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Verkehrte Bise

11. August 2022, 14 Kommentare
Themen: Wetter

Seit einigen Tagen ist die Bise der dominierende Wind im Mittelland. Die Bise ist zwar bekannt als recht konstanter Wind. Jedoch über den Tag betrachtet sowie über die vertikale Entwicklung ist sie das nicht unbedingt. Sie weist einen ausgeprägten Tagesgang auf, der in Bodennähe anders verläuft als in den Luftschichten darüber.

Bise im Luzerner Seebecken. Bild: E. Müller, 10.8.2022
Bise im Luzerner Seebecken. Bild: E. Müller, 10.8.2022

In den letzten Tagen, oder genauer seit dem 6. August, dominiert eine Bisenströmung die Windverhältnisse auf der Alpennordseite. Sie ist an das Hochdruckgebiet gekoppelt, das sich zu Beginn noch über dem nahen Atlantik befand und sich mit seinem Zentrum nun langsam ostwärts Richtung Ostsee-Baltikum verschob und an dessen Südrand die Schweiz liegt.

Die Bise war vor allem im Mittelland spürbar und wehte aus Nordost bis Ost mit einer mittleren Windgeschwindigkeit von 20 bis 30 km/h. Sie erfreute natürlich zahlreiche Segler und Windsurferinnen auf den Mittellandseen.

Tagesgang der Bise an Flachlandstationen

Die Bise wehte im Flachland aber nicht Tag und Nacht ohne Unterbruch, sondern wies wie üblich einen ausgeprägten Tagesgang auf. Nach einem windstillen Start in den Tag setzte die Bise jeweils im Laufe des Vormittags ein. Danach nahm die Windgeschwindigkeit stetig zu. Am stärksten war sie jeweils am Nachmittag bis am frühen Abend. Am Abend mit zunehmend tieferem Sonnenstand liessdie Bise nach und schlief dann ganz ein, und in der Nacht war es nahezu windstill.

Tagesgang der Bise an Turmstationen

Fast umgekehrt zeigt sich der Tagesgang der Bise an einer Turmstation. MeteoSchweiz betreibt auch einige Wetterstationen, die nicht auf dem Erdboden aufgestellt sind, sondern auf hohen (Sende-)Türmen, wie beispielsweise auf dem Bantiger bei Bern oder Uetliberg bei Zürich. Nebst dem, dass diese Stationen auf einem Hügel stehen, sind die Windmessinstrumente 162 m über Boden (Uetliberg), resp. 155 m über Boden (Bantiger) installiert. Die Turmstationen repräsentieren damit die Windverhältnisse in der sog. Grenzschicht, also der Übergangsschicht zwischen Erdoberfläche und freien Atmosphäre.

Während tagsüber die Windgeschwindigkeit mehr oder weniger gleichblieb, nahm sie jeweils ab ca. 20 Uhr deutlich zu. Das Maximum wurde jeweils zwischen 22 und 02 Uhr erreicht. Danach ging die Windgeschwindigkeit wieder zurück. Nachfolgend die Gründe dafür.

Stabilisierung durch Strahlungsabkühlung

Am Abend bei tieferem Sonnenstand lässt die Sonneneinstrahlung nach, und die Luft beginnt sich in den bodennahen Schichten abzukühlen. Mit weiter fortschreitender Abkühlung wird die bodennahe Luftschicht kühler als die darüber liegende Luft. Es bildet sich eine sog. Inversion. Aufgrund dieser Inversion können sich die Luftpakete kaum oder gar nicht mehr vertikal austauschen. Damit kommt auch der Wind, in diesem Fall die Bise, in der bodennahen kühleren Schicht zum Erliegen. Entsprechend schläft die Bise im Mittelland ein. Am Morgen mit einsetzender und zunehmender Sonneneinstrahlung werden die bodennahen Luftschichten wieder erwärmt, die Inversion verschwindet und damit kommt der vertikale Austausch von Luftpaketen wieder in Gang. Der Wind (Bise) setzt sich von oben her wieder bis an die Erdoberfläche durch.

Nächtlicher Low Level Jet

Anders an den Turmstationen die auf ca. 1000 m über Meer, resp. 500 bis 600 m über den Mittellandstationen messen. Am Abend mit der Bildung einer stabilen bodennahen Schicht wird die Bisenströmung von der Erdoberfläche sozusagen «entkoppelt», da kein vertikaler Austausch mehr stattfindet. Damit lässt auch die Reibung nach oder verschwindet ganz. Mit der wegfallenden Reibung, die den Wind bremst, nimmt die Windgeschwindigkeit der Bise oberhalb der Inversion zu. Sie weht dann stärker als tagsüber. Dies führt zur Bildung eines schmalen Bands mit stärkerem Wind, welches zwischen rund 1000 und 1500 m Höhe angesiedelt ist. Danach in der zweiten Nachthälfte nimmt die Windgeschwindigkeit wieder allmählich ab. Manchmal kommt es auch zu einer erneuten Zu- und anschliessender Abnahme (Fachbegriff: Trägheitsschwingung). Ein solches Starkwindband in den unteren Schichten wird in diesem Zusammenhang nächtlicher Low Level Jet genannt.

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Kommentare (14)

  1. Markus, 12.08.2022, 18:24

    Vielen Dank für die tolle und aufschlussreiche Erklärung!

    Eine Frage: Ist die Bise auch im Vallis beständig bei der jetzigen Wetterlage oder nur ein Phänomen im Mittelland? Auf den Bergen war es nahezu windstill, während im Tal ein beständiger Wind weht.

    Gruß
    Markus

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    1. MeteoSchweiz, 12.08.2022, 22:36

      Guten Abend,
      die Bise ist in erster Linie ein Phänomen vom Jura und vom Mittelland. Hie und da tritt sie auch noch in den Voralpen auf. Das Wallis hingegen kennt das Wetterelement Bise nicht. Der Wind, welcher im Rhonetal tagsüber talaufwärts weht, wird als Talwind bezeichnet. Dieser Talwind entwickelt sich im Rhonetal während des Sommerhalbjahres praktisch an jedem sonnigen Tag und zwar unabhängig davon, ob im Mittelland die Bise weht oder nicht.
      Mit freundlichen Grüssen
      MeteoSchweiz.

  2. Urs, 12.08.2022, 09:31

    Als Windsurfer interessiert mich dieses Thema sehr! Zumindest im südlichen Teil des Neuenburgersees scheint es aber eine Anomalie zur allgemeinen Theorie zu geben. Wir beobachten seit mehreren Jahren, dass die Bise da grad über den Mittag schwächelt und in der Nacht am stärksten weht. Das gilt für das ganze Jahr, bei schwachen und starken Bisenlagen, egal wie lange diese dauern. Bestätigt wird dies durch die Windmessungen bei Yvonand (https://www.yvbeach.com/yvmeteo.htm) und Onnens (https://letskite.ch/station/82034/drague-de-la-poissine). Bei Mathod (unterhalb des Sees) stimmt dann sie Theorie mit Windmaximum am Mittag wieder. Wie ist dies zu erklären? Kann es ein Effekt der grossen Wasserfläche sein (weniger Abkühlung, weniger Reibung, Absenkung des Starkwindbandes, ...).

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    1. MeteoSchweiz, 12.08.2022, 16:08

      Guten Tag Urs und Mathias. Dieselbe Beobachtung bzw. Messung kann man auch am südwestlichen und westlichen Bodensee-Ufer machen, und so vermutlich in ähnlicher Ausprägung an jedem anderen grösseren Flachlandsee auch. Es hat also nicht primär mit der Orographie, sondern mit der Topografie, also den Seen an sich zu tun. Am Alpenrand und in den Voralpen sieht die Sache anders aus, dort dominieren orographische Effekte.

      Unser Erklärungsansatz geht über die fehlende Erwärmung des dünnen Luftpolsters unmittelbar über der See-Oberfläche, welches tagsüber träge über den Seen liegt und die Bise für lange Zeit abkoppelt, solange das umgebende Land effizienter erwärmt wird, als der See. Der Wasserkörper nimmt die einfallende Strahlung zwar auf, erwärmt sich wegen seines grossen Wärmespeichervermögens im Tagesverlauf jedoch nur unwesentliche Zehntelgrade und gibt die Wärme der Sonne folglich auch nicht an die darüberliegende Luft ab, so wie es das Festland tut. Die darüber streichende Bise vermag dieses dünne Kaltluft-Polster mit der Zeit Richtung SW her zu "schieben" und, gerade im Hochsommer bei hoher Wassertemperatur, wegerodieren und so mit fortlaufender Tageszeit die komplette Grenzschicht durchzumischen. An den grossen Seen ist die Situation an den Westufern eine andere, als an den Ostufern, wo sich die Bise schneller durchsetzt. In der Nacht ist die Situation ebenfalls umgekehrt: die warmen Seen ermöglichen eine effizientere Durchmischung als das sich sehr stark abkühlende Land, was noch bis in die frühen Morgenstunden nachwirkt und die Beobachtung der nächtlichen bzw. morgendlichen Bise am Neuenburgersee gut erklärt.

      Im Frühling, wenn das Wasser noch kalt ist und das Land sich aber rasch und effizient erwärmt, wird dieser "internal boundary layer", wie er in der angelsächsischen Literatur genannt wird, oft überhaupt nicht entfernt und bleibt zäh wie Sirup über den Wasserflächen bzw. Seebecken liegen. Eine im Wetterbericht grossräumig angekündigte Bise materialisiert sich dann auf dem Wasser manchmal gar nicht!

      Aufmerksame Segler können im Frühling beim Blick ins Masttop, am Verklicker vorbei in den Himmel, manchmal die mit der Bisenströmung wenige Zehner Meter über der Wasseroberfläche zügig vorüber ziehenden Pollen und Insekten erkennen. Dies notabene bei gleichzeitig schlaff am Rigg hängenden Segeln, denn das Boot befindet sich in diesem Moment just in ebendiesem trägen Kaltluftpolster, welches nur von einer starken Bise weggeputzt werden kann. Im Spätsommer und gerade bei der aktuell so hohen Wassertemperatur und den geringen Land-Wasser Temperaturunterschieden sieht's besser aus: die Bise kann rascher und grossflächiger auf die Wasseroberfläche hinabgreifen - zur Freude aller Segler und Surfer.

  3. Chris, 11.08.2022, 23:40

    Irgendwie ist diese Bise etwas lahm, den aggressiv-gelben Windpfeilen in der Strömungsanimation zum Trotz, die teils am Vortag angesagten 50km/h haben sich nie so richtig materialisiert. Es braucht wieder mal ein gescheites Tief, auf dessen Rückseite es dann in der Westschweiz stramme Bise gibt.

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  4. Ruben, 11.08.2022, 18:39

    Bei Low level jet fühlte ich mich Angesprochen, wieder was gelernt über mein Lieblingswetter=Wind. :) Gruss
    Jet Stream Fan.

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  5. Mathias, 11.08.2022, 18:35

    Wie erklärt sich dann, dass die Bise am südlichen Neuenburgersee (z.B. Concise / Onnens) auch in St. Prex am Genfersee zumindest im Sommer sehr häufig am frühen Morgen / Vormittag am Stärksten ist ?

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    1. MeteoSchweiz, 11.08.2022, 23:01

      Guten Abend Mathias,
      selbstverständlich gibt es auch Tage, an welchen der Bisengradient über den Tag abnimmt (in der Nacht starke, am Morgen noch mässige und bis am späten Nachmittag vollständig abflauende Bise).

      Freundliche Grüsse, MeteoSchweiz

    2. Mike, 11.08.2022, 23:08

      So ähnlich war es am Bodensee/Steckborn, am Mo/Di/Mi auch, obwohl die meisten Modelle, an allen 3Tagen nachmittags den meisten Wind vorhersagten...ich war trotzdem schon beizeiten auf dem See Windsurfen.

    3. Remo, 12.08.2022, 10:03

      Nach meiner Erfahrung (20 Jahre Windsurfen) lässt sich das von Mathias beschriebene Phänomen nicht mit abnehmenden Bisengradienten erklären. Dass die Bise am südl. Neuenburgersee in der zweiten Nachthälfte und am Morgen stark ist und gegen Mittag deutlich abnimmt, ist wirklich sehr häufig der Fall. Ich würde sagen in 2/3 der Fälle (im Sommerhalbjahr zumindest).

    4. David, 12.08.2022, 10:32

      Da der Effekt der stärkeren Bise abends und auch morgens im Sommer am Jurasüdfuss in der Westschweiz häufig Auftritt gemäss meinen Beobachtungen , bin ich der Meinung, dass es lokale Faktoren gibt.
      1. Die stärkere Abkühlung der Juraflanke durch die nächtliche Abstrahlung begünstigt dort absinkende Luft Massen (analog Joran). Dami kann dann die Bisenströmung welche sich im restlichen Mittelland vom Boden abhebt am Jurasüdfuss halten und ev. sogar noch kanalisieren.
      2. Möglicherweise könnte am Morgen durch die besonnte Juraseite die Runtermischung der Bise begünstigt werden?
      3. Ich denke die Orographie des Jurabogens hatte allg. einen Einfluss auf die Entstehung einer versärkten Strömung entlang des Jurasüdfusses, besonders wenn die vertikale Schichtung eher stabil ist. Gemäss meinen Beobachtungen ist dieser Effekt auch bei SW-Wind Lagen mit einer eher stabilen Schichtung der Atmosphäre zu beobachten wie z. B. Bei Warmfeontdurchgängen, Fronten mit konstanten Regenfällen oder Kaltfronten im Winter. Hierbei setzt der Wind im Vergleich zum Umland am Jurasüdfusse meist früher ein und wird auch stärker.

    5. Andi Hofer, 12.08.2022, 13:28

      Bin "leider" kaum am Neuenburgersee, vermute jedoch ähnlich dem Kommentator David mehrere Faktoren, welche "mitmischen". Aus meinen Erfahrungen mit der meist "schwachen bis mässigen" sommerlichen Bise im Luzerner Becken sehe ich oft wie die Thermik je nach Sonnenstand, Sonneneinstrahlungswinkel zum Umland/zur Topografie mitwirkt. Ein hier kaum präzise erwartbarer und im stetigen Wandel befindlicher Faktor, welcher den "schönen, potentiellen Gradientwind" durcheinander mischt. Und ja, geht die Sonne unter, dann verläuft es in eine Inversion, welche dann aus allen Winkeln und Tälern versucht heraus zu fliessen. Im Winter dann wieder eher die dann kalte Bise begünstigend, Bisensalat.

  6. Jan Schlomach, 11.08.2022, 18:02

    Hallo,
    vielen Dank für die Zusammenfassung. Auf den Webcams (z.B. Pilatus) war heute ein ausgeprägter brauner Sreiifen am nördlichen Horizont zu sehen. War das Staub oder kam das eher durch die gealterte Luftmasse ? Die Fernsicht war ebenfalls nicht besonders gut (trotz trockener Luft).
    Gruss
    J. Schlomach

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    1. MeteoSchweiz, 11.08.2022, 18:46

      Guten Abend Herr Schlomach
      Vermutlich stammt die gut sichtbare Trübung auf der Webcam des Pilatus von dem Waldbrand im franz. Département Jura bei Cernon, in der Region Bourgogne-Franche-Comté. Zwischen 1500 und 3000 m wehte der Wind heute Nachmittag aus SW bis West, was für eine nordostwärts gerichtete Verlagerung der Rauchwolke sprechen würde.
      Freundliche Grüsse
      MeteoSchweiz