Wetternachhersage

Die synoptische Entwicklung des Orkantiefs Lothar

Um die Entwicklung eines solch gewaltigen Sturmes wie Lothar zu verstehen, muss man die Grosswetterlage und die Vorgeschichte über dem Nordatlantik und Europa betrachten. Ab dem 20. Dezember 1999 wurden die Strömungsverhältnisse durch ein umfangreiches Tiefdruckgebiet bestimmt, das seinen Schwerpunkt bei Island hatte. Dieses Tief wurde an den folgenden Tagen anhaltend mit polarer Kaltluft aus der Arktis und mit Warmluft vom subtropischen Atlantik gespeist.

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Am 24. Dezember 1999 wurde der bis anhin vorhandene Hochdruckkeil über Mittel- und Osteuropa vollständig abgebaut. Somit konnte sich die gestreckte, zonale Höhenströmung über den ganzen Nordatlantik hinweg bis nach Mitteleuropa ausdehnen. Ein in dieser Strömung eingelagertes Randtief verlagerte sich von Irland her unter starker Vertiefung zur Nordsee und drehte schliesslich zu den Färöer Inseln ein, wo es die Position und Funktion des steuernden Zentraltiefs übernahm. Dieser Tiefdruckwirbel erhielt dann den Namen „Kurt“. Die Kaltfront von „Kurt“ überquerte am 25. Dezember 1999 die Schweiz, begleitet von Sturmwinden. An der zum Zentraltief „Kurt“ gehörende Frontalzone, die sich mittlerweile über den ganzen Atlantik erstreckte, entwickelte sich am späten 24. Dezember 1999 südlich von Neufundland in der unteren Troposphäre eine frontale Welle, deren Luftdruck anfänglich 1005 hPa betrug. Unter stetiger Verstärkung verlagerte sich die frontale Welle innerhalb eines optimalen Umfeldes mit anhaltender Zufuhr von Polarluft sowie von feucht-warmer subtropischer Luft ostwärts. Am 25. Dezember 1999 hatte die bereits zu einer Sekundärzyklone weiterentwickelte Welle einen Kerndruck von 995 hPa. Bis zu diesem Zeitpunkt deutete noch nichts auf eine so extreme Entwicklung hin, wie sie dann am Folgetag eintrat. Am 26. Dezember 1999 00 UTC befand sich das Sekundärtief, aus dem später das Orkantief Lothar entstand, etwa 300 km südlich von Irland und wies einen Kerndruck von 985 hPa auf. In den nachfolgenden sechs Stunden fand eine Entwicklung statt, die in Europa mindestens in den letzten 30 Jahren noch nie beobachtet worden war. Der Luftdruck im Zentrum des Sekundärtiefs, das sich über Rouen (F) nördlich von Paris befand, fiel um 25 hPa auf 960 hPa. In Rouen selbst wurde ein Druckfall von 26 hPa innerhalb drei Stunden gemessen! Mit der extremen Vertiefung nahmen auch die Windgeschwindigkeiten zu und erreichten über Frankreich bereits Orkanstärke.

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Diese aussergewöhnliche Entwicklung wurde ermöglicht durch:

• Eine sehr stark ausgebildete, zonal ausgerichtete Frontalzone mit grossen Temperaturgegensätzen, was wiederum zu einer sehr starken Höhenströmung (Jetstream) führte

• Die optimale vertikale Anordnung und damit die Interaktion zwischen dem Jetstream und dem Bodentief; sowie

• Die anhaltende Zufuhr von subtropischer Luft, die reich an Wasserdampf war und über die freigesetzte latente Wärme einen wesentlichen Beitrag zur starken Vertiefung lieferte.

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Nach 06 UTC am 26. Dezember 1999 zog das Orkantief Lothar rasch weiter ostwärts über Mitteleuropa hinweg. Dabei traten die stärksten und verheerendsten Winde im südlichen Sektor des Tiefs auf. Die Orkanwinde und die Kaltfront erreichten am späten Vormittag die Schweiz und überzogen bis kurz nach Mittag die ganze Alpennordseite. Lothar füllte sich zu dieser Zeit schon allmählich auf und hatte über Mitteldeutschland noch einen Kerndruck von 975 hPa. Von Deutschland verlagerte sich Lothar nach Polen, wo er sich weiter auffüllte. Dabei nahmen die Windgeschwindigkeiten und die Zerstörungskraft deutlich ab. Die sehr starke westliche Höhenströmung blieb aber bestehen, so dass sich noch ein weiteres Randtief zum Orkan entwickeln konnte. Dieses Orkantief namens Martin zog vom 27. auf den 28. Dezember 1999 auf einer etwas südlicheren Zugbahn ostwärts und verursachte hauptsächlich in Südwestfrankreich grosse Schäden, wobei auch die Westschweiz noch randlich davon betroffen wurde.

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Lothar über der Schweiz
Die Kaltfront des Orkans erfasste die Schweiz um etwa 09.00 UTC im Bereich des Neuenburger Jura. Ungewöhnlich keilförmig ausgeprägt überquerte sie in der folgenden halben Stunde die Jurahöhen. In La Brévine erreichte die Windspitze 157 km/h, in Delémont gar 170 km/h. Selbst auf dem 1600 Meter liegenden Chasseral wurden mit 177 km/h nur unwesentlich höhere Windspitzen gemessen.

 

Schneller Vorstoss ins Mittelland
Nach der Überwindung des Jura wälzte sich die Kaltfront mit enormer Geschwindigkeit hinab ins westliche Mittelland und stiess immer noch keilförmig gegen Osten zur Zentralschweiz vor. Die Keilspitze bewegte sich offenbar phasenweise mit einer Geschwindigkeit von rund 150 km/h. Denn zwischen 10.00 und 10.10 UTC, knapp 20 Minuten nach der Juraüberquerung, erreichte der östliche Teil der Kaltfront bereits die Innerschweiz. Zur gleichen Zeit liess der südliche Abschnitt der Kaltfront Bern hinter sich und begann nur wenig später in die Alpen vorzudringen.

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Gleichzeitig heftiger Föhn über den Alpen
Kurz nach 10.00 UTC verlangsamte sich die Vorwärtsbewegung der Kaltfront auf der Ostseite. In der Zentralschweiz stiess Lothar auf den Föhn. Verursacht durch das nördlich der Schweiz vorbeiziehende Tiefdruckzentrum, baute sich über dem Alpenraum ein grosses Süd-Nord Druckgefälle auf. Dies löste vor der herannahenden Front vorübergehend eine heftige Föhnströmung aus. Während sich die Kaltfront in der Zentralschweiz verlangsamte, wälzten sich die Luftmassen entlang des Thuner- und Brienzersees mit grosser Wucht ins Berner Oberland hinein. Dabei stieg in Brienz die Windspitze auf den ausserordentlich hohen Wert von 181 km/h. Bis gegen 10.30 UTC konnte sich schliesslich eine breite Kaltfront entlang des westlichen Alpennordhangs und über das zentrale Mittelland formieren.
Das Berner Oberland war die einzige Region, in welcher die Kaltfront grossflächig etwas tiefer ins Alpeninnere vorzustossen vermochte. Allerdings kann der Verlauf der Kaltfront hier nur lückenhaft rekonstruiert werden, da lediglich die Messstationen Boltigen (Simmental) und Adelboden zur Verfügung stehen. Boltigen wurde von der Kaltfront mit Windspitzen von über 150 km/h um etwa 10.30 UTC erreicht. In Adelboden hingegen traten die maximalen Windspitzen von 120 km/h bereits vor 10.00 UTC auf, und zwar aus Richtung Südsüdwest. Es scheint demnach, dass in gewissen Tälern des Berner Oberlands nicht die vorrückende Kaltfront, sondern der durch das Sturmtief ausgelöste Föhn die höchsten Windspitzen entwickelte.

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Schneller Abzug über die Ostschweiz
Durch die schnelle Ostwärtsverlagerung des Tiefdruckzentrums über Deutschland erhielt die Kaltfront eine west-östliche Ausrichtung. Während sie sich in der Zentralschweiz nur langsam Richtung Osten bewegte, stiess sie in knapp einer Stunde vom Rhein Richtung Süden bis zum Alpennordrand vor. Durch diese sogenannte schleifende Südwärtsbewegung der Kaltfront wurde die Ostschweiz in kurzer Zeit grossflächig vom Orkan erfasst, und die kalten Luftmassen wurden als Folge des Druckanstiegs im Mittelland mit hoher Geschwindigkeit ab ca. 12.00 UTC ins Reuss- und ins Rheintal gedrängt.

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Wie häufig ist ein Sturm von der Stärke Lothars zu erwarten?
Ein Sturm der Stärke Lothars ist im Flachland der Alpennordseite je nach Messstandort im Durchschnitt etwa alle 20 bis alle 100 Jahre zu erwarten. An einigen Messstandorten ergeben sich allerdings auch Wiederkehrperioden von deutlich über 100 Jahren. Bei der Diskussion solcher Wiederkehrperioden ist ganz wesentlich zu bedenken, dass die statistische Bestimmung der Wiederkehrperioden extremer Windgeschwindigkeiten mit grossen Unsicherheiten verbunden ist. In Basel lag die Windspitze während Lothar bei 147 km/h. Diese Windspitze tritt in Basel gemäss statistischer Analyse im Durchschnitt etwa alle 20 Jahre auf. Dies entspricht aber nur der besten Schätzung. Auf Grund der Unsicherheit dieser Schätzung muss davon ausgegangen werden, dass die Wiederkehrperiode zwischen 6 und 80 Jahren liegt.