In diesem Artikel enthalten:
Einführung
Wolken sind hervorragende visuelle Indikatoren für atmosphärische Bedingungen und bevorstehende Wetteränderungen. Dieser Artikel erklärt zunächst verschiedene Wolkenarten und ihre Bezeichnungen, damit Sie Wolken am Himmel erkennen können. Anschließend untersuchen wir die Wolkenbildung und ihren Einfluss auf die Bodenwinde. Abschließend betrachten wir Beispiele aus der Praxis, wie Wolken das Segeln beeinflussen.
Webinar
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1. Wolkenklassifizierung
Zur Klassifizierung von Wolken können drei Faktoren herangezogen werden:
1) Wolkenbasishöhe
Die Wolkenbasis ist in der Abbildung unten dargestellt.
Die Höhe der Wolkenuntergrenze ist der Abstand zwischen der Erdoberfläche und der Unterseite der Wolke. Die Wolkenuntergrenze ist nicht mit der Wolkenhöhe zu verwechseln, die die Dicke der Wolke angibt.
Die Wolkenuntergrenzenhöhen werden in 3 Kategorien unterteilt, die in der folgenden Tabelle aufgeführt sind.
Grundsätzlich hat eine sehr hoch am Himmel befindliche Wolke einen Namen, der mit „Cirro“ beginnt. Eine Wolke in mittlerer Höhe hat einen Namen, der mit „Alto“ beginnt. Eine tief am Himmel befindliche Wolke hat kein Präfix.
Höhe der Wolkenbasis | Präfix | |
Hohe Wolken | > 6.000 Meter | Cirro |
Mittlere Wolke | 2.000 bis 6.000 Meter | Alt |
Tiefstehende Wolken | < 2.000 Meter | "keiner" |
2) Die Wolkenform
Es gibt 2 Hauptformen:
Stratus : Eine gleichmäßige Schicht, die einer Decke oder einem Tuch ähnelt und keine einzelnen, deutlich erkennbaren Wolken aufweist. Sie lassen sich kaum oder gar nicht zählen, da sie nahtlos ineinander übergehen. Die Schicht erstreckt sich über ein weites Gebiet und verdeckt den dahinterliegenden Himmel vollständig.
Cumuluswolken : Jede Wolke hat eine klar definierte Form und ist deutlich von den anderen abgegrenzt. Diese Wolken sind deutlich dick und lassen sich leicht einzeln zählen. Sie sind voneinander getrennt, mit sichtbaren, klaren Himmelslücken dazwischen.
3) Die Niederschlagsphase
Hier ist es einfach. Wenn eine Wolke Niederschlag bringt, fügen wir das Präfix Nimbo hinzu.
Wolkenarten
Anhand der drei oben genannten Faktoren lassen sich zehn Hauptwolkenarten definieren. Diese sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Höhe | Cloud-Name | Wolkenbeschreibung |
Hoch | Zirrus | Faserförmig, sieht aus wie Haar, besteht aus Eiskristallen |
Hoch | Zirrostratus | Dünne, gleichmäßige Wolkendecke. Sonne/Mond mit einem klar definierten Halo. |
Hoch | Cirrocumulus | Hohe Wolken entwickeln eine gewisse Struktur, und man kann die Wolken zählen. |
Mitte | Altostratus | Gleichmäßige Bedeckung des Himmels. Sonne/Mond schwer zu erkennen. |
Mitte | Altocumulus | Mittelhohe Wolken entwickeln eine gewisse Struktur, und man kann sie zählen. |
Niedrig | Stratus | Niedrige, gleichmäßige Bewölkung, deckenartig |
Niedrig | Kumulus | Niedrige, bauschige Wolken, die wie Blumenkohl aussehen, man kann sie zählen. |
Niedrig | Stratocumulus * | Kombination aus Stratus und Cumulus |
Niedrig | Nimbostratus | Stratusregen, der Regen ist gleichmäßig und konstant. |
Niedrig | Cumulonimbus | Großartig, vertikal ausgedehnt mit einer ambossartigen Spitze, aber immer noch eine tief hängende Wolke |
Hinweis zu Stratocumulus: Es handelt sich um eine Mischung aus Stratus- und Cumuluswolken. Man kann einzelne Wolken erkennen und sie fast zählen, da sie dicht beieinander liegen und kaum freies Himmelsfeld dazwischen ist. Stratocumulus ist zudem die weltweit häufigste Wolkenart. Die Abbildung unten zeigt die 10 wichtigsten Wolkenarten:
Quelle: NOAA
Um Bilder aller Wolkenarten zu sehen, besuchen Sie die Website der Cloud Appreciation Society .
2. Wolkenbildung und Physik
Eine Wolke entsteht durch aufsteigende Luft. Beim Aufsteigen der Luft sinkt deren Temperatur. Die Luft kühlt so lange ab, bis das Wasser vom gasförmigen in den flüssigen Zustand übergeht. Diese flüssigen Wassertröpfchen sind sichtbar und bilden die Wolke, die wir sehen. Anfangs sind diese Tröpfchen sehr klein (Mikrometer) und müssen an Größe (Millimeter) zunehmen, um sich abzuscheiden und zu Boden zu fallen. Das Wachstum der Tröpfchen geschieht entweder durch Verklumpen oder durch Gefrieren.
Zwei wichtige Dinge sind zu beachten: Kondensation tritt ein, wenn die Lufttemperatur den Taupunkt erreicht , und bei der Kondensation wird Energie freigesetzt .
Durch die Freisetzung von Energie kann die Luft ihre Aufwärtsbewegung fortsetzen, da sie wärmer als ihre Umgebung und somit leichter ist. Die Wolke dehnt sich dadurch vertikal aus und wächst in die Höhe.
Irgendwann steigt die Luft nicht mehr auf, weil kein Temperaturunterschied mehr besteht; dies ist die Wolkenobergrenze . Hier tritt auch die Temperaturinversion auf. Diese Stelle wird Wolkenuntergrenze genannt.
Eine naheliegende Frage ist, wie die Luft überhaupt aufsteigt. Diese Frage hat mehrere Antworten, die verschiedenen Mechanismen der Wolkenbildung entsprechen. Wir werden nun drei Wege betrachten, wie Luft aufsteigt und Wolken bildet.
Modus 1: Konvektion/Wärme
Bei dieser Methode entsteht die Seebrise, wenn die Sonne die Luft über dem Land stärker erwärmt als die Luft über dem Meer.
Tagsüber erwärmt die Sonne die Erde, und an der Oberfläche, beispielsweise über Felsen und Sand, bilden sich wärmere Luftblasen. Diese wärmere Luft hat eine geringere Dichte als die umgebende Luft, die sich weniger stark erwärmt (über Wasser, Wäldern usw.). Diese wärmere und leichtere Luft steigt auf und bildet Wolken, wenn die Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen stimmen.
Modus 2: Topografie
Wenn Bodenwinde auf eine topografische Struktur (Hügel oder Berg) treffen, steigt die Luft auf, und es kann sich eine Wolke bilden. Abhängig von der Stabilität der Luft über der topografischen Struktur entstehen zwei Arten von Wolken:
Stabile Luft über der Topographie
Die Luft steigt aufgrund der Topografie leicht auf. Es bildet sich eine Wolke, die jedoch nicht viel höher als der Hügel/Berg reichen kann, da die darüber liegende, stabile Luft als Barriere wirkt. Die Wolke ist glatt, bildet sich um den Gipfel des Berges und erstreckt sich weit auf die windabgewandte Seite. Im Allgemeinen fällt hier kein Niederschlag. Siehe die Animation des Felsens von Gibraltar unten.
Instabile Luft über der Topographie
Die Wolke steigt aufgrund der Topografie auf, und die darüber liegende instabile Luft verstärkt diese Aufwärtsbewegung. Sie bildet sich vertikal, weit über die Höhe des Hügels/Berges hinaus. Aus dieser Cumuluswolke kann Niederschlag entstehen. Die dem Wind abgewandte Seite des Hügels ist wolkenlos und weist trockene Luft auf (Föhn-Effekt). Bitte beachten Sie die untenstehende Abbildung.
Modus 3: Frontale Interaktion
Wenn zwei Luftmassen mit unterschiedlichen Temperaturen aufeinandertreffen, drückt die kalte Luft die warme Luftmasse nach oben. Diese aufsteigende Luft bildet an der Kontaktstelle der Luftmassen eine Wolkenlinie, die als Front bezeichnet wird.
Es gibt zwei Arten von Fronten, je nachdem, ob sich die warme Luftmasse auf die kalte Luftmasse zubewegt oder umgekehrt.
Warmfront : Die warme Luftmasse bewegt sich auf die kalte Luft zu.
Die warme Luft steigt allmählich auf, indem sie die kalte Luft als Rampe nutzt. Der Aufstieg erfolgt schrittweise, und die Wolkendecke verändert sich langsam, sodass man nacheinander hohe, dann mittelhohe und schließlich tiefe Wolken beobachten kann.
Am Boden werden zunächst Zirruswolken am Horizont sichtbar, die typischerweise auf eine herannahende Warmfront hindeuten. Anschließend folgen Zirrostratuswolken, dann Altostratuswolken, da die Wolkenuntergrenze aufgrund des abfallenden Hangs sinkt. Schließlich bilden sich Nimbostratuswolken, und es setzt ein gleichmäßiger, mäßiger Regen ein. Nach dem Regen zeigen sich Stratuswolken und schließlich Stratocumuluswolken, bevor sich der Himmel wieder aufklart.
Quelle: Wikipedia
Kaltfront : Die Kaltluftmasse strömt auf die Warmluft zu. Die Kaltluft wirkt wie ein Hebel und drückt die Warmluft abrupt nach oben. Dadurch entsteht ein starker Aufwind. An der Front ist mit Cumulonimbuswolken und Starkregen zu rechnen.
Quelle: MeteoSwiss
Okklusionsfront : Eine Okklusionsfront ist eine Wetterfront, die entsteht, wenn eine Kaltfront eine Warmfront überholt und die warme Luftmasse vom Boden abhebt. Dies führt zu einem komplexen Wettersystem, in dem kühlere Luft am Boden durch kältere ersetzt wird und die warme Luft nach oben gedrückt wird. Okklusionsfronten gehen häufig mit Bewölkung, Niederschlag und wechselhaftem Wetter einher.
3. Einfluss von tiefliegenden Wolken auf die Bodenwinde
Niedrige Wolken befinden sich am nächsten zum Boden und zum Meer. Daher sind sie dort am nächsten.
Niedrige Wolken haben den größten direkten Einfluss auf die Bodenwinde, insbesondere kurzfristig. Daher sollte ein Segler den niedrigen Wolken Priorität einräumen, um die Windentwicklung in den nächsten Stunden abzuschätzen.
Mittelhohe und hohe Wolken befinden sich weiter entfernt von der Erdoberfläche und haben daher einen geringeren Einfluss auf die Bodenwinde. Mittelhohe Wolken können sich typischerweise innerhalb der nächsten 3 bis 6 Stunden auswirken. Hohe Wolken können sich erst nach 12 Stunden oder einem Tag bemerkbar machen.
Wir konzentrieren uns nun auf tiefliegende Wolken, da diese den größten Einfluss auf die für Segler relevanten Oberflächenwinde haben. Wichtig ist dabei, ob die Wolke Niederschlag bringt oder nicht, da dies die Oberflächenwinde erheblich beeinflusst.
Im Folgenden sind die drei Stadien eines Cumulonimbus dargestellt. Wir werden dieses Bild als Ausgangspunkt für unsere Diskussion über die Oberflächenwinde um Wolken herum verwenden.
Quelle: Wikipedia
1) Kein Niederschlag: Saugwolke
Die aufsteigende Luft erzeugt einen Einstrom an der Oberfläche. Diese konvergente Oberflächenströmung saugt Luft an, und wir nennen dies eine Saugwolke . (Linke Seite des obigen Bildes)
Die Stärke der Oberflächenströmung hängt von einigen Faktoren ab:
Vertikale Entwicklung der Wolke. Wenn die Wolke an Höhe gewinnt und bauschig aussieht, bedeutet dies, dass der Aufwind stärker wird und somit auch der Bodenwind.
Die Gesamtgröße der Wolke. Eine größere Wolke erzeugt einen stärkeren Sogwind.
Saugwolken sind typischerweise in den Tropen stärker ausgeprägt und können eine Oberflächenströmung erzeugen, die Segler spüren. In mittleren Breiten haben Saugwolken selten einen signifikanten Einfluss auf die Oberflächenströmung, der für das Segeln relevant ist.
Unten sehen Sie zwei Cumuluswolken:
Ein Seemann wird vom Sogwind kaum oder gar nichts spüren.
Diese starke Cumuluswolke erzeugt einen signifikanten Sog an der Oberfläche.
2) Niederschlag: Aufziehende Wolke
Der Regen fällt und erzeugt eine Abwärtsströmung. Wenn diese Abwärtsströmung auf die Erdoberfläche trifft, entsteht dort ein Ausfluss, den wir als Wolkenbildung bezeichnen. (Rechte Seite des obigen Bildes)
Der Abwind ist stärker als der Aufwind, daher sind die Oberflächenwinde bei einer aufsteigenden Wolke stärker als bei einer aufsteigenden Wolke.
Je intensiver der Regen ist, desto stärker ist der Abwind und damit auch der Ausfluss des Oberflächenwindes.
Normalerweise nimmt die Windgeschwindigkeit zu und der Winddreher tritt vor dem Regen ein.
Diese Cumuluswolke bildet Niederschlag und ist nun eine aufsteigende Wolke. Am Boden kann der Ausströmungswind stark sein. Sie werden Schaumkronen auf dem Wasser sehen.
3) Saug- und Blaswolke, Cumulonimbus
Eine sich auflösende Wolke, wie bereits erwähnt, weist lediglich einen Abwind auf; daher handelt es sich um eine sich auflösende Wolke. Für ihre Entwicklung und Reifung ist jedoch ein Aufwind erforderlich, der Feuchtigkeit in die Wolke transportiert. Diese Feuchtigkeit dient als Brennstoff und liefert Energie. (Bildmitte oben)
Ein Cumulonimbus weist gleichzeitig eine Seite mit Aufwind und eine Seite mit Abwind auf. Normalerweise befindet sich der Aufwind an der Vorderseite des Cumulonimbus (wo man ihn zuerst wahrnimmt, wenn ein Cumulonimbus direkt auf einen zukommt), und der Abwind an der Rückseite.
Die Cumulonimbuswolke, auch Gewitterwolke genannt, ist eine konvektive Wolke oder ein Wolkensystem, das Regen und Blitze erzeugt. Häufig treten dabei großer Hagel, heftige Windböen , Tornados und Starkregen auf.
Ein ausgeprägter Cumulonimbus zeigt eine Böenfront. Eine solche Wolke kündigt ein bevorstehendes Extremwetterereignis an. Böenfronten treten häufig in Verbindung mit Gewitterlinien auf. Die größte Gefahr bei Gewitterlinien geht von den mit der Böenfront verbundenen, extrem schädlichen Winden aus.
Quelle: NOAA
4) Wolkenlinie
Manchmal ordnen sich Wolken am Himmel in einer Linie an. Beidseitig dieser Wolkenlinie treffen meist zwei unterschiedliche Winde aufeinander, drücken die Luft nach oben und lassen so eine Wolke entstehen. Unten sehen Sie ein Bild einer Wolkenlinie.
Quelle: Researchgate.net
Eine Wolkenlinie kann aus ansaugenden oder ausblasenden Wolken bestehen.
Eine Wolkenlinie aus Saugwolken kann in zwei Typen unterteilt werden, je nachdem, ob die Winde senkrecht oder parallel zur Wolkenlinie wehen.
Konvergenzwolkenlinie : Wenn die Winde auf beiden Seiten der Wolkenlinie senkrecht zur Linie wehen.
Zusammenfließende Wolkenlinie : Wenn die Winde auf beiden Seiten der Wolkenlinie mehr oder weniger parallel zur Wolkenlinie wehen.
5) Wolken, die mit der Seebrise verbunden sind
Tagsüber erwärmt die Sonne das Land stärker als das Meer. Die wärmere Luft über dem Land steigt aufgrund von Konvektion auf. Wolken bilden sich über dem Land, und die Seebrise weht vom Meer zum Land (auflandige Strömung).
Die Basis der Wolken, die sich über Land bilden, bestimmt die Dicke der Seebrise und wird als Mischungsschicht bezeichnet.
Eine tiefe Mischungsschicht : stärkere und böigere/instabilere Windverhältnisse
Eine flache Mischungsschicht : Die Winde sind gleichmäßiger, weil die Luft in höheren Lagen nicht durchmischt wird.
Mischungsschicht : tagsüber tiefer, nachts flacher. Die Tiefe der Mischung hängt von der Erwärmung ab.
Quelle: Cliffmass.blogspot.com
4. Einfluss von Wolken auf das Segeln
Der vorherige Abschnitt enthielt allgemeine Informationen zum Einfluss von Wolken auf Bodenwinde. Dieser Abschnitt ist praxisorientierter für Segler und behandelt Windveränderungen (Drehung, Trend, Volatilität, Böen usw.) in Abhängigkeit von der Wolkenformation. Wir präsentieren theoretische Beispiele und Fallstudien anhand realer Wolkenbilder.
Saugwolke
Wie bereits erwähnt, bezeichnet man mit „Saugnapfwolke“ eine niederschlagsfreie Wolke in Bodennähe, beispielsweise eine Cumuluswolke. Betrachten wir nun eine einzelne Cumuluswolke und untersuchen wir zwei Beispiele, bei denen die Wolke direkt auf uns zukommt bzw. seitlich vorbeizieht.
Beispiel 1: Ein Segler befindet sich in einem stetigen Wind von 10 Knoten. Eine Sogwolke nähert sich direkt aus der gleichen Richtung wie der Hauptwind. Nehmen wir nun an, dass der durch die Sogwolke erzeugte Zustrom ein 2 Knoten starker Wind ist, der auf das Zentrum der Wolke zuströmt.
Matrose an Position | Wirkung | Die Erfahrung eines Seemanns mit dem Wind |
A | Wenn sich die Wolke nähert, wird der Seemann eine Abnahme des Windes spüren, da die von der Wolke angesaugte Luft der Hauptwindströmung entgegenwirkt. | 10-2 = 8 Knoten Wind |
B | Wenn sich die Wolke über uns befindet, ist der Zufluss null. | 10 Knoten Wind |
C | Sobald die Wolke vorbeigezogen ist, erlebt der Seemann eine Zunahme der Windgeschwindigkeit, da der einströmende Wind den Hauptwind verdrängt. | 10+2 = 12 Knoten Windstärke |
Wenn die Wolke schließlich weit entfernt ist, erreicht der Segler wieder seine ursprünglichen 10 Knoten Wind.
Beispiel 2 : Diesmal bewegt sich die Sogwolke weiterhin auf den Seemann zu, zieht aber rechts an ihm vorbei, anstatt direkt über ihm. In diesem Fall dreht der Wind beim Vorbeiziehen der Wolke nach links. Die Windgeschwindigkeit kann beim Annähern an die Wolke abnehmen und danach wieder etwas zunehmen, ähnlich wie in Beispiel 1. Sobald die Wolke weitergezogen ist und sich in einiger Entfernung befindet, kehrt der Wind in seine mittlere Richtung zurück.
Lassen Sie uns die obige Theorie in die Praxis umsetzen, indem wir uns anhand realer Wolkenbilder praktische Beispiele ansehen und wie wir diese interpretieren können.
Bild 1: Kleiner Cumulus
Frage: Sie befinden sich auf See und sehen diese Wolken. Was sagen sie Ihnen?
Antwort: Es handelt sich um kleine Cumuluswolken; sie befinden sich im Aufwindbereich und bringen keinen Niederschlag. Die vertikale Ausdehnung der Wolke ist gering, daher ist auch der Aufwind schwach und der Sogwind gering. Wenn sich die Wolke nähert, kann der Seemann wahrscheinlich Folgendes erwarten:
Die Windgeschwindigkeit nimmt leicht ab, auf nur noch wenige Knoten.
Eine leichte Winddrehung um etwa 10 Grad. Die Drehrichtung hängt von Ihrer Position relativ zur Wolke ab.
Eine Wolke auf der rechten Seite bedeutet eine Verschiebung nach links .
Eine Wolke auf der linken Seite bedeutet eine Verschiebung nach rechts .
Bild 2: Großer Cumulus
Es handelt sich um eine große, vertikal wachsende Wolke, erkennbar an ihrer bauschigen Oberseite. Da es noch nicht geregnet hat, herrscht in dieser Wolke ein starker Aufwind. Die Wolkenuntergrenze liegt nahe am Boden, daher ist mit einem starken Einfluss auf die Bodenwinde zu rechnen. Beim Annähern der Wolke ist Folgendes zu erwarten:
Die Windgeschwindigkeit nimmt deutlich ab.
Die Änderung der Windrichtung kann erheblich sein, bis zu 20-40°.
Die Richtung der Verschiebung hängt von Ihrer Position relativ zur Wolke ab.
Eine Wolke auf der rechten Seite bedeutet eine Verschiebung nach links .
Eine Wolke auf der linken Seite bedeutet eine Verschiebung nach rechts .
Windende Wolke
Sich verflüchtigende Wolken haben den gegenteiligen Effekt auf den Wind. Daher werden die obigen Beispiele angewendet, und wir erhalten Folgendes:
Beispiel 3 : Bewegt sich eine Wolke direkt auf einen Segler zu, so erfährt er zunächst eine Zunahme und dann eine Abnahme der Windgeschwindigkeit. Daher muss ein Regattasegler darauf achten, nicht hinter die Wolke (die Luvseite) zu geraten, da der Wind dort schwächer ist.
Beispiel 4 : Wenn eine sich verwehende Wolke sich nach rechts von einem Seemann bewegt, erfährt er eine Rechtsdrehung.
Diese vier Beispiele helfen uns, das Konzept zu verstehen. In der Realität müssen Segler diese Konzepte jedoch an die Gegebenheiten auf dem Wasser anpassen. Wir haben es nicht mit einer einzelnen Wolke zu tun, sondern mit mehreren.
Bild 3:
Es handelt sich um eine große Wolke mit Regen darunter. Der Regen deutet auf einen Fallwind hin.
Beachten Sie, dass sich oben noch einige bauschige Gebilde befinden. Das bedeutet, dass sich Teile der Wolke noch im Aufwindmodus befinden, dieser aber schwächer ist als der Abwind.
Die Wolken werden aufgrund des Regens die Luft stark verdrängen. Wenn eine solche Wolke auf Sie zukommt, verstärkt sich der Wind, und es kommt zu deutlichen Winddrehungen, üblicherweise vor dem Regen. Nachdem die Wolke vorübergezogen ist, herrscht eine windstille Zone, und es dauert eine Weile, bis sich der durchschnittliche Wind wieder einpendelt, da die Wolke beträchtlich groß ist.
Wolkenlinie
Eine Wolkenlinie über dem Meer ist ein visueller Hinweis darauf, dass der Wind auf beiden Seiten der Linie unterschiedlich sein kann. Im vorherigen Abschnitt haben wir zwei Wolkenlinien kennengelernt: Konvergenz- und Konfluenzwolken .
Der Wind wird sich je nach diesen beiden Windarten unterschiedlich verändern:
Konvergenz:
Die Windgeschwindigkeit nimmt ab und sinkt unterhalb der Wolkengrenze möglicherweise auf nahezu Null.
Die Windrichtung wird sich abrupt um 90° oder mehr in eine neue Richtung ändern.
Die Windgeschwindigkeit erholt sich, sobald man die Linie verlässt und sich von ihr entfernt.
Konfluent:
Die Windgeschwindigkeit mag etwas nachlassen, verschwindet aber unterhalb der Wolkengrenze nicht.
Die Windrichtung ändert sich sanft um weniger als 90° in eine neue Richtung.
Die Windgeschwindigkeit ist auf beiden Seiten der Wolkenlinie ähnlich.
Das folgende Diagramm fasst die obigen Informationen zusammen.
Cumulonimbus-, Gewitter- und Extremwetterereignisse
Wie bereits erwähnt, ist ein Cumulonimbus, auch Gewitterwolke genannt, komplex, da er aus einer Kombination von Saug- und Blaswolken besteht. Diese Wolken können extrem stark und gefährlich für Seeleute sein. Wir beschreiben hier, was Seeleute erwarten können, damit Sie vorbereitet sind, wenn Sie einen Cumulonimbus am Horizont sehen.
Quelle : Meteo-France
Wenn ein Cumulonimbus direkt auf Sie zukommt, erleben Sie typischerweise zuerst den Aufwind und dann den Abwind. Dies lässt sich in drei Phasen zusammenfassen:
Vor einem Gewitter herrscht meist Windstille, die warme und feuchte Luft ist ruhig – vergleichbar mit der „Ruhe vor dem Sturm“. Nutzen Sie diese Zeit, um Vorsichtsmaßnahmen zu ergreifen und Ihr Boot und Ihre Crew schnell auf das Kommende vorzubereiten. Ein starkes Gewitter kann sich durch eine charakteristische Böenfront bemerkbar machen, die sich tagsüber ankündigt.
Dann erleben Sie die plötzlich auftretende Böenfront. Der Regen kühlt die Luft lokal ab, die sich in Bodennähe vom Regenzentrum des Gewitters ausbreitet. Der Temperatursturz ist deutlich spürbar.
Die Vorderkante dieser durch Regen abgekühlten Luft wird als Böenfront bezeichnet und geht typischerweise mit starken Winden und einer Änderung der Windrichtung einher.
An der Böenfront, zwischen der dahinter liegenden, regengekühlten Luft und der davor liegenden warmen, feuchten Luft, kann der Unterschied in Windgeschwindigkeit und -richtung vor und hinter der Böenfront erhebliche horizontale Windscherungen über diese Grenze hinweg weit vor dem Regenzentrum des Gewitters erzeugen. Die warme, feuchte Luft wird über die kältere, dichtere Luft hinter der Böenfront gehoben.
Diese Aufwärtsbewegung kann die kleinen Wirbel, die sich aufgrund der horizontalen Windscherung am Rand der Böenfront bilden, kippen und vertikal ausdehnen. Dadurch entsteht ein rotierender Wirbel, der sich vom Boden nach oben ausdehnen kann. Der Seegang kann sich rasch verstärken. Dies stellt eine Gefahrenzone für Seeleute dar.
Nach dem Durchzug der Böenfront gelangen Sie in den Bereich mit Regen. Der Regen kann sehr stark sein, aber diese Seite ist für Segler weniger riskant.
Quelle: Communitycloudatlas.wordpress.com
Um die Böenfront zu veranschaulichen, sehen Sie sich bitte das folgende Video an, das im August 2022 auf Korsika, Frankreich, aufgenommen wurde. Achten Sie auf die herannahende Böenfront und den aufkommenden extremen Wind.
Die oben genannten physikalischen Prinzipien sind wichtig, aber in der Praxis suchen Segler nach Warnungen vor der Entstehung heftiger und gefährlicher Gewitter, damit sie präventive Maßnahmen ergreifen können, z. B. in den Hafen fahren, den Ankerplatz wechseln, eine Kette hinzufügen, das Deck reinigen und die Windangriffsfläche des Bootes verringern.
PredictWind Wettersicherheitstools
PredictWind bietet fünf Tools , die Ihnen helfen, heftige Gewitter und andere extreme Wetterwarnungen zu erkennen. Diese Tools sind:
Hochauflösendes regionales Wettermodell
KAP
Warnungen vor extremen Wetterbedingungen
GMDSS
Regenradar und Live-Windbeobachtungen
1. Hochauflösendes regionales Wettermodell:
PredictWind stellt folgendes hochauflösendes (1 Kilometer) regionales Wettermodell zur Verfügung:
PWG & PWE – die beliebtesten Segelküsten der Welt
NAM & HRRR - USA
Aroma – Westeuropa
UKMO 2 km – Vereinigtes Königreich und Irland
Diese regionalen Modelle verfügen über komplexe physikalische Grundlagen, wie zum Beispiel nicht-hydrostatische Gleichungen, die vertikale Bewegungen der Atmosphäre und die lokale Topographie gut simulieren, was dazu beiträgt, intensive und lokal begrenzte Wetterphänomene vorherzusagen.
Diese regionalen Modelle sagen extreme Wetterereignisse genauer voraus als globale Modelle wie GFS, das eine Auflösung von 25 Kilometern hat.
Quelle: PredictWind – Hochauflösendes Aromamodell (1 km) – Regenkarte
Valencia, Spanien
2. Kapstadt
CAPE steht für Convektive Verfügbare Potenzielle Energie und bezeichnet die Menge an Brennstoff, die einem sich entwickelnden Gewitter zur Verfügung steht.
Steigt Luft auf und bilden sich Wolken, verstärkt CAPE die Instabilität und kann eine Wolke in einen starken Cumulonimbus verwandeln. CAPE allein ist also keine Garantie für ein extremes Wetterereignis, aber in Verbindung mit anderen Parametern (wie hohen Temperaturen, Regen, Wolkenbildung in Echtzeit und Meeresoberflächentemperatur) ist CAPE wichtig, da es günstige Bedingungen für potenziell heftige Wetterereignisse aufzeigt.
Lesen Sie hier, was CAPE bedeutet.
Mithilfe der Split-Screen-Funktion von PredictWind haben wir unten links die vorhergesagten Regenmengen und rechts die CAPE-Werte angezeigt, um die Stürme zu identifizieren, die sich potenziell leicht zu heftigen Gewittern entwickeln können.
Quelle: PredictWind – Hochauflösendes Aromamodell (1 km) – Regen- und CAPE-Karte
Valencia, Spanien
3. Warnungen vor extremen Wetterbedingungen
Das mehrmalige Prüfen des Wetterberichts pro Tag ist zeitaufwendig, und oft fehlt uns die Zeit oder die Energie, alle Modelle und Wetterparameter zu betrachten. Dadurch können uns wichtige Wetterinformationen entgehen. Um dem entgegenzuwirken, hat PredictWind die Funktion „Extremwetterwarnungen“ entwickelt. Diese zeigt dem Nutzer anhand von klaren Symbolen die von Wettermodellen vorhergesagten Gefahren an.
PredictWind berücksichtigt die Wettervorhersagen all unserer Wettermodelle und zeigt alle Warnungen mit diesem leuchtend orangefarbenen Symbol an:
Diese Warnungen werden an mehreren Stellen angezeigt – im täglichen Lagebericht, in Tabellen, bei der Wetterroutenplanung und bei der Wetterplanung – sodass Sie sie nicht verpassen können.
Hier ein Beispiel mit zwei Warnungen, „Böen und starker Wind gegen die Strömung“, auf der PWG-Route (blau):
Lesen Sie hier mehr über das Thema „Was sind Warnungen vor extremen Wetterbedingungen?“.
4. GMDSS
Die GMDSS-Vorhersage ist eine Seewettervorhersage, die im Rahmen des Globalen Seenot- und Sicherheitsfunksystems (GMDSS) bereitgestellt wird. Dieses standardisierte internationale System wurde von der Internationalen Seeschifffahrts-Organisation (IMO) entwickelt, um die Sicherheit auf See zu verbessern. GMDSS-Vorhersagen werden von Menschen, genauer gesagt von ausgebildeten Meteorologen offizieller nationaler Wetterdienste, erstellt und qualitätsgesichert. Beispielsweise deckt das GMDSS extreme Wetterereignisse wie Hurrikane ab.
PredictWind bietet das Standard-GMDSS und das weitaus überlegene grafische GMDSS an, das PredictWind intern entwickelt hat.
Lesen Sie hier mehr über:
Grafische GMDSS-Darstellung in unseren KI-generierten GMDSS-Karten.
5. Regenradar
Die vier oben genannten Tools basieren auf Wettervorhersagen. Bei drohendem Unwetter oder einer Sturmwarnung benötigen Sie jedoch zusätzliche Tools, um die Bedingungen in Echtzeit zu überwachen. Im Menü „Beobachtungen“ zeigt das Regenradar die Niederschlagsintensität in dBZ an. Durch Aktivieren des Animationsmodus können Sie die Bewegung der Regenzellen der letzten zwei Stunden verfolgen und so frühzeitig deren Verhalten und potenzielle Auswirkungen erkennen.
Wichtigste Erkenntnis aus dem Artikel
Achten Sie auf tiefliegende Wolken als Indikatoren für kurzfristige Windänderungen , d. h. in den nächsten 1–3 Stunden.
Eine Cumuluswolke (tief liegend, ohne Niederschlag) erzeugt einen Sogwind am Boden. Dieser Wind ist normalerweise schwach, besonders in mittleren Breiten. In den Tropen oder wenn die Cumuluswolke nahe am Boden ist und sich vertikal ausbildet (bauschig), kann der Sogwind für Segler jedoch erheblich sein. Wenn eine solche Wolke auf Sie zukommt, werden Sie zunächst eine Abnahme der Windgeschwindigkeit spüren. Zieht die Wolke rechts von Ihnen vorbei, ist mit einer Linksdrehung zu rechnen.
Eine Wolke, die Niederschlag bringt, ist eine Treibwolke. Der aufsteigende Oberflächenwind ist stärker als der absteigende. Je stärker der Regen, desto stärker der Fallwind und damit auch der Abfluss des Oberflächenwinds. Wenn eine Treibwolke auf Sie zukommt, spüren Sie zunächst eine Zunahme und dann eine Abnahme der Windgeschwindigkeit. Diese Abnahme der Windgeschwindigkeit auf der Luvseite der Treibwolke sollten Regattasegler meiden, da der Wind dort sehr schwach werden kann. Zieht diese Wolke links von Ihnen vorbei, ist mit einer Rechtsdrehung zu rechnen.
Wolkenlinien deuten auf einen Unterschied im Wind auf beiden Seiten des Windes hin.
Die Konvergenzwolkenlinie ist mit einer abrupten und signifikanten Änderung des Windes verbunden.
Die zusammenlaufende Wolkenlinie ist mit einer allmählichen und leichten Änderung des Windes verbunden.
Cumulonimbuswolken sind komplex und bestehen aus sowohl ansaugenden als auch ausblasenden Wolken. Achten Sie auf die Böenfront, die gefährlichste Zone für Seeleute.
Wie man extreme Wetterereignisse wie einen heftigen Cumulonimbus erkennt:
Nutzen Sie die PredictWind-Karten : Regen, CAPE, Unwetterwarnung, GMDSS
Richten Sie Ihren Blick darauf: Achten Sie auf dem Wasser auf die Wandwolke, die mit der Böe vor dem Cumulonimbus verbunden ist.
Nächster Schritt: Ferrelzellen
Um mehr zu erfahren, lesen Sie weiter! Im nächsten Artikel, Marine Meteorologie 4: Seebrise , untersuchen wir die Brise, die alle Seeleute erleben, Corioliskräfte, Küstenbrisen, Topographie und wie diese die atmosphärische Stabilität, Gradientwinde, Wolken und die Nachtbrise beeinflussen.