S Y N O P T I S C H E Ü B E R S I C H T M I T T E L F R I S T
ausgegeben am Donnerstag, den 23.12.2021 um 10.30 UTC



Wechselhaft. Anfangs im Norden/Nordosten Glatteisgefahr. Besonders im Nordosten
Frostabschwächung. Westen/Südwesten mild bis zunehmend sehr mild.
__________________________________________________________

Synoptische Entwicklung bis zum Donnerstag, den 30.12.2021


Die Mittelfrist über dauert der Kampf der Luftmassen über dem südlichen
Skandinavien weiter an. Begonnen wird wieder mit einer technisch angehauchten
Diskussion, bevor die Mittelfrist für Mitteleuropa folgt (zu der auch gleich
gesprungen werden kann, wenn die Hintergründe weniger von Belang sind).

Kälte in Mitteleuropa? Diese Frage drängt sich beim Blick auf den Polarwirbel in
der Stratosphäre (SPV) nicht zwingend auf. Dieser intensiviert sich nach einer
vorübergehenden Abschwächung die gesamte Mittelfrist über, wobei der
Verstärkungstrend des IFS-ENS nach den jüngsten Vorhersagen im Vergleich zu
anderen Modellen noch am schwächsten ausfällt (GEFS/CFS beide im Bereich des
90-iger Perzentils). Das hängt u.a. auch mit einer fehlenden Kopplung zwischen
Troposphäre und Stratosphäre zusammen (sieht man von aktuellen Ansätzen ab),
wobei einem kräftigen SPV ein gebeutelter Polarwirbel in der Troposphäre (TPV)
gegenübersteht. Entsprechend bedarf es auch den richtig platzierten und
anhaltenden Störungen, um den SPV noch nachhaltig zu beeinflussen. Zwar gibt es
zaghafte Anzeichen z.B. aus der Uralregion, doch sind diese noch viel zu
schwach/unstetig in der Numerik, um darauf zu setzen.

Schaut mich sich hingegen den TPV im Grenzbereich zur Stratosphäre an, so könnte
man grundsätzlich winterliche Vorfreuden haben/bekommen. Die AO ist weiterhin im
negativen Bereich dank positiver Geopotenzialanomalie, die von Asien über den
Nordpol bis nach Kanada reicht. Auch wenn sich diese im Verlauf der Mittelfrist
abschwächt, beeinflusst sie auch weiterhin das nordhemisphärische
Wettergeschehen.

Wer sich wie der Elefant im Porzellanladen aufführt ist jedoch ein ganz anderer.
Über dem Nordostpazifik im Bereich der Aleuten bildete sich Mitte Dezember eine
massive positive Geopotenzialanomalie (z.B. in 500 hPa) aus, die seitdem Bestand
hat und auch in absehbarer Zukunft keine Anstalten macht, sich großartig
abzuschwächen. Die jüngste Zeit-Längengrad Vorhersage der Ensembleanomalie des
Geopotenzialfeldes trägt dieses Signal sogar bis weit in den Januar hinein.
Schaut man sich die Entwicklung der PNA (Pazific/North American Pattern) an, so
erkennt man deren nahezu lehrbuchhafte (negative) Entwicklung: Anfang Dezember
ein positive Wellenflussanomalie, die in Form eines Rossby-Wellenzuges entlang
des asiatischen Jets vom nördlichen Golf von Bengalen in Richtung Nordpazifik
geführt wurde. Oft das erste Anzeichen einer sich entwickelnden PNA Anomalie
(andere Einflüsse wie z.B. aus Eurasien mal außen vor lassend). Zu dem Zeitpunkt
befanden wir uns in der Phase 5 einer sich aufbauenden MJO, die rasch in Phase 6
wechselte. Somit prägte sie (die MJO) sicherlich teilweise diese negative PNA
Entwicklung, da die angesprochenen Wellenflüsse durch deren aktiven
konvektiven/aufsteigenden Ast beeinflusst werden.

Allerdings dürfte der Großteil der Entwicklung dem länger periodischen Signal
der La Nina zuzuschreiben sein, die nun zunehmend in die kräftigste Phase zu
rutschen scheint. Die Auswirkungen auf den SPV (geschwächtes bzw. versetztes
Tiefdruckgebiet bei den Aleuten mit fehlenden vertikalen Wellenflüssen) wurden
in der Vergangenheit bereits genannt und auch die eng gebündelte
Ensemblevorhersagen des nordpazifischen Jetdiagramms im Bereich "jet retraction"
heben diese eingefahrene Situation hervor.

Wieso nun die Hervorhebung der PNA Struktur, deren Einfluss zum Ende der
Mittelfrist und in der erweiterten Mittelfrist auch bei uns immer mehr an
Bedeutung gewinnt?
Einerseits beeinflusst die massive Blockierung bei den Aleuten das Strömungsfeld
stromab, wobei sich innerhalb der letzten 5 IFS-Läufe immer klarer ein Wellenzug
herauskristallisiert, der bis in den Nordatlantik reicht. Dies ist auch im
weiter oben verwendeten Zeit-Längendiagramm des IFS-ENS zu erkennen, wobei die
dominanten Wellen die PNA selbst und ein Langwellentrog bei Island zu sein
scheinen. Dabei wird laut dem IFS die Gruppengeschwindigkeit mehr oder weniger
auf Null gesetzt, ungleich der Phasengeschwindigkeit, sodass ein Energietransfer
zwischen den Trögen über die Ostküste der USA in Richtung Atlantik weiterhin
angedeutet wird. Das würde jedoch z.B. für den Trog über dem Nordatlantik nur
ein temporäres Oszillieren in zonaler Richtung bedeuten. Daher auch ein Erholen
der NAO in den neutralen Bereich, was durch die Lage des Troges beeinflusst
wird. Laut der letzten Wellenflussanalyse findet aus der negativen PNA Struktur
noch kein Energietransfer in Richtung Nordamerika statt, was die Abschwächung
des negativen PNA Musters andeuten würde. Dies steht im Einklang mit den
jüngsten Modellvorhersagen, die die negative PNA (mindestens) bis zum
Jahreswechsel tragen.
Andererseits beeinflusst die PNA auch den SPV, was weiter oben bereits
angedeutet wurde und fördert u.a. die gesunde Struktur des SPV.

Diese sich zum Ende der Mittelfrist/Beginn der erweiterten Mittelfrist stromab
des nordatlantischen Troges in Richtung Westeuropa aufwölbende Trogvorderseite
(in Form eines umfangreichen Keils) im Zusammenspiel mit einer Verlagerung eines
Asts des TPV von Skandinavien in Richtung Karasee würde ein allmähliches
Übergreifen milderer Luftmassen von Südwest nach Nordost begünstigen. Leider
wird diese Entwicklung nicht in allen Modellen so gesehen und man muss auch
Faktoren wie eine üppige Schneebedeckung von Skandinavien bis nach Asien
berücksichtigen, sodass sich das Ausräumen der dort ansässigen Kaltluft zäher
gestalten könnte als momentan gedacht. Daher würde ich trotz der vielen Signale
für "mildes Wetter" weiterhin auf (vorübergehende) Überraschungen setzen.

Bevor sich jedoch dieses zunehmend blockierende Muster bei uns in Mitteleuropa
durchsetzen könnte verläuft der Großteil dieser Mittelfrist noch zumeist
progressiv mit von West nach Ost durchziehenden Wellen (sog. "low-amplitude
waves"). Auch hier wird die Kaltluft über Skandinavien noch advektiv "verlagert"
und zwar in Form von sich entwickelnder synoptisch-skaliger Teifdruckgebiete
über Nord(ost)europa. Entsprechend dauert die Mittelfrist über nicht nur der
Luftmassenkampf weiter an, auch kann es die eine oder andere Überraschung geben,
wo postfrontal einer Zyklogenese Kaltluft nach Süden geführt wird (besonders
über Osteuropa).


Wie sieht nun die Entwicklung der Mittelfrist für Deutschland aus?

Mit der spannendste bzw. warnintensivste Zeitraum wird gleich der Beginn sein
(Sonntag auf Montag). Ein aus heutiger Sicht als Okklusion analysierte Front
(jedoch je nach Advektionsschwerpunkte in der Folge auch als Warmfront
analysierbar) wird am Sonntag nordostwärts über Deutschland geführt.
Gleichzeitig fließt eine kalte, kontinental geprägte Luftmasse von einer zonal
ausgerichteten Hochdruckbrücke über Polen/der Ukraine nach Westen in Richtung
Norddeutschland aus. Da bedarf es nicht viel Interpretation, dass diese
Ausgangslage mit Glatteisregen im gesamten Norden/Osten einhergehen kann.
Etwas unsicher ist noch die Ausprägung der Frontogenese, die wiederum durch eine
Zyklogenese über der Biskaya bzw. eine nachfolgende Welle gesteuert wird. Da
wenigstens die Zyklogenese über der Biskaya nun immer stabiler gerechnet wird,
scheint grundsätzlich eine aktive Frontpassage recht wahrscheinlich zu sein,
zumal das IFS-ENS eine überschaubare Bündelung der Member über
Nordostdeutschland zeigt (27.12., 00Z) und erst in der Folge die Front über
Polen sukzessive verliert. Kleiner Einschub: ICON/GFS deuten beide deutlich
schwächere Niederschläge im Umfeld der Front an - das letzte Wort ist also noch
nicht gesprochen.
Ganz im Nordosten kann je nach Schichtung auch noch etwas Schnee fallen.
Im Süden und Westen fällt bei einer Schneefallgrenze von 1000 bis 1400 m meist
etwas Regen.

In der Folge bleibt es dann deutschlandweit wechselhaft, wobei die
Schneefallgrenze am Dienstag noch bei 600 bis 1200 m liegt (von Ost nach West),
sodass bei gutem Timing einer Front in der Nacht zum Mittwoch Schneeregen bis in
tiefe Lagen (regional) bzw. etwas Schnee im Bergland möglich erscheint.

Danach geht es mit einer deutlichen Erwärmung weiter, wobei die Schneefallgrenze
zum Ende der Mittelfrist von Südwesten auf 2000 m und mehr ansteigt. Diese
Entwicklung steht im Zusammenhang mit einer positiven Ostatlantik Telekonnektion
(EA +), die grundsätzlich positive Temperaturanomalien nach Südwest- und
Mitteleuropa führt. Dieses Signal wird eindrucksvoll mit positiven 850 hPa
Temperaturabweichungen von mehr als 10 Kelvin über Frankreich angedeutet. Sollte
eine entsprechende Durchmischung möglich sein wären im Südwesten Deutschlands
sehr milde Temperaturwerte zum Jahreswechsel möglich.
Ob sich dieses Wellenmuster, wie im IFS-ENS gesehen, bis auf Weiteres festsetzt,
oder sich doch eher progressiv verhält (siehe GEFS) muss abgewartet werden.

Grundsätzlich dauert das Temperaturgefälle zwischen dem Nordosten und Südwesten
an, wird nur um einige Grad nach oben gehoben. Von leichtem Dauerfrost am
Sonntag/Montag geht es in der Folge auf 3 bis 6 Grad im Nordosten. Derweilen
werden zweistellige Höchstwerte im Westen/Südwesten immer häufiger.

__________________________________________________________

Bewertung der Konsistenz des operationellen Laufs


Die letzten 4 Modellläufe von IFS erfassen grundsätzlich die mittelfristige
Entwicklung gut.

Zwischen zwei umfangreichen Tiefdruckgebieten über dem nordwestlichen Russland
sowie südlich von Island wird ein in eine westliche Grundströmung eingebetteter
Trog ostwärts über Mitteleuropa geführt. Die zeitliche Verlagerung wird gut
erfasst, allerdings gibt es noch Unsicherheiten, wie dieser mit der Orografie
(den Alpen) interagiert. Innerhalb der letzten 2 Modellläufe wird zunehmend ein
Abtropfprozess über der Adria/dem Balkan angedeutet, was die Wetteraktivität
über Deutschland mindern bzw. mehr auf Süddeutschland beschränken würde.
Allerdings sind momentan beim Blick auf die Nordhemisphäre West- und
Mitteleuropa die instabilsten Bereiche bezüglich der Entwicklung im
Geopotenzialfeld, sodass es noch weitere Verschiebungen dieser Trogverlagerung
geben kann. Grundsätzlich - auch mit Blick auf die Entwicklung stromauf über dem
Nordatlantik - erscheint jedoch ein Abtropfprozess über dem zentralen Mittelmeer
recht wahrscheinlich.

In der Folge baut sich über dem Nordatlantik ein umfangreicher Langwellentrog
auf, der vorderseitig einen Keil nach Mitteleuropa aufspannt. Auch wenn es
geometrische Schwankungen gibt (u.a. hervorgerufen durch noch sehr variable
Platzierungen der Bodentiefs unter/peripher des Troges), so ist diese
Keilaufwölbung mittlerweile als recht sicher einzustufen. Bezüglich der
Intensität gibt es jedoch noch Schwankungen, sodass der Keil von Kurzwellen
umrundet bzw. durchlaufen werden kann, was immer wieder mal gezeigt wird.
__________________________________________________________

Vergleich mit anderen globalen Modellen


Konträr zur Erwartung nimmt die Modelleinigkeit zum Beginn der Kurzfrist ab und
nimmt mit Beginn der EA + wieder deutlich zu, da alle Modelle die
Wellenentwicklung über dem Nordatlantik recht einheitlich sehen.

Bis dahin aber entbrennen Unstimmigkeiten, wie ein Trog von Montag auf Dienstag
über West- und Mitteleuropa geführt wird und ob sich nachfolgend ein weiterer
Trog mit einschleichen kann. Dies gipfelt auch in Unsicherheiten mit Blick auf
einen möglichen Abtropfprozess über dem Mittelmeer. Letztendlich entscheiden
diese Diskrepanzen jedoch nur, wann welche Frontpassage erwartet werden kann.
Der wechselhafte Gesamteindruck bleibt bei allen Modelloptionen bestehen.
Natürlich können das Timing und Intensität der Front entscheiden, ob zur
Wochenmitte vorübergehend noch einmal die feste Phase eine Rolle spielen kann,
bevor die sehr milde Luftmasse aus den Subtropen eingreifen dürfte (mit TPWs um
25 mm!).
__________________________________________________________

Bewertung der Ensemblevorhersagen


Die Cluster beginnen mit 3 an der Zahl und dem klimat. Regime NAO negativ. Die
angesprochenen Anomalien der negative AO sowie die beiden Tiefzentren südlich
von Island und über Nordwestrussland werden einheitlich simuliert, während bei
der progressiven "low amplitude" Welle, die West- und Mitteleuropa ostwärts
überquert, größere Uneinigkeiten herrschen (bzgl. Amplitude und
Verlagerungsgeschwindigkeit). Diese Diskrepanzen überraschen nicht, muss sich
die Welle ja erst noch ausbilden. Interessant bzw. wichtig ist diese Welle
dennoch, denn sie entscheidet, wie zügig die Front in der Nacht zum Montag in
den Nordosten geführt wird. Die glatteislastige Lösung des ersten Cluster (23
Member) wird im zweiten Cluster entschärft (21 Member) und ähnelt auch mehr den
Lösungen von GFS/ICON, die weniger Niederschlag im Nordosten simulieren. Der 3.
Cluster kann mehr dem ersten Cluster zugeordnet werden, sodass ein Überhang der
aggressiveren Lösung (für Glatteis) besteht.
Beim GEFS-ENS wird eine nachfolgende Welle stärker betont, allerdings dort
wiederum mit größeren Unsicherheiten bzgl. der Platzierung. Es bleibt
abzuwarten, welche Lösung sich durchsetzen wird.

In der Folge wird in 3 Clustern einheitlich die Entwicklung der EA+ gezeigt,
wobei die größte Unsicherheit bezüglich der Intensität des Keils besteht. Die
Lage erlaubt es jedoch weiteren Kurzwellen Deutschland zu beeinflussen. Das
Regime schwenkt mehr auf NAO plus, was vor allem durch die sich entwickelnde
Geopotenzialverteilung über dem Nordostatlantik beeinflusst wird.

Nachfolgend (erweiterte Mittelfrist) baut das IFS-ENS an einem quasi-stationären
Wellenmuster, das erst Anfang Januar allmählich abgebaut werden würde. Die
Cluster vom GEFS-ENS gehen diesen Weg jedoch nicht und deuten eine Zonalisierung
der Strömung an. Mit Blick auf die Entwicklung im Nordostpazifik würde ich
momentan etwas mehr auf das IFS-ENS setzen.

Egal wie, die Cluster stützen eine milde bis sehr milde Phase zum Jahreswechsel.
Trotz aller Hinweise für "mild" bleibt die winterliche Luftmasse noch in
greifbarer Nähe, wobei die synoptische Dynamik entscheidet, ob und wo Kaltluft
temporär nach Süden ausfließen kann.

De Meteogramme über Deutschland spiegeln den stetigen Erwärmungstrend wider und
gehen zum Ende der Mittelfrist im Median zunehmen auf zweistellige Höchstwerte
(besonders im Westen und Südwesten). Auch die Niederschläge werden häufiger und
können zeitweise mäßiger Natur sein, dank des zunehmenden Flüssigwassergehalts
der Luftmasse.

Der Kontroll- und der det. Lauf bewegen sich beide entweder leicht am oberen
Ende oder mittig der Ensemblememberschar und deuten zum Ende ein Ansteigen der
850 hPa Temperatur in den oberen einstelligen Bereich an (mit einigen Membern im
zweistelligen Bereich). Der dramatische Anstieg des Geopotenzials unterstreicht
u.a. auch die höhenmilde Natur der Luftmasse.
Bei der Niederschlagsphase überwiegt meist die flüssige Phase. Besonders im
Norden und Osten gibt es von Sonntag auf Montag deutliche Hinweise für
gefrierenden Regen (z.B. Hamburg mit einem Überhang der gefrierenden Phase mit
geringen Hinweisen auf kräftigen gefrierenden Regen).
_________________________________________________________

Wahrscheinlichkeiten für signifikante Wettererscheinungen


Glatteis:

Von Sonntag auf Montag liegt der Fokus auf der Frontpassage und dem erhöhten
Glatteispotenzial im Norden und Osten. Trotz der Unterschiede in der Numerik
bzgl. der Aggressivität der Niederschlagsmengen gibt es in allen Modellen
Signale, dass mindestens markanter Glatteisregen zu erwarten ist. Beim IFS-ENS
liegen diese Wahrscheinlichkeiten gar bei 25 bis 50% für mehr als 0.1 l/m² und
bei 10 bis 25% für mehr als 1 l/m² während eines 6-std. Vorhersagezeitraums.
Insgesamt deutet sich aus heutiger Sicht ein Schwerpunkt in Niedersachsen,
Schleswig-Holstein bis nach Mecklenburg und das nördliche Sachsen-Anhalt an.
Unwetterartige Mengen sind möglich.

Die Signale nehmen in der Folge zwar ab, sind jedoch bis in den Dienstag im
Nordosten vorhanden. Je nach synoptischer Konstellation kann also auch am
Dienstag noch gefrierender Niederschlag eine Rolle spielen, wenngleich nicht in
der Ausprägung wie zuvor.

WIND:

Zeitweise können stürmische Böen auftreten (Sonntag zu Montag über der Deutschen
Bucht aus Südost und nachfolgend auf exponierten Berggipfeln aus Südwest).

Ansonsten verläuft die Mittelfrist mit Blick auf den EFI unauffällig. Einzig
Ausschläge bei den Temperaturanomalien werden im Nordosten rasch abgebaut
(negative) und im Verlauf der Mittelfrist von Südwesten aufgebaut (positive).

________________________________________________________

Basis für Mittelfristvorhersage
IFS, IFS-ENS, GEFS, MOSMIX mit Anpassungen
________________________________________________________


VBZ Offenbach / Dipl. Met. Helge Tuschy