April der Nordhemisphäre und Folgemonate in Mitteleuropa

Hallo,

dies ist lediglich die Herausnahme von Mitteleuropa aus der Berechnung, die in meinem vorigen Beitrag zu sehen ist. Da die Unterschiede über Mitteleuropa sehr gering sind, habe ich bei der Darstellung auf absolute Werte verzichtet. Die Tendenz – und mehr kann eigentlich auch nicht erwartet werden – ist auf Grund der Wahrscheinlichkeitsaussage auch auf diese Weise erkennbar.

Die Anomalien beziehen sich jeweils auf 1981 – 2010.

Der Mai 2018 in Mitteleuropa:

Probabilistic_map_Mai 2018 Temperatur ME

 

Probabilistic_map_Mai 2018 Druck

 

Probabilistic_map_Mai 2018 Niederschlag ME

Der Mai 2018 müsste danach im nördlichen Mitteleuropa zu warm werden, der relativ hohe Druck wird im Norden, Osten und Südosten von tiefem Druck eingerahmt. Der Niederschlag wird im Norden überwiegend etwas unternormal sein, nach Südosten etwas übernormal.

 

 

Der Juni 2018:

Probabilistic_map_Juni 2018 Temperatur ME

 

Probabilistic_map_Juni 2018 Bodendruck ME

 

Probabilistic_map_Juni 2018 Niederschlag ME

 

Der Juni 2018 müsste deutlich zu warm ausfallen, von hohem Luftdruck geprägt sein und (aber) durchschnittliche  Niederschläge aufweisen.

 

Der Juli 2018:

Probabilistic_map_Juli 2018 Temperatur ME

 

Probabilistic_map_Juli 2018 Druck ME

 

Probabilistic_map_Juli 2018 Niederschlag ME

 

Der Juli 2018 müsste etwas zu warm sein bei überwiegend leicht zu niedrigem Druck, besonders über dem östlichen Teil und einer meist leicht positiven Niederschlagsabweichung. In Bayern könnte es auch zu trocken sein, möglicherweise ist dies durch eine gelegentliche SW – Komponente der Strömung bedingt.

 

Der August 2018:

Probabilistic_map_August 2018 Temperatur ME

 

Probabilistic_map_August 2018 Druck ME

 

Probabilistic_map_August 2018 Niederschlag ME

 

Der August 2018 ist ebenfalls zu warm, es zeigt sich tiefer Druck über GB und hoher über Ost – und Südosteuropa, dies hat Auswirkungen auf den Niederschlag, etwas übernormaler Niederschlag im Nordwesten und in Dänemark, unternormaler Niederschlag nach Südosten hin.

Gruß

KHB

April der Nordhemisphäre und Folgemonate

Hallo,

diesem Ansatz liegt nur 1 Monat zu Grunde, der April, aber eine genauere Analyse und die geographische Ausdehnung auf die gesamte Nordhemisphäre, die Ausgangsbasis bildet also der April der Nordhemisphäre mit Geopotentialdaten auf der 10hPa – , der 50hPa -, der 100hPa -, der 200hPa -, der 500hPa- Ebene, des Bodendrucks, der Bodentemperatur und der SSTs. Das sind insgesamt etwa 50.000 Gitterpunkte.

Das Modell errechnet dann anhand der Vergleichsdaten des Zeitraums 1988 – 2017 die wahrscheinlichste Weiterentwicklung (Durchschnitt aus 9 Ensembles) für die Folgemonate.

Die Anomalien beziehen sich jeweils auf 1981 – 2010.

Temperaturanomalien: K

Bodendruckanomalien: Pa

Niederschlagsanomalien: mm pro Tag

Der Mai 2018:

Forecast_map_Mai 2018 Temp NH groß

Forecast_map_Mai 2018 Druck NH groß

Forecast_map_Mai 2018 Niederschlag NH groß

Der Juni 2018:

Forecast_map_Juni 2018 Temp NH groß

Forecast_map_Juni 2018 Druck NH groß

Forecast_map_Juni 2018 Niederschlag NH groß

 

Der Juli 2018:

Forecast_map_Juli 2018 Temp NH groß

Forecast_map_Juli 2018 Druck NH groß

Forecast_map_Juli 2018 Niederschlag NH groß

Der August 2018:

Forecast_map_August 2018 Temp NH groß

Forecast_map_August 2018 Druck NH groß

Forecast_map_August 2018 Niederschlag NH groß

Gruß

KHB

 

Rekordwarmer April in Mittel – und Südosteuropa und folgender Sommer

Hallo,

es stellt sich die Frage, hat der wärmste April in Deutschland seit mindestens 1880 Auswirkungen auf das Sommerwetter. Zudem betraf diese Wärme nicht nur Deutschland, sondern insbesondere auch Südosteuropa, so dass der Wärmeüberschuss schon recht großflächig war. Wie in solchen Fällen üblich, gab es über dem Atlantik eine Zone negativer Temperaturabweichungen, wie hier zu sehen ist:

5XBbUHTlsD

Die größten positiven Abweichungen (gegenüber 1981 – 2010) traten mit über 5 K in Ost – und Südosteuropa auf, aber auch im Südosten Deutschlands waren es noch mehr als 4,5 K. Das (korrespondierende) Zentrum negativer Abweichung lag auf dem Atlantik bei 48°N und 40°W.

Um zu sehen, wie die Atmosphäre im europäisch – atlantischen Bereich auf die Temperaturanordnung (und damit auch Druckanordnung) des April prinzipiell reagiert, habe ich dem Rechenprogramm als einzigem Kriterium die Temperaturdaten der Aprilmonate dieses Raums eingegeben, also 37.5 – 60°N 47.5°W – 32.5°E. Das sind etwa 500 Gitterpunkte. Bezugsrahmen sind dann die Temperaturen und Luftdruckwerte der Sommermonate  Juni bis August. Als Vergleichszeitraum für das Programm habe ich die jetzige Klimaphase gewählt, 1987 bis 2017.

Die Anomalien beziehen sich jeweils auf 1981 – 2010.

Bodendruckanomalie: Pa

Temperaturanomalie: K

 

 

Prognose Juni 2018 Bodendruck Atl+Eu Bild

Prognose Juni 2018 Temperatur Atl+Eu Bild

Prognose Juli 2018 Bodendruck Atl+Eu Bild

Prognose Juli 2018 Temperatur Atl+Eu Bild

Prognose August 2018 Bodendruck Atl+Eu Bild

Prognose August 2018 Temperatur Atl+Eu Bild

Gruß

KHB

 

 

 

Winter 2017/18 – Ein kurzer Rückblick

Hallo,

der Winter 2017/18 fand statt unter den Bedingungen einer QBO – Ostphase (30hPa – Niveau), geringer Sonnenaktivität und einer schwachen La Nina. Daraus resultierten folgende Temperaturanomalien auf der Nordhemisphäre (jeweils auf 1981 – 2010 bezogen):

Am Boden:

4zBETrxxVc

Auf dem 850hPa – Niveau:

b1A0i55A2u

Auf dem 500hPa – Niveau:

zna5uoxC7x

In der Stratosphäre (30hPa – Niveau):

NfiN0qUVtX

In der Stratophäre gab es negative Temperaturabweichungen im Äquatorbereich, dann vor allem über Westsibirien sowie südlich der Aleuten und bei Neufundland. Die größten positiven Abweichungen traten unmittelbar über der Arktis auf sowie über Grönland, in ähnlichem Maße über Nordwestafrika.

Auf allen 3 Ebenen, Boden, 850hPa – und 500hPa – Niveau lagen die Durchschnittstemperaturen nördlich von 70°N deutlich über dem Mittel, am Boden bis zu 15K (Spitzbergen), auf dem 850hPa – Niveau bis zu 6K und auf dem 500hPa – Niveau bis zu 4K.

Negative Abweichungen erkennt man vor allem im Bereich 40 – 70°N, am Boden Kanada und Sibirien, auf dem 850hPa – Niveau außerdem noch Mitteleuropa, auf dem 500hPa – Niveau noch stärker ausgeprägt.

Betrachtet man Deutschland (großzügig definiert als 47.5 – 55°N und 5 – 15°E), so fällt hier diese Unterschiedlichkeit von Boden und höheren Schichten deutlich auf. Von den 70 Wintern seit 1948/49 bis zum vergangenen Winter liegt 2017/18 bei den Bodentemperaturen in der Reihenfolge von Kalt nach Warm an 45. Stelle, also ganz klar bei der milden Hälfte. Auf der 850hPa – Fläche liegt er jedoch an 17. Stelle (nach 1952/53, 53/54, 55/56, 61/62, 62/63, 64/65, 67/68, 69/70, 78/79, 80/81, 84/85, 85/86, 86/87, 2009/10, 11/12, 12/13), also sogar noch im kältesten Drittel.

Auf der 500hPa – Ebene belegt er den 15. Platz (nach 1951/52, 52/53, 54/55, 55/56, 62/63, 64/65, 67/68, 68/69, 69/70, 76/77, 84/85, 85/86, 2009/10, 12/13, er liegt also im kältesten Viertel.

Eine ähnliche Charakteristik hatte zuletzt der Winter 2012/13, in der Tendenz ebenfalls  „warme Arktis, kalte Kontinente“.

Temperaturanomalien im Winter 2017/18 in Deutschland:

Am Boden:

1hhSnJbSoc

Auf der 850hPa – Ebene:

NpNaTJ6kTg

Auf der 500hPa – Ebene:

qtvr640iEQ

Die Durchschnittstemperaturen der Winter in Deutschland seit 1948/49:

Am Boden:

climindex

Auf dem 850hpa – Niveau:

climindex

Auf dem 500hPa – Niveau:

climindex

Mild am Boden, kalt in der Höhe dokumentiert für Mitteleuropa einen atlantisch geprägten Winter mit der Dominanz maritimer Polarluft ohne anhaltende Hochdrucklagen (keine Inversion). Eine kurze Periode strenger Kälte Ende Februar brachte sowohl am Boden als auch in hohen Schichten den „richtigen Winter“  – immerhin ein starker Abgang.

Gruß

KHB

 

Der Winter 2017/18 – Erste Zwischenbilanz und Ausblick

Hallo,

nachdem ein Sechstel des meteorologischen Winters 2017/18 bereits vergangen ist, kann schon eine erste Zwischenbilanz gezogen und ein weiterer Ausblich gewagt werden. Dies um so mehr, als gerade die ersten 10 bzw. 15 Tage des Dezember für den weiteren Winterverlauf eine bedeutende Rolle spielen. Eine Baur – Regel, die neben der September – Regel (die Bedingungen für letztere waren in diesem Jahr erfüllt) bisher immer eintraf, ist die Dezember – Regel.

Sie besagt: Wenn die Temperatur im mittleren Norddeutschland (Berlin oder Potsdam) sowohl vom 1. – 10. Dezember als auch vom 1. – 15. Dezember um mehr als 2,5 K über dem Durchschnitt liegt, so wird der Winter in Mitteleuropa zu mild, wenn die milde Witterung mit Westlagen (einschließlich NW – und SW – Lagen) verknüpft war (gilt also  nicht für Südlagen).

Baur betrachtet diesen Zeitraum als entscheidend für die Erhaltungs – und Wiederholungsneigung von Westlagen während des gesamten Winters. Damit hat dieser Zusammenhang nicht nur für Mitteleuropa, sondern für große Teile Europas eine wichtige Bedeutung, da eine Westzirkulation oft bis weit nach Russland hinein greift.

Baur gibt den Durchschnittswert für Potsdam für den 1. – 10. Dezember mit 0,7°C an. In diesem Jahr waren es 2,7°C, also 2,0 K über diesem Durchschnitt. Damit sind die Bedingungen „nicht“ erfüllt, der Winter wird also nicht „zwangsläufig“ von Westlagen dominiert sein (trotzdem kann er natürlich zu mild werden, eine Umkehrung der Regel gibt es nicht).

Aber diese erste Zwischenbilanz betrifft auch meine Analysen, die ich im Vorfeld des Winters hier durchgeführt habe und betrifft auch die Winter, die dann als mögliche Analogjahre fungieren:

„Winterzirkulation der NH bei solarem Minimum und QBO Modulation“ vom 12.11.

Analogjahre: 1952/53, 53/54, 62/63, 84/85, 2005/06

„La Nina, QBO – Ost und geringe Sonnenaktivität“ vom 21.11.

Analogjahre: 1954/55, 64/65, 84/85, 95/96, 2005/06

„Hurrikansaison 2017 und Folgewinter“ vom 9.11.

Analogjahre: 1969/70, 95/96, 2005/06, 12/13

„Eurasische Schneebedeckung im Oktober und Folgewinter“ vom 5.11.

Analogjahre: 1972/73, 76/77, 2012/13, 14/15

„Winterprognose 2017/18“ vom 3.12.

Analogjahre: 2003/04, 1973/74, 82/83, 2008/09

Die nordhemisphärische Geopotentialanomalie 500 hPa für den Zeitraum 1. – 15. Dezember 2017 stellt sich folgendermaßen dar:

134

 

Von allen oben ganannten Analogjahren passen 3 am besten: 2005, 2008 und 2012. Leider kann ich nicht alle 45 Tage (3 mal 15 Tage) abbilden, sondern maximal 20 Tage. Ich habe deshalb für jedes Jahr 6 Tage ausgewählt, jeweils Tag 1, 4, 7, 10, 13 und 15 (was aber dem Gesamtbild entspricht):

Geopotentialanomalie 500 hPa 1. – 15. Dezember der 3 Analogjahre (2005, 2008, 2012):

compday

Die Ähnlichkeit ist schon geil (selbst der winzige grüne Fleck bei Nordostindien ist vorhanden).

Wie „könnte“ es weitergehen?

Zunächst der Gesamtdezember:

Geopotentialanomalie 500hPa:

HqKTpFGuIL

Bodendruckanomalie:

9j76rG0_Lc

Temperaturanomalie:

FoL8UvEJRj

 

Bodendruckanomalie Januar:

Q_p5jRCy4R

Temperaturanomalie:

kIVclvf3gp

Bodendruckanomalie Februar:

ghIsXKKw2_

Temperaturanomalie:

NJzwQBlgPu

Bodendruckanomalie März:

nUikhZiLt1

Temperaturanomalie:

L8AgFPltqt

In Deutschland waren alle 3 Dezember gegenüber 1961 – 90 zu mild, im Durchschnitt um 0,4 K. Die Januarmonate waren durchschnittlich um 1,0 K zu kalt, die Februarmonate um 0,6 K. Somit „wäre“ der Winter 2017/18 um 0,4 K (gegenüber 1961 – 90) zu kalt (wäre nach den Baurschen Werten aber immer noch um 0,6 K zu mild, liegt also im Einklang mit der September – Regel). Die durchschnittliche Temperaturabweichung der 3 Märzmonate beträgt -1,5 K.

Gruß

KHB

La Nina, QBO – Ost und geringe Sonnenaktivität

Hallo,

vor einem Jahr schien sich diese Konstellation für den Winter 2016/17 anzubahnen, die schwache La Nina traf auch ein, wenn auch im Dreimonatsmittel Dezember – Februar der Oceanic Nino Index (ONI) mit -0.3 bereits im Bereich „neutral minus“ zu liegen kam, die relativ geringe Sonnenaktivität mit durchschnittlich 764 solar flux Einheiten traf ebenfalls ein.

Die QBO jedoch hielt sich nicht an den Rhythmus, auf die QBO Westphase folgte – ausnahmsweise – nicht die Ostphase, sondern eine erneute Westphase. So stand der Winter 2016/17 unter der Konstellation La Nina / neutral minus, QBO – West und geringe Sonnenaktivität. Die Kombination QBO – West und geringe Sonnenaktivität bewirkt im Wesentlichen eine erhöhte Zonalität mit starkem Polarwirbel, die damaligen ENSO Verhältnisse wirkten dem nicht entgegen. So erwiesen sich die prognostizierten Rahmenbedingungen, unter welchen der Winter 2016/17 stattfinden sollte, als nicht korrekt, deshalb konnten auch die ursprünglichen Folgerungen für die zu erwartende Zirkulation des Winters nicht korrekt sein.

Für den Winter 2017/18 scheinen die Verhältnisse nun jedoch eindeutiger zu sein: Erwartet wird eine schwache La Nina (ist auf dem Wege), möglicherweise sogar im Grenzbereich zu „gemäßigt“ (moderate), die Prognosen für den ONI Dezember – Februar bewegen sich überwiegend zwischen -0.8 und -1.1.

In der 30hPa Ebene befinden wir uns schon seit mehreren Monaten in der QBO – Ostphase, dies wird auch während des kommenden Winters so bleiben. Die Sonnenaktiviät nimmt weiterhin ab, liegt im November diesen Jahres bei etwa 720 solar flux Einheiten und wird im Winter 2017/18 auf diesem Niveau verharren oder eher noch niedriger liegen.

Für den Winter 2017/18 setze ich also diese Rahmenbedingungen:

ONI zwischen -0.6 und -1.3

QBO – Ost im 30hPa Niveau

Solar flux Einheiten <900

Analogjahre sind: 1954/55, 1964/65, 1984/85, 1995/96 und 2005/06.

Die Bodendruckanomalien jener Winter:

cVgs1xj1Rs

Die Temperaturanomalien:

6XvoUAJIyl

Geopotentialanomalien, 500hPa:

GW883fWCBP

Der stratosphärische Polarwirbel, 50hPa:

VBn6jqYfe7

Bodendruck und Geopotential sind überdurchschnittlich von Grönland über Nordskandinavien bis Nordsibirien und unterdurchschnittlich vom mittleren Nordatlantik über Südwesteuropa, dem Mittelmeer bis zum Iran. Der stratosphärische Polarwirbel ist schwach. Ein Schwerpunkt negativer Temperaturabweichung befindet sich über dem Baltikum und Polen.

In Deutschland waren die genannten Winter gegenüber 1961 – 90 zu kalt.

Abweichungen:

1954/55: -0,3K

1964/65: -0,2K

1984/85: -2,7K

1995/96: -2,5K

2005/06: -0,9K

Gruß

KHB

Winterzirkulation der NH bei solarem Minimum und QBO Modulation

Hallo,

es gibt eine große Anzahl an wissenschaftlichen Studien, die zu dem Schluss kommen, dass kalte bzw. strenge europäische Winter häufig in der Nähe des Sonnenfleckenminimums aufteten, genauer gesagt im Zeitraum zwischen etwa 2 Jahren davor und 2 Jahren danach.

Der extrem kalte Winter 1962/63 ereignete sich etwa 1,5 Jahre vor einem solaren Minimum, ebenso der sehr kalte Winter 1984/85. Der kalte Winter 2009/10 folgte etwa 1,5 Jahre nach dem Minimum. Verstärkt wird diese Tendenz durch die QBO – Ostphase, auf jeden Fall steht sie den Auswirkungen des solaren Minimums nicht entgegen (was die QBO – Westphase bewirken würde).

Zu den Auswirkungen gehören Druckabnahme im subtropischen und Druckzunahme im polaren und subpolaren Bereich, außerdem eine Schwächung des stratosphärischen Polarwirbels. Betroffen ist davon insbesondere Eurasien, deswegen könnte man vor globalem Hintergrund auch von nur „regionaler“ Bedeutung sprechen.

Das nächste solare Minimum wird für Mitte 2019, spätestens Anfang 2020 erwartet. Also liegt der Winter 2017/18 etwa 1,5 bis 2 Jahre vor diesem Minimum und daher im „kritischen“ Bereich. Die QBO befindet sich zur Zeit und im kommenden Winter in der Ostphase (im 30hPa – Niveau).

Stellvertretend für die Vielzahl an Literatur habe ich hier einige Studien (Links) zu dieser Thematik zusammengestellt:

Sirocko / Brunck / Pfahl: Solar influence on winter severity in Central Europe. Geophysical Research Letters. 2012.

Solar influence

Chen / Ma / Li / Sun: Solar influences on spatial patterns of Eurasian winter temperature and atmospheric general circulation anomalies. Journal of Geophysical Research 2015.

Spatial Patterns

Gray et al: Solar influences on climate. Reviews of Geophysics. 2010.

Climate

Woodings / Lockwood / Masato / Bell / Gray: Enhanced signature of solar variability in Eurasian winter. Geophysical Research Letters. 2010.

Signature

Rimbu / Lohmann / Ionita: Interannual to multidecadal Euro – Atlantic blocking variability during winter and its relationship with extreme low temperature in Europe. Journal of Geophysical Research. 2014.

Euro – Atlantic Blocking

Maycock et al: Possible impacts of a future grand solar minimum on climate: Stratospheric and global circulation changes. Journal of Geophysical Research. 2015.

Future grand solar minimum

Lockwood / Harrison / Woodings / Solanki: Are cold winters in Europe associated with low solar activity? Environmental Research Letters. 2010.

Cold winters in Europe

Brugnara / Brönnimann / Luterbacher / Rozanov: Influence of the sunspot cycle on the Northern Hemisphere wintertime circulation from long upper – air data sets. Atmospheric Chemistry and Physics. 2013.

Long upper – air data sets

Calvo / Giorgetta / Pena – Ortiz: Sensitivity of the boreal winter circulation in the middle atmosphere to the quasi – biennial oscillation in MAECHAM5 simulations. Journal of Geophysical Research. 2007.

MAECHAM5 simulations

Kuchar, A.: Solar and QBO Influences on the Middle Atmosphere Dynamics. Charles University, Faculty of Mathematics and Physics. Prague, Czech Republic. 2014.

Solar and QBO influences

Es liegt nahe, die geschilderten Sachverhalte für eine Langfristprognose zu nutzen. Die Sonnenaktivität nimmt ab, die QBO des Winters 2017/18 wird unter „Ost“ (im 30hpa – Niveau) stattfinden.

Ich setze also die Bedingung: Solare Aktivität im Durchschnitt der Wintermonate <900 solar flux Einheiten, außerdem Abnahme im 2 – Monatsmittel August / September auf Oktober / November. Dies sind Merkmale geringer Sonnenaktivität und die Abnahme zum Spätherbst zeigt, dass es keine plötzlichen oder überraschenden Anstiege gibt, welche die generelle Tendenz stören könnten.

2017 wurden im August 779 solar flux Einheiten gemessen, im September 913, im Oktober 764 und im November bisher (12.11.) 700.  Daher ist davon auszugehen, dass im Durchschnitt der 3 Wintermonate der Wert unter 900 liegen wird.

Die QBO befindet sich im Herbst 2017 in zunehmender Ostphase und diese setzt sich nach unten fort, dies wird dann im Winter 2017/18 so bleiben.

Nach diesen „strengen“ Kriterien gibt es seit 1950 nur 5 Vergleichsjahre: 1952/53, 1953/54, 1962/63, 1984/85, 2005/06.

Die in der Realität und den Modellen beobachteten Ergebnisse zeigen sich auch hier:

Bodendruckanomalien der Vergleichsjahre:

YLTJFtTXCn

Temperaturanomalien:

kMcbdrW0Q8

Die stark negativen Temperaturabweichungen in der Arktis rühren daher, dass hier die Erwärmung der letzten Jahrzehnte am stärksten war, so muss im Vergleich zu 1981 – 2010 bei den oben genannten Jahren das Temperaturdefizit in diesem Gebiet am ehesten sichtbar sein.

Ansonsten liegen die größten negativen Anomalien im Baltikum und in Westrussland, nach Westen abnehmend, aber auch Süd – und Südwesteuropa sowie den Nordwesten Afrikas umfassend. Eingerahmt wird diese Zone von positiven Abweichungen über Grönland und der Davisstraße sowie einem Gürtel, der vom äquatorialen Westafrika nordostwärts bis zum Iran und Indien reicht.

Der Polarwirbel ist geschwächt: 500hPa:

lEjFSO4yzI

Die größte negative Abweichung erkennt man über Spanien, Südfrankreich, Italien, Alpenländer.

Stratosphäre: 50hPa:

nX9wAwWohC

……………………geschwächt insbesondere in der Stratosphäre.

Alle 5 Winter waren in Deutschland bezogen auf 1961 – 90 zu kalt:

1952/53 um 0,7 K

1953/54 um 1,6 K

1962/63 um 5,7 K

1984/85 um 2,7 K

2005/06 um 0,9 K

Nebenbei: Extreme ENSO – Ereignisse sind in diesen 5 Wintern nicht vorhanden, kann Zufall sein. Es gab 2mal „weak La Nina“ (1984/85, 2005/06), 1mal „neutral plus“ (1952/53), 1mal „neutral minus“ (1962/63) und 1mal „weak El Nino“ (1953/54). Für den Winter 2017/18 wird eine „weak La Nina“ prognostiziert.

SST Anomalien der Vergleichsjahre:

5dudNCM7wl

Im Durchschnitt also „weak La Nina“.

Gruß

KHB