Der Unterschied zwischen Modell und Realität. Oder warum das Modell recht hat und die Auswirkungen trotzdem nicht stimmen ...
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| Klassischer Nordstau von oben. Im Norden trüb, im Süden Nordföhn (Satbild Europa_C 25.1.2013, 8 :30 UTC Quelle: EUMETSAT, UBIMET) |
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| In natura sieht das dann so aus: Strahlender Sonnenschein in Lienz (Quelle: foto-webcam.eu) |
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| ... und Dauergrau an der Nordkette (Quelle: tirol.gv.at) |
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| So hat es das ECMWF-Modell die Niederschlagsmengen gesehen (3 Stunden bis 9 UTC) -- Quelle: ECMWF, UBIMET. |
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| Die Werte an der Uni geben dem Modell recht. Es sind auch nur 0,1 mm gefallen ... |
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| Aber warum sieht es dann aktuell so aus? |
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| Werfen wir einen Blick auf die Temperatur ... |
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| ... und den Wind. |
Obwohl das Modell also recht hat mit seinen Niederschlagsmengen zeigt uns die Realität ein anderes Bild. Es liegen aktuell gut 3 bis 5 cm Neuschnee, durchwegs gefallen bei Temperaturen unter 0 Grad. Aber der gefallene Schnee muss doch mehr ergeben als 0,1 mm?
Die Erklärung liegt im Westenlichen in drei Punkten:
- Der Neuschnee ist sehr trocken, ein einfaches Blasen oder Pusten reicht, damit er wegfliegt.
- Das bisschen Wind reicht außerdem aus, dass nicht alles im Niederschlagstopf landet.
- Maßgeblich ist die Dichte des Schnees. Bei 100 kg/m3 kann man ein Verhältnis 10:1 erwarten. 1 mm im Modell bedeuten 1 cm Neuschnee. Nun sind aber 0,1 mm in etwa 3 cm, sprich ein Verhältnis von 300:1. Das kommt durchaus vor und nennt sich Wildschnee.
Wie Schnee entsteht ...
Sieht man sich die vertikale Schichtung der Atmosphäre an (wir machen das mittels Radiosonden, in Ibk wird täglich um etwa 4 Uhr morgens eine gestartet), fällt auf den ersten Blick nicht viel auf außer zwei Graphen, die sich links von der Nullgradzone in einer Höhe von 2890 m treffen.
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| Dort wo die Luft gesättigt ist werden Temperaturen um die -15 Grad gemessen. Darunter nimmt die Temperatur um etwa 0,7 Grad / 100 m zu, die Luft ist als feuchtadiabatisch durchmischt. |
Sieht man sich dazu die aktuellen Temperaturen (9 UTC) an, wird man bestätigt:
Hafelekar (2270 m): - 13 Grad
Patscherkofel (2240 m): -14 Grad
Seegrube (1920 m): -12 Grad
Innsbruck (580 m): -2 Grad
(Daten: lawis.at, UBIMET)
Was passiert in der Atmosphäre? Von Norden staut sich die Luft und wird an den ersten Gebirgsketten gehoben, genau im Bereich dieses Hebungsprozesses finden wir Temperaturen zwischen -12 und -15 Grad vor. Warum ist dieser Bereich so wichtig? In diesem Temperaturbereich ist das Wachstum der Schneesterne (Dendriten) am größten.
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| Etwas Theorie: Das Wachstum der Dendriten einfach erklärt. Der Sättigungsdampfdruckunterschied über dem unterkühlten Wasser und über Eis ist im angesprochenen Temperaturbereich am größten, der in der Wolke vorhandene Wasserdampf diffundiert auf Kosten des Wassers zum Eis - das nennt sich Bergeron-Findeisen-Prozess) (Quelle: Diplomarbeit Clemens Teutsch, Uni Innsbruck 2009). |
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| Gleiche Grafik, aber anders herum und erweitert. Abgebildet ist ein Morphologie-Diagramm, das die Formen von Schneekristallen in Abhängigkeit von Temperatur und Feuchte zeigt, allerdings unter Laborbedingungen! (Quelle: snowcrystals.com). |
Die Eiskristalle finden also die besten Bedingungen für ihr Wachstum vor. Danach fallen sie während sie sich mit anderen Eiskristallen zu Schneeflocken verhaken bis zum Erdboden - durchwegs bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt - und schmelzen dabei kaum. Der Schnee ist und bleibt federleicht!
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| Kein Schneestern gleicht dem anderen! Foto: alpen.wetter |
Fazit: Das Modell behielt zwar in Bezug der gemessenen Niederschlagsmenge Recht, in diesem Fall ist es aber augenscheinlich, dass Modell und Messwerte zu wenig sind um die Realität 1:1 (oder sagen wir 300:1 ;-) wiederzugeben.