft vom Hochmoor Rothenthurm («Bächler» genannt) zu tun haben könnte. Nach (teilweise) klaren Nächten sei dieser Südwind oft recht markant und könnte die Konvergenz noch zusätzlich verstärkt haben.
Dani hat mir heute morgen noch ergänzend folgende Überlegungen mitgeteilt, welche ich euch weiterleiten darf:
Ich denke ob die Sonne noch unter dem Horizont steht oder schon aufgegangen ist spielt in den Morgenstunden eine sehr untergeordnete Rolle und ist vernachlässigbar. Beim Bodensee hat vor allem der starke Niederschlag das Windfeld in der Umgebung modifziert, deshalb hat’s nach Tagesanbruch wohl nicht mehr geklappt (salopp gesagt: Die Wasserhose hat sich selbst gekillt). Beim Zürich- und Zugersee war das Windfeld nicht vom Niederschlag beeinflusst. Sobald die Konvektion hochreichend genug ist (würde sagen die Wolke hat sogar kurzzeitig das congestus-Stadium erreicht) und der Aufwind eine schöne Bodenkonvergenz „aufsaugt“, dann klappt es (möglicherweise)…
So oder ähnlich wird es wohl gewesen sein. Der Trog sorgt natürlich für dynamische Hebung. Aber wenn Hebung durch eine starke Konvergenz, also lokal erzeugt wird und die Luft noch genügend labil ist, klappt's vermutlich eben auch knapp hinter dem Trog noch (trotz zunehmendem Hochdruckeinfluss).

Gruss Chris
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