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 Mittwoch, den 16.12.2020 um 10.30 UTC



Ab Montag zunehmend wechselhaft und teils windig, Bergland und Deutsche Bucht
stürmisch. Mild, Bayern mit Nachtfrost am ehesten schwache Lebenszeichen vom
Winter.
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Synoptische Entwicklung bis zum Mittwoch, den 23.12.2020


Die Mittelfrist (Samstag bis Mittwoch, 19.12. bis 23.12) verläuft im
europäischen Sektor ein bisschen progressiver, wobei der Parameter "Wind"
vorübergehend an Bedeutung gewinnen dürfte. Winterliche Kälte ist während der
Mittelfrist keine zu erwarten.

Mit Blick auf den Polarwirbel in der Stratosphäre (SPW) ist aktuell einiges
geboten und alles kann in dieser Mittelfrist der Zeit und Übersicht wegen nicht
behandelt werden.
Der SPW erholt sich nach einer kurzen Schwächephase die Mittelfrist hindurch und
das zeigt sich im IFS-EPS (zonal gemittelte Zonalwinde in 10 hPa in 60 Grad
Nord) durch einen markanten Anstieg deutlich über den Mittelwert der
Modellklimatologie - ebenfalls vom GEFS mit ähnlichen Werten gestützt. Das alles
fällt auch mit einer nun eintretenden Phase verminderter zonal gemittelter
Wärmeflüsse zusammen. In 10 hPa, also im oberen Bereich des SPW, schwächt sich
dabei vorübergehend eine kräftige Antizyklone über dem pazifischen Sektor ab,
während sich der Polarwirbel in dem Höhenniveau unter Verstärkung von Grönland
gen Spitzbergen/Nordkapp verlagert. Diese Druckkonfiguration ist deshalb von
Interesse, weil es sich um die sogenannten "Wellenzahl 1" handelt, was in der
Realität einer Antizyklone über dem Bereich der Aleuten und einem Zentrum tiefen
Geopotenzials, eben dem Polarwirbel als Gegenpart, entspricht (andere
Wellenzahlen werden hier aktuell nicht behandelt). Verstärkt sich diese
Antizyklone, sorgt sie peripher für einen Abbau der für den Polarwirbel so
wichtigen Vorticity (Wirbelhaftigkeit), sodass sich der SPW abschwächt und
schrumpft.
Diese Mittelfrist über geschieht jedoch das Gegenteil. Die Antizyklone schwächt
sich etwas ab und der SPW kommt auch dank der fehlenden Wärmeflüsse wieder in
Fahrt (zieht sich aber deutlich zusammen, was auch an einer zweiten, schwachen
Antizyklone vor Afrika liegt). Zusammengefasst ist der SPW vom Pol verschoben,
robust, aber zunehmend deformiert.

Wagen wir doch an dieser Stelle bereits einen Blick in den Zeitraum zwischen
Weihnachten und Neujahr (erweiterte Mittelfrist), so wird beständig angedeutet,
dass wiederholt markante Wärmeflüsse und entsprechende positiven
Temperaturanomalien vom sibirischen und asiatischen Sektor im Bereich der
Stratosphäre nach Osten ziehen und die Antizyklone - nun über den Aleuten
platziert - wieder verstärken (ebenfalls ersichtlich durch einen zweiten Peak
der Anomaliewerte für die Wellenzahl 1). Der SPW beginnt sich daher zum
Jahreswechsel wieder abzuschwächen. Dies zeigt sich beim Geopotenzial in Form
eines leichten Anstiegs. Bei der zonalen Mittelung des Windes wird das durch ein
markantes Absacken der Werte erkennbar dank der Verdrängung des Polarwirbels vom
Pol und somit weg vom 60. Breitengrad. Schenkt man den Ensemblevorhersagen
Glauben, dann könnte das Jahr 2021 mit einem SPW beginnen, der bzgl. des
gemittelten Windes unterhalb des Mittelwerts der Modellklimatologie liegt - und
das deutlich (jedoch noch weit abseits einer möglicher Windumkehr). Für uns hat
diese Entwicklung vorerst noch keine direkten Auswirkungen, jedoch umso mehr im
asiatischen Sektor und somit indirekt auch für uns. Dort strömen die Mittelfrist
über wiederholt arktische Luftmassen (850 hPa Temperaturwerte teils deutlich
unter -35 Grad) nach Süden (im 10 Tagesmittel mit einem negativen EFI der 2m
Temperatur von -0.6 bis -0.8 bzw. mit Schneemassen für das japanische Bergland),
diese puschen östlich des Uralgebirges den Bodendruck in die Höhe. Angetrieben
von diesem massiven Kaltluftkörper wird der Polarfrontjet im Nordpazifik auf
teils über 200 kn verstärkt. Der Jet wird dann wiederholt instabil und bricht
vor Alaska und Kanada in beständige Wellenmuster auf. Somit wechseln im
nordamerikanischen/nordatlantischen Sektor während der (erweiterten) Mittelfrist
die Wellenamplitude zunehmend von "kurz" auf "lang" und die Wellenverlagerung
von "progressiv" auf "quasi-stationär". Das wird uns in Europa dann in der
erweiterten Mittelfrist beschäftigen.

Doch kommen wir wieder in unsere Mittelfrist zurück und da in den Grenzbereich
zwischen SPW und dem Polarwirbel in der Troposphäre (TPW). Auch hier macht sich
die Mittelfrist über Geopotenzialabbau über dem skandinavischen Bereich
bemerkbar in Folge des sich verstärkenden und in Richtung Spitzbergen
verlagernden Wirbels. Mit Blick auf den Wind im Niveau der Tropopause ist daher
ein Abbau der anhaltend diffluenten und vergleichsweise gradientarmen Strömung
hin zu einer temporär zonal ausgerichteten Höhenströmung über West- und
Mitteleuropa zu erkennen. Vor allem fällt während dieser Mittelfrist dabei die
Verlagerung eines Troges von Grönland nach Skandinavien auf, was in Phase mit
einem nach Südwesteuropa ziehenden progressiven Keil passiert, sodass West- und
Mitteleuropa vorübergehend in eine starke Geopotenzialdrängung geraten. Dies ist
innerhalb der sogenannten "time series" des IFS-HRES schön zu sehen, wo über
Benelux/Westdeutschland zum kommenden Wochenbeginn der Wind in 200 hPa bis zur
Wochenmitte beständig aus W/SW weht und das mit 70-85 Knoten. Sicherlich aus
kinematischer Sicht jetzt nicht umwerfend, jedoch mit Bezug auf das Modellklima
leicht anormal (oder statistisch mit rund 1 sigma Abweichung) und vor allem
überlappend mit einem Zustrom feucht-labiler Subtropikluft, die den Keil
begleitet (positiver EFI des Feuchteflusses nach Mitteleuropa gerichtet). Alles
grundsätzlich förderliche Zutaten für die Entwicklung von kräftigen Zyklonen im
Nordostatlantik. Allerdings gibt es davon bisher innerhalb der IFS-EPS
Memberschar nur geringe Hinweise. Ein Grund könnte sein, dass der Keil in 150
hPa zügig ostwärts wandert bzw. abflacht und nachfolgend ein Trog Westeuropa
erreicht, der mit dem Trog über Skandinavien interagiert und zum Ende der
Mittelfrist/Beginn der erweiterten Mittelfrist nach Weihnachten zu einer
ausgeprägten positiv geneigten Trogkonfiguration mutiert, die sich von
Skandinavien bis nach Marokko erstreckt (mit einem kräftigen Keil stromauf in
Richtung Island gerichtet). Folglich fächert der Geopotenzialgradient über
Mitteleuropa wieder auf und jeglicher Bodentiefentwicklung wird rasch die
förderliche Höhenvergenz entzogen. Mit einer dann einsetzenden zunehmend
achsensenkrechten Bodentief/Höhentrog Konfiguration beginnt sich der ostwärts
ziehende Trog über Mitteleuropa allmählich einzunisten, was später in ein
quasi-stationäres Wellenmuster mündet.

Allerdings handelt es sich mit Blick auf den Bodendruck um ein recht komplexes
Zusammenspiel aus einem Zentraltief vor Norwegen und einem von Neufundland
ostwärts wandernden Sturmtief (verantwortlich für einen Schneesturm im Nordosten
der USA). KLA des einen und WLA des anderen sorgen für eine ausgeprägte
Luftmassengrenze, die sich die Mittelfrist über von den Azoren bis nach
Westeuropa aufbauen soll und anfällig für Wellenbildung ist, was wiederholt
angedeutet wird/wurde. Eben diese besitzt das größte Potenzial für kräftigere
Randtiefentwicklungen über England/Nordfrankreich/Benelux. Sollte dem nicht so
sein wäre wiederum das Potenzial für eine über West- und Mitteleuropa
schleifende Luftmassengrenze erhöht.

Werfen wir noch einen kurzen Blick auf die AO, die dank vehementer Blockierungen
im Bereich Grönland und Ural bzw. teils polnah aufgespannter Potenzialbrücken
negativ verbleibt. Die NAO bleibt neutral/leicht negativ.

Die Tropen sind weiterhin vergleichsweise ruhig. Die Madden-Julian Oszillation
(MJO) liegt im Übergangsbereich von Phase 4 zu 5 (also vom westliche Maritimen
Kontinent zum westlichen Pazifik verlagernd) schwächt sich weiter ab, was u.a.
auch am destruktiven Zusammenwirken mit der La Nina liegen soll (unterstützt in
der Guidance durch eine homogene Abnahme der Member in den Einheitskreis des
sog. "Realtime Multivariate MJO Index", kurz: RMM). Dabei stimmen GEFS und
IFS-EPS gut überein. Diese stehende Welle fördert zwar zwischen den Philippinen,
Australien und dem Südwest- bzw. Westpazifik die Entwicklung tropischer Zyklone,
abgesehen davon wird jedoch kein direkter Einfluss auf die Außertropen erwartet.



Was leitet sich nun aus all dem für die Entwicklung der Mittelfrist über
Mitteleuropa/Deutschland ab, die vom Samstag, den 19. Dezember bis Mittwoch, den
23. Dezember verläuft?

Das Wochenende kann als Übergang von "stabil" zu "wechselhaft" bezeichnet
werden: ein nach Osten wandernder Keil und von Westen fallendes Geopotenzial in
Form eines nahenden, umfangreichen Langwellentroges. Nach einem antizyklonal
geprägten Samstag erfasst in der Nacht zum Sonntag eine ostwärts schlendernde
Okklusion mit leichten Niederschlägen Deutschland (Schneefallgrenze um 1500 m),
wobei je nach "timing" besonders im Südosten Bayerns in der Nacht zum
Montag/Montagvormittag gebietsweise gefrierender Regen ein Thema sein kann. Der
Südwind spielt besonders entlang des Alpenhauptkamms (schwacher Föhn mit
Sturmböen Bft 9), auf exponierten Gipfeln der zentralen und nördlichen
Mittelgebirge (Brocken teils schwere Sturmböen, Bft 10) sowie stark böig über
der Deutschen Bucht und in bei Süd anfälligen Leelagen der Mittelgebirge (Bft 7)
eine Rolle. Mit rund 8-12 Grad wird es mild, während im Südosten Bayerns mit
rund 1-5 Grad eine noch kältere/gealterte Luftmasse nicht ausgeräumt werden
kann. In den Nächten droht besonders in Bayern leichter Frost, während sonst je
nach Bewölkung mit +7 bis +2 Grad Luftfrost überregional keine Rolle spielen
sollte.

In der Folge, von Montag bis Mittwoch, nähert sich die angesprochene
Trog-/Keilstruktur von Westen weiter an, wobei der Montag postfrontal und unter
schwachem Hochdruckeinfluss noch vergleichsweise ruhig (wenngleich bewölkt und
nicht ganz niederschlagsfrei) verläuft. An der Temperatur- und Windverteilung
ändert sich wenig.

Am Dienstag und Mittwoch liegt dann das Augenmerk auf der komplexen
Druckverteilung vor den Toren Europas. Aus heutiger Sicht würde ein kräftiges
Randtief England am Dienstag passieren und besonders der Deutschen Bucht Sturm
bringen, aber die Einzelmember zeigen hier weiterhin kein großes
Entwicklungspotenzial an. Die Wahrscheinlichkeit für Böen größer 34kn (Bft 7-8)
liegt im jüngsten IFS-EPS über Benelux und Nordwestdeutschland bei 40% und für
mehr als 60 kn (Bft 11 bis 12) bei 10-15% über der Deutschen Bucht. Auch wenn in
der Vergangenheit in einzelnen Membern wiederholt teils kräftige Randtiefs
berechnet wurden, so zeigen die aktuellen Daten in der Breite eher kein
substanzielles Sturmrisiko für tiefe Lagen.
Zusammengefasst wird es deutschlandweit deutlich wechselhafter. Der Wind dreht
auf Südwest und erreicht im Bergland je nach Höhenlage Sturmstärke oder mehr
(Bft 9-10), während im Tiefland mindestens bzw. zeitweise ein stark böiger
Südwestwind erwartet wird. Die in den Warmsektor einfließende modifizierte
subtropische Luftmasse erhöhte die Niederschlagseffektivität, sodass bei
Frontpassagen bzw. in Staulagen auch mehr/kräftiger Nass von Oben kommt, als es
die vergangenen Wochen der Fall war. Mild bleibt es weiterhin mit teils
zweistelligen Höchstwerten und einer nachts im Südosten nachlassenden
Frostgefahr.

In der Folge, der erweiterten Mittelfrist zwischen Weihnachten und Neujahr,
gelangen wir im europäischen Sektor wie angesprochen wieder in ein eher
stationäres Wellenmuster mit einem Langwellentrog, dessen Achse über uns bzw.
knapp östlich von uns zum Liegen kommen sollte. Dabei kristallisiert sich ein
Trend heraus, dass das Durchschwenken immer weiter verzögert wird, aus heutiger
Sicht gar bis nach den Feiertagen. Das würde Deutschland länger im Warmsektor
belassen. Aber je nach Bodendruckgeometrie kann sich rasch im Zuge einer
weiteren Wellenbildung ein Szenario mit Nassschneefällen bis in tiefe Lagen
einstellen - das Potenzial für gebietsweise eine weiße Überraschung an den
Feiertagen bleibt jedenfalls bestehen, jedoch mit der Betonung auf: matschig,
lokal und mit geringer Zuversicht. Da ein Zustom kontinentaler Kaltluft von
Sibirien effektiv unterdrückt wird müssen wir uns weiterhin mit modifizierter
polarer Meeresluft begnügen und mit einer dann angedeuteten Abkühlung über
Grönland/Ostkanada dürfte es auch nicht mehr lange dauern, bis der Atlantik
wieder in Fahrt kommt.

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Bewertung der Konsistenz des operationellen Laufs


Bis einschließlich Sonntag zeigen die letzten Modellläufe von IFS eine
einheitliche Entwicklung, wobei der bis dahin wetterbestimmende Keil ostwärts
wandert und von Westen allmählich ein Langwellentrog Deutschland erfasst.
Dieser Trog soll Deutschland am Montag unter Amplitudenverlust ostwärts
überqueren, wobei die beiden letzten Läufe von IFS diesen deutlich rascher
abschwächen lassen. Besonders im Süden von Deutschland überwiegt nun eher ein
antizyklonaler Einfluss.
In der Folge steht bereits der nächste Langwellentrog vor den Toren
Deutschlands, der jedoch nur sehr langsam nach Osten vorankommt. Diese Tendenz
zeigt sich in allen der vergangenen drei Modellläufe, wobei noch unsicher ist,
wann und wo genau Randtiefentwicklungen an dessen Ostflanke stattfinden, die
auch Deutschland beeinflussen. Daher ist vor allem noch unsicher, ob sich aus
einem dieser Randtiefs ein Sturmtief entwickeln kann und wo die
Niederschlagsschwerpunkte sein werden. Der Südosten von Deutschland genießt den
Großteil der Mittelfrist eher antizyklonal geprägten Einfluss, allerdings dort
auch mit kälteren Maxima und Minima (Nachtfrostgefahr besonders in Bayern).

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Vergleich mit anderen globalen Modellen


Ein ähnliches Bild zeichnet sich beim Vergleich der anderen internationalen
Globalmodelle ab. Der Trog am Montag wird von ICON deutlich ausgeprägter gezeigt
als bei IFS/GFS und wird momentan eher als Außenseiterlösung behandelt (auch
wegen der Lauf-zu-Lauf Konsistenz, die sich bei IFS eingestellt hat).
Diese Diskrepanzen dauern bis Mittwoch weiter an, wobei ICON den nächsten Trog
progressiv nach Osten bringt und ihn am Mittwoch bereits über der Ostsee sieht.
GFS und IFS belassen die Trogachse derweilen über England und vor Spanien. Den
Trog umrundende bzw. nach Nordosten ablaufende Wellen/Randtiefs werden sehr
unterschiedlich behandelt. Da sich die Protagonisten teils noch gar nicht
gebildet haben muss noch etwas abgewartet werden, bis eine größere
Übereinstimmung erzielt und erwartet werden kann.
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Bewertung der Ensemblevorhersagen


Die Clusteranalyse beginnt die Mittelfrist mit 3 Clustern, zwei mit dem klimat.
Regime "positive NAO" und einer mit "Blockade" (Kontrolllauf im dritten, der
det. Lauf im ersten Cluster). Alle Cluster zeigen zwischen Skandinavien und Ural
einen Bereich mit hohen positiven Geopotenzialanomaliewerten. Der von Westen
hereinschwenkende Trog kommt im ersten Cluster noch recht zügig nach Westeuropa
voran, während dies im zweiten und dritten Cluster verzögert passiert. Diese
Unsicherheiten haben Auswirkungen auf den Sonntag, wie rasch die Niederschläge
nach Osten vorankommen.

In der Folge (bis Mittwoch 00Z) bleibt es bei 3 Clustern, wobei das klimat.
Regime "Blockade" überwiegt (Kontrolllauf und det. Lauf beide im ersten
Cluster). Dabei sind alle drei Cluster bezüglich der Memberzahl recht homogen
aufgeteilt. Weiterhin bleibt die positive Anomalie über Russland bestehen,
allerdings gibt es gröbere Unterschiede, wie weit sich dieser Bereich nach
Westen ausbreitet und ob es gar zu einer Brückenbildung zu einem Keil über der
Iberischen Halbinsel kommt. Durch diese Konfiguration kommen die Tröge nur
schwer nach Osten/Mitteleuropa voran (Cluster 1 und 3), jedoch bleibt hier der
Geopotentialgradient über West- und Teilen Mitteleuropas verschärft. Im zweiten
Cluster ist die Anomalie über Osteuropa schwächer und somit kommen die Tröge
besser nach Mitteleuropa voran, nun allerdings mit einem deutlich schwächeren
Gradienten.

Auch in der erweiterten Mittelfrist ändert sich an der Clusteranzahl, am
dominanten klimat. Regime und an der Verteilung des Kontroll- und des det. Laufs
nichts. Zunehmend wird die positive Anomalie im Geopotenzial über Russland
abgebaut und im Gegenzug vor/über Grönland aufgebaut. Derweilen nistet sich über
Westeuropa in allen Clustern ein umfangreicher Langwellentrog ein, wobei dessen
Lage noch unsicher ist. 43 der 51 Member sehen uns aber auf der Vorderseite,
sodass ein markanter Kaltluftausbruch weiterhin nicht zu erkennen ist (trotz der
massiven Blockierung über dem Atlantik). Wir müssen mit der alternden maritimen
Polarluft leben und auf regionale winterliche Überraschungen hoffen, wenn alles
passt.

Noch weiter (bis zum Jahreswechsel) in die Zukunft zu schauen lohnt nicht, da
die Unsicherheiten mit 5 Clustern und sehr unterschiedlichen Geopotenzialmustern
sehr groß werden.

Bei den Wahrscheinlichkeiten der unterschiedlichen Niederschlagsphasen im
IFS-EPS zeigen alle bis kurz vor Weihnachten beinahe durchweg nur die flüssige
Phase, einzig entlang der Alpen gibt es geringe Hinweise für die feste Form
(wohl auf Staulagen und höhere Lagen begrenzt).

Ansonsten zeigen die Meteogramme deutschlandweit einen sehr milden Abschnitt mit
den größten Amplituden bei der Temperatur im Südosten (Nachtfrostgefahr). Zum
Wochenbeginn nehmen überall die Niederschlagswahrscheinlichkeiten zu und die
Mengen fallen auch abseits der Staulagen mal mäßig aus. Bei Schnee gibt es
durchweg keine Anzeichen (sieht man von einzelnen Membern ab) und erst in der
Nacht zum 25.12. zeigen sich am Alpenrand geringe Chancen. Die Streuung bei den
Windböen nimmt im Nordwesten zum Wochenbeginn zu und einzelne Member deuten
deutschlandweit das Potenzial für Sturmböen an, aber prozentual gesehen
vernachlässigbar. Ebenso nimmt innerhalb der Rauchfahnen in 850 hPa Temperatur
und beim Geopotenzial in 500 hPa die Streuung ab Montag deutlich zu, was vor
allem an der Lage der Frontalzone bzw. an der unsicheren Zugbahn der
Wellen/Randtiefs liegt.
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Wahrscheinlichkeiten für signifikante Wettererscheinungen


Insgesamt verläuft diese Mittelfrist warntechnisch vergleichsweise ruhig.

Der EFI hebt am Sonntag und Montag etwas den Westen bzgl. zu hoher
Temperaturwerte hervor.

Auch beim Wind gibt es aktuell keine Hinweise, auch wenn hier die weitere
Entwicklung im Auge behalten werden sollte bzgl. einer kurzfristigen Wellen-
bzw. Randtiefentwicklung.
Besonders deutlich wird das beim IFS-EPS, wo z.B. am Montag der Wind über der
Deutschen Bucht im Median unter Bft 7 verbleiben sollte, einzelne Member jedoch
Böen bis Bft 10/11 andeuten, dies jedoch bisher mit unter 5% Wahrscheinlichkeit.
Am Dienstag nimmt die Spreizung zum Median zwar ab (dort dann immerhin Bft 8),
aber es gibt eben weiterhin Anzeichen für Bft 11 Böen über der Deutschen Bucht
und gar Sturmböen/schwere Sturmböen Bft 9 bis 10 im Binnenland.

Der EFI "Feuchtefluss" ist vor Weihnachten über Frankreich leicht erhöht, wobei
die Anomaliewerte nach Deutschland gerichtet sind und am 24.12. mit den sehr
niedrigen Werten auch den Südwesten Deutschlands erfassen. Abgesehen von lokal
begrenztem Dauerregen in Staulagen besteht auch ein latentes Dauerregenpotenzial
im Umfeld der ggf. zonal ausgerichteten Luftmassengrenze über Deutschland. Je
nach Muster der Bodendruckverteilung kann ein längeres Verweilen an Ort und
Stelle nicht ausgeschlossen werden. Bei der aktuell sehr unsicheren Lage kann
jedoch zusammenfassend gesagt werden, dass in der Mittelfrist die
Wahrscheinlichkeit für Dauerregen gering ausfällt.

In der Nacht zum Montag und während der Vormittagsstunden am Montag kann im
Süden und Osten Bayerns gebietsweise gefrierender Niederschlag auftreten.
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Basis für Mittelfristvorhersage
IFS, IFS-EPS, GEFS, MOSMIX (jedoch mit Abstrichen bei Maxima in Bayern)
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VBZ Offenbach / Dipl. Met. Helge Tuschy