Mittwoch, 13. Januar 2010

Was ist der Vortex Vindobonensis?

Hallo,

zuerst einmal ist es ein Ausdruck der Lateinischen Sprache. Vortex steht für (Luft)Wirbel, vindobonensis steht für wienerisch.

Des Ausdruck wurde von meinem Professor am MetInstitut in Wien, Prof. Reinhold Steinacker vor etlichen Jahren geprägt und von ihm bzw. seiner Arbeitsgruppe detailliert untersucht.

Trotzdem Wien im Flachland liegt (na no na net) ist der Vortex bei Wien ein gebirgsmeteorologisches Phänomen. Und er hat extreme Auswirkungen auf das wahrnehmbare Wetter in der Bundeshauptstadt.

Bei welchen Grosswetterlagen kommt er zustande ?

Man kann es typisieren: Vor durchbrechendem Föhn am Alpenostrand und vor durchbrechendem Westwind am Alpenostrand.

Der Föhnfall

Wenn einmal nicht nur im schönen Innsbruck sondern auch weiter östlich der Föhn durchbricht, so läuft das vor allem im Flachland sehr kompliziert ab. Als Phänomen der vornehmlich kalten Jahreszeit lagert vor Föhndurchbruch meist kalte Inversionsluft mit Hochnebel über den Niederungen.  Zunächst nimmt der Wind in der Höhe zu (meist Südwestwind). Die ersten Stationen die anspringen sind dann die Rax und Mönichkirchen und der Hirschenstein im Burgenland.  Dynamisch und orografisch bedingt bricht er zunächst in die Täler des Wechsellandes, der Buckligen Welt und des Mittelburgenlandes durch und fräst weitergehend eine Zunge warmer Luft mitten über den Neusiedlersee bis in die Slowakei. Da nun hier 1000m dichter und schwerer Kaltluft durch 1000m leichterer Warmluft ersetzt werden, fällt in der Zone, die vom Föhn ausgefräst wurde, der Luftdruck. Wir haben also einen Unterschied im Druck: Hoher Druck, wo die Kaltluft noch liegt, tiefer Druck in der Föhnluft. Das bedingt eine in Gang kommende Strömung von der kälteren zur wärmeren Luft. Dazu kommt noch eine Komponente, die in der Physik als Zirkluationsbeschleunigung bekannt ist. (man kennt das auch mit Duschvorhängen die sich beim Aufdrehen des warmen Wassers auf wunderbare Art und Weise nach innen ziehen ..). Bei starken horizontalen Temperaturschieden kommt ein Zirkulationsrad in gang, das am Boden Wind von der kalten zur warmen Luftmasse bedingt.

Je stärker also der warme Wind über den Neusiedlersee aus Südwesten dahinpfeift, desto mehr dreht der Wind im kalten Wien auf Nord und schließlich Nordwest. Ein geschlossener Wirble im östlichen Niederösterreich entsteht, wie im folgenden Beispiel vom 29.11.2009 festgehalten.



 

 

Ist der Föhn stark und ausdauernd genug, so mischt er sich langsam in die Regionen nordöstlich und nördlich von Wien ein,  die Luft im Wirbel wird nun immer wärmer, die Temperaturunterschiede bauen sich langsam ab, bis die Inversion dann einmal so schwach geworden ist, dass die starke Höhenströmung diese dann mit einem Schlag wegradieren kann. Innerhalb weniger Minuten steigen der Werte dann um bis zu 10 Grad.


In den Radiosondenaufsteigen sieht das folgendermassen aus.





Am 29.11 um 12Z ist noch eine markante Inversion sichtbar, der Wind in den bodennahen Schichten weht, wie im Stationsbild vorher sichtbar, aus Nordost.

 

 12 Stunden später ist nur noch eine hauchdünne Kaltluftschicht übrig (noch weht der Wind in den untersten Schichten aus Nord)
 

Wieder 12 Stunden später ist die gesamte Inversion wegradiert. Insgesamt hat der Vortex aber den Föhndurchbruch in Wien um ca. 18 Stunden gegenüber dem nur 40km entfernten Neusiedlersee verzögert.


Der andere Fall: Westwind

Starker Wind aus Westen, der über den Wienerwaldkamm weht ist wie Föhnwind, der über den Alpenhauptkamm weht. Es gibt ein beobachtbares Luvhoch im Bereich St. Pälten und Tulln, und ein Leetief direkt über Wien. nebst der tatsache dass die Präsenz dieses Leetiefs die Windgeschwindigkeiten erhöht und sehr oft schwere Sturmstärke erreichen können, ist es im Leetief auch am wärmsten. Nach osten hin lagert vor durchbrechendem Westwind wiederum oft kalte Luft, aus den selben Gründen Eingangs geschildert kommt es zu einer gegenströmung nach Westen oder Nordwesten hin. Der Wirbel bildet sich diesmal in der Art und Weise aus, dass  der Drehpunkt östlich Wien liegt, Süpdostwind über dem neusiedlersee, Ostwind über dem nördlichen Weinviertel, und nach Westen wieder über Nordwest reindrehend.

Gibt es dabei Niederschlag, so wird er über der Stadt föhnig verringert. Ist es kalt genug dass es auf Höhe der Inversionsobergrenze schneit, so schneit es bei schwachen Winden am Neusiedlser erklecklich bis zum Boden, in Wien fallen bei Weststurm nur ein paar Tropfen.

Hier ein Fall vom 7. Februar 2006. Während in Wien der Weststurm durchbrach hielt sich am Neusiedlersee die Kaltluft 12-24h länger und es fielen bis zu 30cm Schnee.

 

Um 12 Uhr stürmt es im westlichen Niederösterreich, in Wien und Teilen des Weinviertels mild aus West, der anfängliche Schneefall ist in Regen übergegangen. Am Neusiedlersee noch frostig mit südlichen Winden.

 
  Hier die Temperaturen um 12Z




6 Stunden später fast das gleiche Bild ! Nur im Marchfeld hat sich jetzt auch der Westwind durchgesetzt, der Wirbel umfasst den Neusiedlersee und Eisenstadt, es schneit hier munter und stark weiter.

 

Und es ist immer noch frostig !

 

Hier das Meteogramm von Wien


 

Und zum Vergleich vom 40km entfernten Neusiedl am See.  Der Vortex kreierte auf kleinstem Raum Unterschide im Wetter die stärker nicht sein können. Milder Sturm und Regen versus schwacher Wind, Frost und Starker Schneefall. Auch Lokalmodelle können diese Feinheit im ach so einfachen Flachland nicht zufriedenstellend modellieren.



Fazit:

Das Wetter in Wien ist zwar kontinental geprägt, hat aber mit den Wetterabläufen in anderen Flachlandmetropolen (Berlin, Warschau ... etc) nichts zu tun. Es gibt viele aus der Gebirgsmeteorologie bekannte Phänomene, das Wetter in der BH massgeblich prägen und die Vorhersage so delikat und unsicher machen, als würde Wien mit 3000m hohen bergen umringt sein (Was Gott sei Dank nicht der fall ist, sonst würde man nicht 150km in Land schauen können)

Lg

MS

Kommentare:

  1. Hi M.,

    Zuerst einmal Gratulation zu deinem interessanten Weblog und danke, dass du die Kommentarfunktion nun für alle geöffnet hast!

    Deine Überlegungen zum Vortex vindobonensis kann ich fast uneingeschränkt teilen. Als jemand, der ebenfalls durch die "Steinacker'sche Schule" gegangen ist, finde ich dieses lokale Wetterphänomen ebenso faszinierend wie du und habe es auch in meinen Beitrag für die Prognoseturnier-Gemeinde über die Besonderheiten des Weihnachtswetters 2009 eingeflochten:

    http://www.wetterturnier.de/phorum5/read.php?2,3543,3543#msg-3543

    Darin habe ich auch deine Blitzkarte vom 25. Dezember 2009 mit Quelle verlinkt, ich hoffe das ist OK für dich. Dein Blog verdient durchaus ein paar Leser mehr... ;)

    Darüber, dass ein Vortex vindobonensis auch bei Überströmung des Wienerwaldes aus Westen auftreten kann, habe ich bisher noch gar nicht nachgedacht - danke für diesen interessanten Einwurf! Ich denke aber, dass die Orografie in diesem Fall die Entwicklung eines geschlossenen Wirbels zumindest hemmt, wenn nicht in den allermeisten Fällen sogar verhindert, da die Verhältnisse ja asymmetrisch zu einer Alpenüberströmung aus Süden sind (bei Westwind sind die höheren Berge in Strömungsrichtung rechts statt links) mit Folgen, die zu erläutern hier zu weit führen würde, die du dir aber sicher selbst ausmalen kannst. Aber die Ursache ist natürlich die gleiche (ein lokales "Leetief" durch Gebirgsüberströmung) und die mitunter markanten Wetterunterschiede auf engem Raum ebenso.

    beste Grüße nach Down Under,
    Georg

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  2. Hi Georg, ja, ich kann die überlegungen nachvollziehen, warum der Wirbel bei Westwind nicht so schön geschlossen sein kann wie bei Südwind !

    Wie du aber sagstest... Es läuft prinzipiell auf ähnliche Mechanismen hinaus (thermisch direkte Zirkulation und Leetiefs ..), die dazu führen, dass sich eine Inversionsinsel über Stunden halten kann. Ich habs mir nicht näher angesehen, aber ich denke mich erinnern zu könne, dass sich hinter dem Neusiedlersee damals am 7.2.06 der Westwind sogar in Ungarn durchsetzte und Andau durch Einmischen erst am nächsten Tag aus Südosten *Erwärmung* bekam.

    Das Einbinden der Karte ist nat. ok, aber die Blitzdaten sind nicht von ALDIS, sondern LINET :) Super Beitrag übrigens.... ich musste mir diese delikate Sache durch die Finger gehen lassen, weil ich an diesem Tag irgendwo zwischen hüben und drüben in einer B747 gesessen bin..

    Lg nach Wien !

    Manfred

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  3. " (...) aber die Blitzdaten sind nicht von ALDIS, sondern LINET (...)"

    Ups, sorry! Ist korrigiert!
    Georg

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Da kenntat ja jeder kumman ...! Dennoch ... Hier ist Platz dafür :) !