Tornadowarnungen mit Dopplerradar möglich

Tornados können bei fast jeder Schauer- und Gewitterlage entstehen, ob im Sommer oder im Winter. Sie kündigen sich zwar nicht lange vorher an, in vielen Fällen sind aber Warnungen vor den Tornados möglich. Mit dem Stormtracking kann man die Gewitterzellen verfolgen und sich über Meteosafe warnen lassen. Im Stormtracking wird sogar angezeigt, wenn eine Gewitterzelle einen rotierenden Aufwindbereich aufweist, in dessen Bereich sich ein Tornado bilden kann.

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Anders als auf den konventionellen Radarbildern sind in den Geschwindigkeitsbildern (Doppler-Radar) keine echten Radarechos zu sehen, sondern die Bewegung der Niederschlagsteilchen. Dafür nutzt man den so genannten Dopplereffekt, der nach dem Physiker Christian Doppler benannt ist. Vom Radargerät wird ein Signal ausgesendet und trifft auf das sich bewegende Teilchen. Dabei ändert sich die Frequenz und das empfangene Signal weist eine gegenüber dem ausgesendeten Signal veränderte Frequenz auf. Durch diese Frequenzänderung lässt sich die Bewegung des Teilchens feststellen. Auf den Radarstandort zu ziehende Teilchen werden grün dargestellt, vom Radarstandort weg ziehende Teilchen rot. Dabei gilt: Je heller die Farben, desto höher die Geschwindigkeit.

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Durchzug eines Regengebietes am 18.12.2015, links das Radarbild, rechts das Dopplerbild

Zieht ein Regengebiet durch, zeigt sich also typischerweise eine große grüne Fläche vor dem Radarstandort, dahinter eine rote Fläche. Mit einem Tornado hat dies erst einmal nichts zu tun. Liegen allerdings die beiden gegenläufigen Richtungen sehr nah beieinander und das im Bereich eines kräftigen Schauers oder Gewitters, sollte man genauer hinschauen. Das Beispiel vom 01.09.2015 zeigt hellgrüne und hellrote Farben in einem eng begrenzten Bereich einer Gewitterzelle direkt nebeneinander, es weist eine dipolartige Struktur auf. Es traten erhebliche Schäden auf und ein Tornado war allein schon auf Grund der Radarbilder sehr wahrscheinlich:

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Kräftiges Gewitter in der Nacht zum 01.09.2015, links das Radarbild, rechts das Dopplerbild

Nicht immer ergibt sich ein eindeutiges Bild. Oft sind die Echos mit unterschiedlichen Richtungen sehr chaotisch angeordnet. Die Bilder liegen nur alle 5 Minuten vor, dazwischen kann sehr viel passieren. Die meisten Tornados haben nur eine Lebensdauer von wenigen Minuten und die Rotation ist oft nur in einem Radarbild zu erkennen – oder in gar keinem. Man erkennt in den Bildern nicht den Tornado selbst, sondern nur die eventuelle Rotation der Schauer- oder Gewitterzelle. Besonders verdächtig ist ein so genanntes Hakenecho (englisch: „hook“). Es entsteht, wenn sich starker Niederschlag um den Aufwindbereich des Gewitters eindreht, und ist ein deutliches Indiz für vorhandene Rotation. Der Fall vom 13. Mai 2015 am Oberrhein zeigt allerdings trotz vorhandenem Hakenecho kein eindeutiges Bild beim Dopplerradar.

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Hakenecho in Baden-Württemberg am 13.05.2015, links das Radarbild, rechts das Dopplerbild

Eindrucksvoll zeigte sich ein Beispiel am 09. März 2017. Höhenkalte Luft strömte aus Nordwesten ein, darunter hielt sich bodennah milde Luft. Durch die großen vertikalen Temperaturgegensätze entstanden teils kräftige Schauer und einzelne Gewitter. Meistens bilden sich bei solchen Schauerwetterlagen keine Mesozyklonen mit deutlich rotierendem Aufwindbereich aus. In diesem Fall konnte man aber in der Nähe von Würzburg in Unterfranken im Bereich einer Gewitterzelle deutliche Rotation erkennen:

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Der Radarstandort befindet sich in diesem Fall links außerhalb des Bildausschnittes. Nördlich von Würzburg befand sich eine Gewitterzelle, die mit der Höhenströmung von Nordwest nach Südost zog. Im Dopplerbild ist ein kleiner grüner Bereich zu erkennen. Hier ist die Bewegungsrichtung entgegen der Zugrichtung der übrigen Echos, nämlich auf das Radar zu. Direkt daneben ist die Bewegung vom Radarstandort weg gerichtet. Diese dicht nebeneinander liegenden Bewegungsrichtungen weisen auf deutliche Rotation hin, zumal sie genau zu den Radarechos passen. Man muss also immer vom Radarstandort aus schauen. Im Menü kann man noch den Abstrahlwinkel verändern und damit sehen, wie hoch reichend die Rotation vorhanden ist.

Die Dopplerbilder sind auch bei der nachträglichen Analyse und Verifikation eine große Hilfe. Wer ein lokal eng begrenztes Sturmereignis miterlebt hat, kann zunächst das Regenradar anschauen und bis in den betreffenden Landkreis hineinzoomen. Sollte sich zu dem Zeitpunkt ein kräftiger Schauer oder ein Gewitter über dem Ort befunden haben, lohnt sich ein Blick auf das Dopplerradar. Eng zusammen liegende grüne und rote Farben könnten auf einen Tornado als Ursache für die Schäden hindeuten. Vor allem bei nächtlichen Sturmereignissen ist die Analyse mit den Dopplerbildern sehr hilfreich. Der Umgang mit den Dopplerbildern erfordert viel Übung. Bei nur schwachen Schauern oder Gewittern zeigt sich in den Dopplerbildern allerdings nur selten ein klares Bild, die Rotation ist meist kaum ausgeprägt und die Auflösung selbst der hoch aufgelösten Radardaten reicht dafür nicht aus.


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