Wetter: Gruss aus der Stratosphäre

Absinkende Luft sorgte heute für Abtrocknung von oben und leicht erhöhten Ozonwerten.

Woher dieses Ozon kam erfahren sie in den folgenden Zeilen.

Wetterlage

Hinter der Kaltfront dehnte sich heute ein Hochdruckgebiet von Frankreich zum Alpenraum aus. Auch in der Höhe wurde hinter einem Trog der Höhenrücken für die Schweiz immer mehr wetterwirksam. Dadurch sinkt die Luft ab und führt zur Abtrocknung der Luftmasse von oben. Dieser Prozess wird Subsidenz genannt. Zusätzlich brachte die absinkende Luft auch einen Gruss aus der Stratosphäre mit.

Wetterkarte um 6 UTC (= 7 Uhr MEZ). Links Bodenwetterkarte mit Bodendruck in schwarz und Fronten. Rechts Höhenwetterkarte auf 500 hPa (ca. 5600 Meter über Meer) mit Höhe des Geopotentials in schwarz. Darüber schematisch eingezeichnet die Trogachse sowie der Rücken.
Quelle: DWD, MeteoSchweiz, bearbeitet.

Die Stratosphäre

Die Atmosphäre ist vertikal in mehrere Schichten eingeteilt. Die unterste ist die Troposphäre. Das Wetter findet hauptsächlich in der Troposphäre statt, weshalb wir MeteorologInnen uns vor allem mit dieser Schicht beschäftigen. In der Troposphäre nimmt im Mittel die Temperatur mit der Höhe ab. An der Obergrenze der Troposphäre, der sogenannten Tropopause, liegen die Temperaturen typischerweise bei -60 bis -80 Grad Celsius.

Die nächste Schicht darüber ist die Stratosphäre. Dort nimmt die Temperatur mit der Höhe wieder zu. Dies liegt am Ozon, welches sich in der Stratosphäre befindet. Das Ozon absorbiert für Menschen schädliche UV-Strahlung. In diesem Prozess wird Wärme freigesetzt, wodurch die Temperatur wieder ansteigt, bis auf rund 0 Grad.

Die Stratosphäre ist im Gegensatz zur Troposphäre reicher an Ozon, aber auch trockener. Denn der Wasserdampf kommt von der Erdoberfläche und den Ozeanen, und nur sehr wenig gelangt bis in die Stratosphäre.

Die Front hatte viel Feuchtigkeit in der unteren Troposphäre hinterlassen. In Rossrüti bei Will SG war sie zu sehen in Form von flachem Nebel, aufgelockerter Bewölkung darüber und Wolkenbergen in der Ferne. Quelle: Meteomeldungen/App

Stratosphärische Intrusion

In einem Trog ist die Tropopause tiefer. So auch in dem, welcher letzte Nach über die Schweiz zog. Manchmal wird dabei stratosphärische Luft auch weit in die Troposphäre runtergemischt. Dann wird von einer „stratosphärischen Intrusion“ oder „trockenen Intrusion“ gesprochen. Dies ist zum Beispiel im Satellitenbild sichtbar. Hier ein Bild welches den Wasserdampf in der Atmosphäre zeigt:

Satellitenbild, aufgenommen in einer Wellenlänge von 6.2 µm. Es ist der Wasserdampfgehalt dargestellt. Hohe Werte sind weiss, sehr hohe violett eingefärbt, sehr tiefe Werte sind schwarz bzw. orange.

Im Satellitenbild ist ein dunkles Band von Tschechien über die Schweiz bis zur Ostküste von Spanien. In diesem Band war die Luft trockener. Die Wellenlänge, in welcher dieses Satellitenbild aufgenommen wurde, ist besonders sensitiv in der oberen Troposphäre. Somit zeigen sehr trockene Gebiete in diesem Satellitenbild die trockene stratosphärische Luft. Dies stimmt auch gut überein mit der Position des Troges aus dem Modell:

Gleiches Satellitenbild wie oben. Darüber in schwarzen Linien die geopotentielle Höhe auf 300 hPa (ca. 9300 m ü.M.)

Ozon

Neben weniger Feuchtigkeit bringt die Stratosphärenluft auch Ozon in tiefere Luftschichten. Wenn die ozonreiche Luft genug tief heruntergemischt wird, kann sie zum Beispiel auf dem Jungfraujoch gemessen werden.

Messung des Ozons auf dem Jungfraujoch auf 3500 Meter. Die rote Ellipse markiert den heutigen Ozon-Peak.
Quelle: NABEL, bearbeitet.

Heute war ein kleiner Ausreisser nach oben in der Ozonmessung auf dem Jungfraujoch zu sehen. Der höchste Wert lag bei 87 µg/m3. Dies ist nicht viel über dem Wert, welcher in den letzten Tagen gemessen wurde. Somit ist dieser erhöhte Wert nicht eindeutig der stratosphärischen Intrusion anzurechnen. Die stratosphärische Luft konnte heute nicht sehr gut in die unteren Schichten der Troposphäre gemischt werden. Dennoch ist die Messung auffällig und passt gut zum Satellitenbild und zur meteorologischen Situation.

Rückwärtstrajektorie über 72 Stunden, Ankunft am Jungfraujoch heute um 9 UTC (= 10 MEZ). Die dicke schwarze Linie zeigt den wahrscheinlichsten Weg, welcher die Luft genommen hatte. Die grauen Linien stellen andere Varianten dar, wo der Ankunftsort leicht abweicht.

Auch die Modelle zeigen, dass die Luft auf dem Jungfraujoch von hoch oben kommt. In der Grafik oben zu sehen: Die Luft kommt quer vom südlichen Grönland quer über den Nordatlantik zur Schweiz und das aus grosser Höhe. Drei Tage vor ihrer Ankunft war die Luft noch auf rund 380 hPa, dies entspricht etwa 8000 Meter. Somit ist nicht eindeutig klar, ob die Luft auf dem Jungfraujoch von der Stratosphäre oder „nur“ von der oberen Troposphäre stammte.

Mehr zu den verschiedenen Schichten der Atmosphäre erfahren Sie in diesem vergangenen Blog.

Daten zur Luftbelastung, inklusive der Ozonmessungen können sie auf der Seite des BAFU ansehen.

Quelle: Bundesamt für Meteorologie MeteoSchweiz
Titelbild: jungfrau.roundshot.com/top-of-europe-jungfrau-ostgrat