Gefrierender Regen unter Hochdruckeinfluss?

Vergangenen Donnerstag kam es gebietsweise zu einer markanten Glättelage durch gefrierenden Regen/Sprühregen. Wie konnte dieser trotz Hochdruckeinfluss entstehen und warum gestaltet sich dessen Vorhersage äußerst komplex?

Nachdem sich zu Wochenbeginn deutschlandweit arktische Luftmassen durchgesetzt hatten, verlagerte sich zur Wochenmitte Hoch HANNELORE zu den Britischen Inseln. Damit drehte die Strömung auf nördliche Richtungen und es gelangten unter Hochdruckeinfluss feuchtere Luftmassen in die Nordhälfte. Die Anfeuchtung erfolgte allerdings nur in den unteren Schichten. Ab 900 Hektopascal (etwa 1 Kilometer Höhe) zeigte sich ausgelöst durch das kräftige Hochdruckgebiet über den Britischen Inseln weiterhin eine markante Absinkinversion. Am Donnerstag sorgte dann ein kleiner Randtrog, welcher sich von Skandinavien nach Osteuropa verlagerte, für einen leichten Hebungsimpuls. Zudem spielte die Orographie der zentralen Mittelgebirge eine wichtige Rolle, wodurch die bodennahe feuchte Schicht etwas angehoben wurde. Aus der dichten, tiefen Stratusbewölkung fiel daraufhin ab dem Mittag gebietsweise Sprühregen und teils auch etwas Schnee. Dies geschah vor allem in der nördlichen Mitte von Nordrhein-Westfalen bis nach Brandenburg, denn dort lagen die Temperaturen verbreitet bis etwa 1 Kilometer Höhe noch im negativen Bereich.

Warum kam es aber nun recht verbreitet zu gefrierenden Regen und nicht zu Schneefall?

Dazu lohnt sich ein Blick auf den Radiosondenaufstieg von Essen um Mitternacht 00 UTC (Abbildung 1). Dort ist die gesättigte Grundschicht, sowie die Absinkinversion (Temperaturumkehr mit der Höhe) ab etwa 1 Kilometer deutlich zu erkennen. Mit dem leichten Hebungsantrieb durch den herannahenden Randtrog wurde die feuchte Schicht etwas gehoben, wodurch rasch Sättigung einsetzte. Da dies nur in einem begrenzten Bereich ablief, in dem die Temperaturen zwischen 0 und -5 Grad lagen, waren kaum Eiskristalle in den Wolken vorhanden. Somit konnten die unterkühlten Wassertröpfchen nicht überall zu Schneekristallen heranwachsen. Diese Eiskristalle dienen nämlich als Kondensationskeime, damit die Tröpfchen in der Wolke zu Schnee heranwachsen können. Im Unterschied zu gewöhnlichen Wetterlagen mit gefrierenden Regen ist hierbei keine markante Warmfront im Spiel, sondern lediglich Hochdruckwetter mit einer feuchten Grundschicht und einem leichten Hebungsimpuls. Die Niederschlagsmengen sind bei dieser Entstehungsart von gefrierenden Regen zwar gering, können aber trotzdem gerade auch aufgrund ihrer langen Andauer für markante Glätte auf den gefrorenen Böden sorgen. Verbreitet lagen die 24-stündigen Mengen bis Donnerstag lediglich zwischen 0 und 1 Liter pro Quadratmeter (Abbildung 2).

Solche Lagen stellen den Warnmeteorologen vor größere Herausforderungen. Die Vorhersagemodelle hatten zeitweise große Schwierigkeiten, die Gebiete, in denen gefrierender Regen fällt zu identifizieren. Häufig wird dabei -wie auch am vergangenen Mittwoch- der gefrierende Regen in den Modellen nicht simuliert, da diese eine zu geringe vertikale Auflösung besitzen um die dünne, niederschlagsproduzierende Wolkenschicht zu simulieren. Außerdem gestaltet sich auch das Nowcasting schwierig, da vor allem höhergelegene Radarstationen die tiefliegende Wolkenschicht nicht erfassen können und somit die Informationen über die räumliche Verteilung der Niederschläge teils nicht ausreichend zur Verfügung stehen. Die Radarstrahlen der Radargeräte erfassen nämlich lediglich nur Niederschlagsprozesse oberhalb 1-2 Kilometer Höhe. Gerade in diesen Fällen sind Beobachtungen und Nutzermeldungen auch durch die Warn-Wetter App von großer Bedeutung für unsere Arbeit.

(Die Bilder und Links zum heutigen Thema des Tages finden Sie wie immer im Internet unter www.dwd.de/tagesthema.)

M.Sc. Meteorologe Nico Bauer
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 14.01.2024