So blieb es in der vergangenen Nacht mit einem Spitzenwert von 23,9 Grad auf dem 553 m hohen Weinbiet im Pfälzerwald am wärmsten. Aber auch auf dem Kahlen Asten in knapp 840 m Höhe in Nordrhein-Westfalen gab es mit 20,9 Grad eine sogenannte Tropennacht von nicht unter 20 Grad. In Eslohe etwas nordwestlich des Kahlen Astens kühlte es dagegen in einer Tallage bis auf 12,7 Grad ab. Besonders kühl wurde es in Sohland an der Spree in Sachsen mit ziemlich frischen 8,0 Grad.
Verantwortlich für die markanten Temperaturunterschiede waren zwei Effekte. Zum einen gab es eine ausgeprägte Inversion (siehe hierzu auch:
https://www.dwd.de/DE/service/lexikon/begriffe/I/Inversion.html), zum anderen auch föhnige Effekte (siehe zum Föhn Thema des Tages vom 10.09.2015
https://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2015/9/10.html) an den Nordwesträndern der Mittelgebirge.
Bei einer Inversion nimmt die Temperatur mit der Höhe zu, statt wie üblich ab. Diese Umkehr der Temperaturschichtung kam zustande, da sich während der verbreitet klaren Nacht die bodennahen Luftschichten durch Abstrahlung der Wärme in den Weltraum besonders gut abkühlen konnten. Die kalte und schwere Luft sammelte sich in der Folge vor allem in Tälern und Senken, während höher gelegene Orte in der warmen und leichteren Luft verblieben. Förderlich für diesen Temperaturkontrast war zudem ein nur schwacher Wind, der meist nicht für eine Durchmischung dieser beiden sehr unterschiedlichen Luftmassen ausreichte.
Sehr gut lässt sich die Bildung und die Auflösung der Inversion anhand der räumlich und zeitlich hoch aufgelösten Messwerte des "Wettermast Hamburg" im Hamburger Stadtteil Billwerder nachvollziehen (Messwerte;
https://wettermast.uni-hamburg.de/frame.php?doc=Zeitreihen48h.htm). Dort werden am Sendemast des Norddeutschen Rundfunks in verschiedenen Höhen Messungen zahlreicher Parameter durch das Meteorologische Institut der Universität Hamburg zusammen mit dem Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. Für unseren betrachteten Fall interessant ist die Messung der Temperatur in Höhen von 2 m bis 280
m. Wie in der Grafik zu erkennen, bildet sich die Inversion ab den Abendstunden, wenn die Sonne untergeht und damit die solare Strahlung wegfällt. Dabei sinkt die grüne Kurve der 2 m-Temperatur rasch unter die anderen Temperaturkurven größerer Höhen. Am Morgen findet der umgekehrte Prozess statt und am Boden gibt es eine rasche Erwärmung, die sich erst nach und nach in größere Höhen fortpflanzt. Etwa mit Sonnenaufgang gegen 6 Uhr herrschte dort dann auch die größte Temperaturdifferenz von fast 10 Grad zwischen 2 und 280 m Höhe. Bereits zwischen 2 m und einer typischen "Hochhaushöhe" von 50 m gab es einen Unterschied von knapp 5 Grad.
Auch wenn der Südostwind meist zu schwach war um ein Inversion zu verhindern, so sorgte er doch stellenweise für föhnige Effekte an den Nordwesträndern der Mittelgebirge. Dort wurde mancherorts die sehr warme Luft in höheren Schichten dann doch bis in die Tallagen heruntergemischt. Exemplarisch hierfür ist zum Beispiel der Tiefstwert von 22,3 Grad in Harzburg (Bad-Burgberg) am Nordwestrand des Harzes in knapp 500 m Höhe. Dort wehte in der Nacht durchgängig ein Südostwindwind mit Böen von bis zu immerhin 40 Kilometer pro Stunde.
Die markante Inversion, die heute früh zu regional vergleichsweise niedrigen Tiefstwerten geführt hat, ist Grundlage dafür, dass es heute große Tagesgänge der Temperatur geben wird. Denn für das Aufheizen der dünnen Kaltluftschicht wird nur wenig Energie benötig, die Temperatur steigt also sehr rasch in sommerliche Bereiche und die nachmittäglichen Maxima werden gebietsweise um 20 Grad über den morgendlichen Minima liegen.
MSc.-Met. Thore Hansen
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 07.08.2018
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