Ende der Subsidenz - Subsi...was?

12. September 2018, 15 Kommentare
Themen: Wetter

Heute versuchen wir den im Titel verwendeten Fachbegriff in Wort und Bild zu erklären - die aktuelle Wetterlage eignet sich bestens dazu.

MeteoSchweiz Wetterkamera Grimselpass von heute 12.20 UTC. Die Labilisierung sorgte für die Bildung von Quellwolken.
MeteoSchweiz Wetterkamera Grimselpass von heute 12.20 UTC. Die Labilisierung sorgte für die Bildung von Quellwolken.

Allgemeine Wetterlage

Vergrösserte Ansicht: Bodenwetterkarte mit Fronten von heute Mittag 12 UTC. Das bis anhin wetterbestimmende Hochdruckgebiet ist verflacht, das Tief mit Zentrum über Finnland steuerte eine langgestreckte Kaltfront langsam südostwärts.
Bodenwetterkarte mit Fronten von heute Mittag 12 UTC. Das bis anhin wetterbestimmende Hochdruckgebiet ist verflacht, das Tief mit Zentrum über Finnland steuerte eine langgestreckte Kaltfront langsam südostwärts.
Quelle: Deutscher Wetterdienst, DWD

Das in den vergangenen Tagen wetterbestimmende Hochdruckgebiet „Quirin“ hat sich heute im Tagesverlauf abgeschwächt. Damit hat die Subsidenz nachgelassen, und mit Winddrehung auf Südwest erfolgte eine Anfeuchtung und Labilisierung der Luftmasse.

Subsidenz - was ist das?

Fleissige Leser dieser Zeilen dürften den Begriff "Subsidenz" kennen, er gehört vermutlich zu den am häufigsten verwendeten meteorologischen Fachbegriffen in unserem täglichen Wetterblog. Grundsätzlich versuchen wir, möglichst wenige Fachwörter zu verwenden oder diese zumindest kurz zu erklären. Die Subsidenz beschreiben wir heute etwas ausführlicher, die aktuelle Wetterlage bietet sich dafür an.

Vergrösserte Ansicht: Am Vormittag war der Himmel über dem Rheintal noch wolkenlos - die Subsidenz wirkte also noch. Wartungsarbeiten unter neugieriger Beobachtung an der Wetterstation in Oberriet.
Am Vormittag war der Himmel über dem Rheintal noch wolkenlos - die Subsidenz wirkte also noch. Wartungsarbeiten unter neugieriger Beobachtung an der Wetterstation in Oberriet.
Foto: M. Kopp

Die Bezeichnung stammt vom lateinischen „subsīdĕre“ und bedeutet „sich niedersetzen, sich festsetzen“. In der Meteorologie beschreibt die Subsidenz ganz einfach die absinkende Bewegung der Luftmasse in einem Hochdruckgebiet.

Sinkt ein Luftpaket ab, so gelangt es unter höheren Luftdruck und wird demzufolge komprimiert und erwärmt. Man erinnere sich an den Physikunterricht und an das Experiment mit der Fahrradpumpe: Beim Pumpen erwärmt sich die Luft durch Kompression.

Dasselbe passiert in der Atmosphäre, gleichzeitig wird die Luft dabei auch trockener - die relative Luftfeuchtigkeit nimmt ab. Soweit die Theorie…

Vergrösserte Ansicht: Visuelle und schematische Darstellung der Subsidenz. Das Absinken erfolgt bis in eine gewisse Höhe, auf der sich in der Folge eine Inversion bildet. Rot eingezeichnet ist der Temperaturverlauf, blau der Verlauf des Taupunkts als Mass für die Luftfeuchtigkeit. Unterhalb der Inversion bleibt die feuchtkühle Luftmasse liegen, sie äussert sich meist in Form von Dunst oder im Winterhalbjahr als Nebel. Darüber ist die Luft trocken und mild. Das Foto ist ein Archivbild und stammt vom 2. Dezember 2016 aus der Mythenregion
Visuelle und schematische Darstellung der Subsidenz. Das Absinken erfolgt bis in eine gewisse Höhe, auf der sich in der Folge eine Inversion bildet. Rot eingezeichnet ist der Temperaturverlauf, blau der Verlauf des Taupunkts als Mass für die Luftfeuchtigkeit. Unterhalb der Inversion bleibt die feuchtkühle Luftmasse liegen, sie äussert sich meist in Form von Dunst oder im Winterhalbjahr als Nebel. Darüber ist die Luft trocken und mild. Das Foto ist ein Archivbild und stammt vom 2. Dezember 2016 aus der Mythenregion.
Foto: D. Gerstgrasser

Die Absinkbewegung wird in der Regel durch einen Hochdruckrücken ausgelöst. Gestern lag der Alpenraum genau unter einem solchen - die Subsidenz war maximal.

Heute hat sich der Hochdruckrücken ostwärts verlagert und die sogenannte Rückenachse (s. unten) überquerte die Schweiz bereits in der Nacht. Damit wurde die Subsidenz beendet, respektive ins Gegenteil umgewandelt - es haben Hebungsvorgänge eingesetzt:

Vergrösserte Ansicht: Vergleich der Wetterlage von gestern (links) und heute (rechts). Oben der Blick vom Brienzer Rothorn nach Südwesten (jeweils um 14h MESZ). Unten die Höhenwetterkarte auf 500 hPa (ca. 5800 m) mit dem Geopotential (schwarze Linien) und der Temperatur (Farbflächen). Die Achse des Hochdruckrückens ist rot strichliert eingezeichnet, der grüne Pfeil deutet die Windrichtung an. Gestern lag die Achse noch westlich der Schweiz, dementsprechend herrschte eine kräftige Subsidenz. Es sind keine Quellwolken entstanden und die Sicht ins Jungfraugebiet (linke Bildhälfte) war gut. Heute lag die Achse des Hochdruckrückens bereits deutlich östlich der Schweiz und die Subsidenz endete. Damit wurde die Luftmasse labilisiert und angefeuchtet. Dies sorgte im Tagesverlauf für Quellwolkenbildung und eine Abnahme der Sichtweite wegen des Dunstes.
Vergleich der Wetterlage von gestern (links) und heute (rechts). Oben der Blick vom Brienzer Rothorn nach Südwesten (jeweils um 14h MESZ). Unten die Höhenwetterkarte auf 500 hPa (ca. 5800 m) mit dem Geopotential (schwarze Linien) und der Temperatur (Farbflächen). Die Achse des Hochdruckrückens ist rot strichliert eingezeichnet, der grüne Pfeil deutet die Windrichtung an. Gestern lag die Achse noch westlich der Schweiz, dementsprechend herrschte eine kräftige Subsidenz. Es sind keine Quellwolken entstanden und die Sicht ins Jungfraugebiet (linke Bildhälfte) war gut. Heute lag die Achse des Hochdruckrückens bereits deutlich östlich der Schweiz und die Subsidenz endete. Damit wurde die Luftmasse labilisiert und angefeuchtet. Dies sorgte im Tagesverlauf für Quellwolkenbildung und eine Abnahme der Sichtweite wegen des Dunstes.
Fotos: https://soerenberg.roundshot.com/rothorn/

Kurz zusammengefasst kann man folgendes sagen:

Sind wir im Einflussbereich von einem Hochdruckrücken und die Achse des Hochs befindet sich westlich von uns, weht der meist schwache Höhenwind aus West bis Nordwest und die kräftige Subsidenz sorgt für:

  • trockene und warme/milde Luftmasse mit sehr guter Fernsicht in den Bergen
  • Dunst (oder Nebel) über den Tälern
  • eingeschränkte oder keine Quellwolkenbildung
  • eine hohe Nullgradgrenze

Überquert uns nun die Rückenachse, so dreht die Strömung auf Südwest. Die einsetzende Hebung sorg für:

  • Anfeuchtung der Luftmasse und damit Verschlechterung der Sichtverhältnisse in den Bergen
  • Abkühlung in den mittleren und oberen Luftschichten (sinkende Nullgradgrenze)
  • verstärkte Quellwolkenbildung, in der Folge allenfalls erste Schauer oder Gewitter

Grössere Quellwolken, erste Schauer und Gewitter

Vergrösserte Ansicht: Satellitenbild (HRV Kanal) mit der überlagerten Sonnenscheindauer an den Stationen (60 bedeutet volle Sonnenscheindauer in der vergangenen Stunde). Gestern um 15 UTC (Bild links) registrierten alle Station die volle Sonnescheindauer (einzig in Glarus war die Sonne bereits hinter dem Vorderglärnisch verschwunden...). Heute zur gleichen Zeit (Bild rechts) deckten grössere Quellwolken die Sonne zum Teil ab.
Satellitenbild (HRV Kanal) mit der überlagerten Sonnenscheindauer an den Stationen (60 bedeutet volle Sonnenscheindauer in der vergangenen Stunde). Gestern um 15 UTC (Bild links) registrierten alle Station die volle Sonnescheindauer (einzig in Glarus war die Sonne bereits hinter dem Vorderglärnisch verschwunden...). Heute zur gleichen Zeit (Bild rechts) deckten grössere Quellwolken die Sonne zum Teil ab.

Das oben beschriebene Konzept hat auch heute funktioniert. Während gestern nur auf der Alpensüdseite ein paar wenige Quellwolken entstanden sind, gab es heute im Laufe des Nachmittags vor allem über den Bergen zahlreiche Cumuli. Kurz nach 17 Uhr zeigte das Niederschlagsradar erste Schauerzellen über dem Jura und im Gebiet des Monte Rosa, kurz nach 18 Uhr gab es am Jura erste Blitzschläge.

Späte Hitzetage

Typisch ist auch, dass in den tiefen Lagen erst bei nachlassender Subsidenz und gleichzeitig bereits sinkender Nullgradgrenze die höchsten Temperaturen gemessen werden. Der Grund dafür ist in der beschriebenen Winddrehung auf Südwest zu suchen. Der aufkommende Südwestwind führt in den unteren Luftschichten in der Regel noch etwas wärmere Luft als an den Vortagen heran.

Vergrösserte Ansicht: Tageshöchsttemperaturen an ausgewählten Stationen im Messnetz von MeteoSchweiz.
Tageshöchsttemperaturen an ausgewählten Stationen im Messnetz von MeteoSchweiz.

Somit war heute in den tiefen Lagen vielerorts der wärmste Tag der aktuellen Hochdruckphase. Für einen späten Hitzetag mit einer Temperatur von 30 Grad oder mehr reichte es in Teilen des zentralen und westlichen Mittellands, in der Nordwestschweiz sowie im Zentralwallis.

Hitzetage zu dieser Jahreszeit sind eher selten, nach Septembermitte kommen sie nur noch vereinzelt vor. Hier zur Einordnung die spätesten Hitzetage an einigen Stationen mit längeren homogenen Beobachtungsreihen:

  • Basel: 19. September 1947 (seit 1931)
  • Sion: 17. September 1975 (seit 1958)
  • Genf: 16. September 1947 (seit 1931)

Kommentare (15)

  1. Jakob Frauchiger, 13.09.2018, 18:27

    Also wäre eine Subsidenz ein schwacher vertikaler Föhn?

    Das Aufsteigen der Luftmassen mit Niederschlag geschieht woanders, nicht lediglich auf der anderen Seite des Alpenhauptkammes.

    Könnte man auch sagen, dass das Bodenhoch durch den Staudruck der absinkenden Luft entsteht?

  2. Cédric Sütterlin, 13.09.2018, 15:45

    Wann plant MeteoSchweiz, die Werte von Sion zu homogenisieren? Seit dem Bau des Flugzeughangars vor wenigen Jahren scheint die Temperatur doch etwas arg verfälscht zu sein - insbesondere dieses Jahr wird das ersichtlich (einige Hitzetage mehr als 2003, rund 20 Sommertage aktuell schon mehr als 2003).

    1. MeteoSchweiz, 14.09.2018, 09:50

      Mit der Homogenisierung werden alte Messbedingungen an neue angepasst. Im Fall von Sion macht dies im Moment keinen Sinn, weil wir mit den aktuellen Messbedingungen nicht ganz zufrieden sind und einen neuen Standort für die Temperatur- und Feuchtemessung suchen. Sobald dieser gefunden und in Betrieb genommen ist, wird von Folgendes passieren:

      - Die Messungen der Zukunft werden wieder auf dem "Niveau" der homogenen Reihe vor der Umgebungsveränderung liegen und mit der Vergangenheit vergleichbar sein.

      - Die Periode mit den "Verfälschungen" durch die veränderte Umgebung wird anschliessend untersucht und so weit möglich angepasst (homogenisiert) werden.

      Inwieweit das möglich ist, wird sich zeigen. In Fällen, wo v.a. Extreme betroffen sind und das Problem zusätzlich nur bei bestimmten Windrichtungen auftritt, ist die Quantifizierung des Problems sehr schwierig.

  3. Andreas, 13.09.2018, 14:45

    >"Grundsätzlich versuchen wir, möglichst wenige Fachwörter zu verwenden"

    Schade. Ich finde, man kann eurer Leserschaft durchaus ein gewisses Mass an Interesse an der Thematik und Lernfähigkeit zutrauen. Bin mir sicher, dass auch komplexere Sachverhalte verstanden werden.
    Genau solche Beiträge wie der heutige gehören nämlich zu den interessantesten des Blogs und helfen, Zusammenhänge zu verstehen.

  4. Peter, 13.09.2018, 09:53

    Interessanter Blog,gut erklärt und auch für Laien verständlich. Dankeschön dafür.

  5. Bernhard Karg, 13.09.2018, 08:32

    Vielen Dank für die interessanten Ausführungen. Regelmässiges Bloglesen ist schon fast wie ein Fernstudium in Meteorologie :-)

  6. Peter, 13.09.2018, 08:07

    Interessant, vielen Dank!

  7. Claudia Geisser, 13.09.2018, 07:26

    Vielen herzlichen Dank für Ihren Blog. Ich lese ihn jeden Tag!
    Herzliche Grüsse
    Claudia Geisser

  8. Horst Naujoks, 12.09.2018, 20:18

    Subsidenz, ist dann wenn das Thermikfluggerät mit den Wanderschuhen in ernsthafte Konkurrenz gerät ;-)
    Wie immer: Danke für diesen Blog!

    1. Lukas Meier, 13.09.2018, 09:14

      Gefällt mir 👍. Das gilt selbstverständlich auch für den Blogbeitrag, gerne weiter so.

  9. Ulrich Toggenburger, 12.09.2018, 19:58

    Danke für den Kommentar zum "ausserordentlich warmen Wetter". Kann man sagen, dass die meisten Hitzerekorde in dieser Jahreszeit (und später - auf der Alpennordseite) im Zusammenhang mit Föhn stehen? Dies ist heute nach meiner Ansicht im Moment eben nicht der Fall. Wenn man nicht Äpfel mit Birnen vergleichen will, müsste man die föhnbedingten Rekorde und die durch Warmluftadvektion und Subsidenz entstandenen Temperaturwerte anders behandeln? Dies dürfte noch seltener sein, als die blossen Temperaturhöchstwerte, die durch Föhn wahrscheinlich wesentlich häufiger entstehen.

    1. MeteoSchweiz, 20.09.2018, 08:31

      Sehr geehrter Herr Toggenburger,
      absolute Temperaturrekorde im Hochsommer kommen auf der Alpennordseite fast immer durch Zufuhr von heisser Luft aus der Sahara zustande, denn von dorther stammt die mit Abstand heisseste Luft. Auf 850 hPa (1500 Meter) sind in der freien Atmosphäre bis 25 Grad möglich. Diese heissen Luftmassen gelangen am Rand eines Hochs aus den Richtungen Süd, Südwest und manchmal auch aus West zu uns. Durch diese heissen Luftmassen und die Sonneneinstrahlung sind in den Niederungen der Alpennordseite Temperaturen bis 37, in Basel und Genf von 38 (1983 in Basel) bis fast 40 Grad (2015 in Genf) möglich. Bei diesen Wetterlagen stellt sich in den Alpentälern - eben wegen den südwestlichen Höhenwinden - oftmals der Föhn ein, welcher noch zusätzlich erwärmend wirkt. Selbst im auf 550 Meter hoch gelegenen Chur sind dann Temperaturhöchstwerte bis 38 Grad (im extremen Juli 1983) möglich. Reduziert auf eine Höhe von Basel (300 Meter) kämme man auf über 40 Grad!!! Noch fast extremer wird es in der Höhe. Selbst auf 1000 Metern können 34 bis 35 Grad auftreten, und noch in Zermatt sind schon fast 32 Grad - und zwar unter Föhneinfluss - gemessen worden.
      Der Föhn hilft in Verbindung mit heisser Saharaluft also stark mit, um am Alpennordhang, besonders von der Zentralschweiz an ostwärts, und in den inneralpinen Tälern Graubündens und zum Teil auch des Wallis, Hitzerekorde auszulösen. Im Mittelland, im Jura und vom Berner Oberland an westwärts ist es meist der Südwestwind, welcher die höchsten Temperaturen bringt, dies aber ebenfalls im Zusammenhang mit Luft aus der Sahara.

      Ganz ausserordentlich ist die Wirkung des Föhns bei den Temperaturen in der Nacht. So können bei Zustrom von heisser Saharaluft und gleichzeitigem Auftreten des Föhns im Glarnerland, im Urnerland sowie im St. Galler Rheintal mitten in der Nacht Temperaturen von 30 bis 32 Grad gemessen werden. Dies sind ausserordentliche Werte, welche nicht einmal im Tessin, geschweige denn im Mittelland auftreten können.

      Durch Subsidenz allein kommen hingegen keine Temperaturrekorde zustande. Wenn zum Beispiel östliche bis nördliche Bodenwinde am Süd- oder Ostrand eines Hochs herrschen, kann es zwar auch heiss werden, aber doch nicht im Bereich von Rekordwerten. So hatte man am 3. August 2018 im Mittelland bei Bise Höchstwerte von 32 bis 35 Grad, was zwar viel ist, aber niemals an die 39.7 Grad in Genf herankommen, welche am 7. Juli 2015 bei Südwestwind herrschten.
      Etwas speziell war die Hitzewelle im August 2003. Damals herrschten in einer ersten Phase eher nordwestliche Winde, allerdings war man fast mitten im Höhenrücken drin. Im Mittelland zeigte das Thermometer 35 Grad an, in Basel 37 Grad. Auf den 13. drehte die Strömung auf West. Damit war die Bahn offen für Luft aus der Sahara, welche in einem Bogen via Spanien und Frankreich in die Schweiz gelangte, und die Temperaturen stiegen im Mittelland auf 37, in Basel auf knapp 39 Grad an. Es ist noch hinzuzufügen, dass die Böden im Jahr 2003 sehr ausgetrocknet waren - und wie im aktuellen Jahr 2018 - das ihrige zu den hohen Temperaturen beitrugen.

      Auf der Alpensüdseite ist übrigens fast immer der Nordföhn für Hitzerekorde verantwortlich. Dies verwundert zunächst. Es ist aber zu bemerken, das in diesen Fall die Luft zuerst aus Süden von Nordafrika über Spanien nach Frankreich gelangen, um dann antizyklonal auf Nordwest zu drehen und somit als Nordföhn in die Tessiner Täler vorzustossen. Mit nordöstlichen oder östlichen Winden werden auch auf der Alpensüdseite keine Temperaturrekorde erzielt.

  10. Patrick, 12.09.2018, 19:43

    Wie sieht es aus mit Hurrikan Helene, dessen Ausläufer/Überbleibsel Ende Woche auf Irland treffen sollten? Wird das Tief auch uns Regen bringen?

    1. MeteoSchweiz, 13.09.2018, 09:02

      Vielen Dank für die Frage.

      Aufgrund der letzten Modellunterlagen wird Helene am kommenden Dienstag in das Wettergeschehen bei uns eingreifen. Äussern wird sich das in Form von gelegentlichen Schauern, stellenweise höherer Quellbewölkung und eventuell isolierten Gewittern am Alpennordhang. Allerdings sind die Mengen an flächigem Niederschlag zurzeit überschaubar und eher gering. Wir bleiben aber dran und beobachten den weiteren Verlauf.

    2. Patrick, 13.09.2018, 19:20

      Vielen Dank für die ausführliche Antwort und die Informationen.

      Euer Blog ist super!