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Wetterzentrale Forum Archiv

BEOBACHTUNG: 12.09.04 : War es ein Tornado oder nicht?

Geschrieben von: Wetterfuchs <Mbjaeneke@aol.com>
Datum: 19. September 2004, 15:33 Uhr


Am Abend des 12.09.04 berichtete hier im Forum Walter aus München mit bewegten Worten von einem von ihm beobachteten Tornado, den er per Video aufgenommen hatte :

http://www.wetter-zentrale.com/cgi-bin/webbbs/wzarchive.pl?read=569234

Er schrieb :

Heute konnte ich um ca. 17:00 Uhr bei Aufkirchen (Nähe Starnberg am Ostufer des Starnberger Sees) nach einem starken Regenschauer einen Tornado mit schneller Aufwärtsbewegung und Rotation beobachten. Der Tornado hatte nordöstlich von mir an einer bewaldeten Anhöhe bei Aufkirchen ca. 500 Meter Luftlinie von mir entfernt Bodenkontakt, und ich konnte deutlich die Baumwipfel in starker Bewegung sowie hochgewirbeltes Laub und Schmutz erkennen. Bei mir am Standort gab es dazu stürmischen NW-Wind für kurze Zeit. Die Wolkenrotation hielt noch einige Km durch und erst in Höhe des Isartals im Münchner Süden rotierte es kaum noch. Ich konnte schon beim Herannahen des Schauers fast gegenläufig ziehende Wolken beobachten, die unteren Wolken zogen von Süd nach Nord, während die oberen Schichten von NW heranzogen. Ich bin immer noch ganz überwältigt von diesem tollen Erlebnis!

Sein Bericht fand ein sehr starkes Echo, hatte er doch den Riecher, an richtiger Stelle zur richtigen Zeit das, was er gesehen hatte, hautnah bewegungsbildlich zu dokumentieren. Diese Dokumentation konnte jeder nachvollziehen. Beim Studium seines Videos und bei einer ersten Durchsicht der meteorologischen Daten kamen mir damals Zweifel, ob es sich tatsächlich um einen Tornado gehandelt hatte. Ich stand dabei im Widerspruch zu praktisch allen, die sich (zur Recht) begeistert zur Aufnahme von Walter äußerten. Ich nahm mir daraufhin vor, der Sache nachträglich nochmals stärker nachzugehen. Dazu war es wichtig, neben der genauen Uhrzeit des Ereignisses die meteorologischen Begleit-Umstände zu recherchieren. Walter hat mir zur Uhrzeit in persönlichem Email-Kontakt folgende Angaben gemacht :

- die Vorderseite der Zelle beobachtete ich bei Neufahrn ab ca. 16:15 Uhr
- die von W heranziehende fast regenfreie Südwestkante bei Aufkirchen beobachtete ich um ca.16.50 Uhr
- den Tornado bei Aufkirchen beobachtete ich vielleicht 2 Minuten später

Damit war klar, daß er den Tornado etwa 16.52 UTC gesichtet hatte.

Ich möchte in meinem Rückblick-Posting zweierlei tun : Erstens meinen nachträgliche Analyse vom Video wiedergeben, zweitens den Fall mit zusätzlichen meteorologischen Daten beleuchten.

VIDEO-ANALYSE

Das Video gibt eine Zeit-Sequenz von 80 Sekunden wider, mit Blickrichtung Nord über eine Straße hinweg zu einem Wald hin. Alles, was das Video zeigt, ist dabei im richtigen Zeitscale erfaßt, d.h. es handelte sich nicht um einen Zeitraffer, sondern um die von ihm tatsächlich gesehenen realen Bewegungsabläufe. Nach den Feststellungen von Walter war das Ereignis etwa 500 m entfernt, also nah genug, um Details erkennen und die durch Wolkenbewegung dokumentierte Zirkulation identifizieren zu können. Trotzdem ist es im Nachhinein (u.a. wegen verschiedener Objektiveinstellungen und wechselnder Ausschnitte) nicht ganz einfach, für alle Fragestellungen endgültige Klarheit zu erlangen. Die folgenden Zeitabschnitte sind daher nur ein subjektiver Eindruck mit Analyse :

1. Phase 1 (Sekunde 0 – 15) : Schleierartige, deutlich turbulente rasche Aufwärts- und Rotationsbewegungen von Wolkenfetzen unter einer nicht deutlich erkennbaren Wolkenbasis.
2. Phase 2 (Sekunde 15-30) : Deutliche Herausbildung einer wahrscheinlich rotierenden herunterhängenden Wolkenbasis; unten verbogener Wirbelschlauch in Wolkenfetzen, aber ohne stärkere Konturen; alles sehr turbulent (mit Auf- und Abwärtsbewegungen).
3. Phase 3 (Sekunde 30-35) : Verdichtung des schrägen Wirbelschlauches der Wolkenfetzen besonders im unteren Teil; weiter deutlich turbulent.
4. Phase 4(Sekunde 35-50) : Wieder Zerfall der sichtbaren Anzeichen eines Wirbelschlauches ; weiterhin überwiegend turbulente Bewegungen in Wolkenfetzen. Keine erkennbare Rotation der Wolkenbasis
5. Phase 5(Sekunde 50-80) : Relativ ruhiger Abschluß, unterschiedlich beleuchtete Wolken, praktisch keine Wirbelbewegung; kaum mehr Turbulenz.

Gab es außer in Wolkenfetzen Anzeichen auf Rotation, starke Winde oder Böen? Zwischen Sekunde 0 und 15 sowie Sekunde 20-30 sieht man die von Walter beschriebene Bewegung der Baumwipfel in der Ferne. Aufgewirbelte Gegenstände vom Grund her sind im Video nicht zu entdecken.. Der in den Sekunden 14 –15 aus der Waldrichtung in der Luft fliegende Gegenstand (bewegter schwarzer Punkt) ist relativ weit weg vom Wirbelschlauch. Es könnte sich auch um Artefakt handeln.

Reicht der Video-Eindruck, um von einem Tornado ausgehen zu können? Es ist nach meiner Meinung ein Grenzfall, da die Indizien zwar Andeutungen geben, die aber nicht „klassisch“ im Sinne der üblicherweise erkennbaren Tornado-Kennzeichen sind. Ich beziehe mich herbei u.a. auf die von Charles A. Doswell III gemachten Angaben („What is e tornado?“). Was fehlt, sind quasi stabile, auf einen „fertigen“ Tornado hinweisende Erscheinungen. Die im Video sichtbaren Wirbelbewegungen und Rotationen verändern sich ständig und zeigen auch keinen wirklichen Ansatz einer Funnel-cloud (die Rotationsbewegung einer Funnel-cloud besitzt ein stabilisierendes „Kreiselmoment“; das gab es hier nicht). Es überwog eindeutig das Bild eines in Wolkenfetzen zeitweise sichtbaren (nur 5 Sekunden lang optisch verdichteten) Wirbelschlauches. Dagegen kann man natürlich einwenden, daß es prinzipiell auf die rotierende Wolkensäule und nicht auf die (ununterbrochen) sichtbare Funnel-cloud ankommt. Ob Bodenkontakt des Wirbels vorhanden war, ist nicht gut zu erkennen. Man sieht im Bereich des Wirbels keine vom Boden her erfaßten Gegenstände oder Staub usw. Walter hat am Folgetag versucht, Schäden vor Ort zu identifizieren. Er fand (im Wald) abgerissene Zweige und Äste, aber keine stärkeren Schäden. Existierte eine Meso-Zyklone? Sie war meiner Meinung nach (s.oben) nur etwa 15 Sekunden lang angedeutet. Das ist recht kurz. Wenn man die Frage der Existenz des Tornados bejaht, so deutet die praktisch fehlende Rotation der Wolkenbasis eher auf eine Auslösung durch eine bodennahe Böenlinie als durch eine Mesozyklone einer Superzelle.

In Frage kommt im übrigen statt eines Tornado-Ansatzes auch ein „Gustnado“, also eine nach Doswell typischerweise sehr kurzzeitige Wirbelbewegung ohne klaren Bezug zu einer Wolkenbasis, im Zusammenhang mit einer „Outflow-boundary“ einer Schauerzelle.

ANALYSE DER METEOROLOGISCHEN DATEN ?

Im zweiten Teil der Rückschau soll nun auf die das Ereignis begleitenden meteorologischen Felder und Daten eingegangen werden. Die synoptische Situation von 12 UTC zeigte auf der Bodenkarte eine eher „unspektakuläre“ Lage mit einem Tiefdrucksystem über dem Atlantik und Skandinavien, wobei die Kaltfront eines Tiefs vor Norwegen mittags gerade den Bereich Südbayern langsam von West nach Ost überquerte :

Bodenanalyse (DWD) 12.09.04 12 UTC :

Diese Situation wurde auch durch die (Temperatur, Wind) Höhenmeldungen von 850 und 500 hPa belegt :

Aerologische Daten (DWD) 850 hPa, 500 hPa, 12.09.04 12 UTC :

In 500 hPa folgte der Kaltfront ein nicht sehr ausgeprägter Kurzwellentrog mit Achse etwa über Ostfrankreich. Gewitterlabilität (T-Diff 850-500) bestand in unserem Raum weder vorderseitig noch rückseitig der Kaltfront. Allerdings existierte eine offensichtliche vertikale Windscherung (500 hPa 30-50 Knoten).

Die beiden Radiosondenaufstiege von 12 UTC in München und Stuttgart spiegelten auch schön die Lage in der Kaltfront bzw. postfrontal wider :

Temp (WZ) München 12.09.04 12 UTC :

Temp (WZ) Stuttgart 12.09.04 12 UTC :

Beide Temps lassen Schaueraktivität zu, wobei beim Stuttgarter Temp, der wahrscheinlich die Lage um etwa 15 UTC (17 MESZ) im Raum Starnberger See am besten repräsentiert, die Stabilisierung in der mittleren Troposphäre gut zum Ausdruck kommt. Der Stuttgarter Temp besaß unterhalb etwa 700 hPa die etwas deutlichere vertikale Windzunahme (bei im wesentlichen westlichen Winden). Die angegebenen CAPE-Werte waren relativ gering. Vom Wind her war Fall ohne stärkere Scherwerte, die Wahrscheinlichkeit der Ausbildung einer Mesozyklone war daher eher gering. Die deutliche Abtrocknung der mittleren Troposphäre beim Stuttgarter Temp bei anhaltender Feuchte bodennah sprach für mögliche Downbursts.

Die synoptisch-mesoskalige Lage um 15 UTC (der Zeit des möglichen Tornados) ließ sich mit Satelliten- und Radardaten gut belegen. Hier zunächst ein Satbild-Ausschnitt IR und Vis (Meteosat)(DWD) von 15 UTC :

IR-Satbild-Ausschnitt von Meteosat 12.09.04 15 UTC :

Vis-Satbild-Ausschnitt von Meteosat 12.09.04 15 UTC :

Nach dem IR-Bild ist das mit der langsamen Kaltfront verbundene (mittelhohe bis hohe) Wolkenband schon nach Osten abgerückt. Die rückwärtige Bewölkung in Südbayern erschien niedrig und kaum konvektiv strukturiert. Das Vis-Bild bewies, daß die niedrige Bewölkung hinter dem hauptsächlichen frontalen Wolkenband noch weite Teile südlich der Donau überdeckte. In ihr waren etwa 3 kleinere konvektive Zellgebilde eingebettet. Man hatte den Eindruck, daß sich bodennah die rückwärtige Kaltluft noch nicht richtig durchgesetzt hatte.

Noch bessere Details boten die Radarbilder, hier zunächst in Kombination mit Synop-Daten Ausschnitte des DWD-Radar-Komposits, dann lokale Radarbilder der DWD-Radarstation München. Die gezeigte Komposit-Radarbildfolge setzt etwa 1 Stunde vor dem Ereignis um 14 UTC (16 MESZ) ein :

Ausschnitt Radarkomposit + Synops 12.09.04 14 UTC :

Das Radarkomposit zeigte demnach 1 Stunde vor dem Ereignis hinter dem Niederschlagsband der Kaltfront (östlicher Teil Südbayerns) einige locker verteilte Schauerzellen. Die stärkste und auffälligste Zelle hatte um 14 UTC gerade Landsberg(Lech) überquert . Landsberg meldete bei 15°C einen (normalen) Schauer, der Zellkern wies bodennah „rote“ Intensität auf (>=46 dB). Diese Zelle wanderte dann in ostsüdöstlicher Richtung unter offensichtlicher Abschwächung weiter, wie das Radarkomposit von 14.30 UTC zeigt :

Ausschnitt Radarkomposit + Synops 12.09.04 14.30 UTC :

Die Kernintensität war jetzt noch „grün“ (>= 37 dBZ), die Zelle war um diese Zeit knapp nordwestlich vom Starnberger See angelangt. Walter aus München konnte um diese Zeit die Zelle schon aus östlicher Position her sehen.

Um 15 UTC (17 MESZ) bestand ein multizellularer Schauerbereich vom Gebiet nordöstlich von München bis zur Nordostecke des Starnberger Sees :

Ausschnitt Radarkomposit + Synops 12.09.04 15 UTC :

Der südliche Teil des multizellularen Gebildes war die von Landsberg herangezogene Schauerzelle. Diese Zelle war noch weiter abgeschwächt (hauptsächlich nur noch „violette“ (>=28 dBZ), kaum noch „grüne“ Intensität). D.h. zunächst einmal, daß der beobachtete mögliche Tornado im Stadium der seit Landsberg aufgetretenen Zellabschwächung sichtbar wurde, und zwar (in guter Übereinstimmung mit den Angaben und dem Video von Walter) an der Südkante der Schauerzelle.

Die lokalen Radarbilder von München boten 3D- und Doppler-Wind-Informationen über die Zellstrukturen und Entwicklung :

Lokales Radarecho-Bild („PL“) München 12.09.04 13.58 UTC :


Lokales Radarecho-Bild („PL“) München 12.09.04 14.29 UTC :

Lokales Radarecho-Bild („PL“) München 12.09.04 14.59 UTC :

Die Aussagen im bodennahen Echofeld dieser lokalen Radarbilder entsprachen genau der Aussage der oben betrachteten Radarkompositbilder. Die Vertikalstruktur war in Auf- und Seitenriß zu erkennen. Man sah : Die zunächst noch deutlich abgehobene Zelle bis zu einer Höhe von 5 km (13.58 UTC) verlor auch im Vertikalprofil mit der Zeit zunehmend an Eigenstruktur und reichte zur Zeit des möglichen Tornados nur noch bis in 3-4 km Höhe.

Die letzte Frage, die man an die Radarbilder stellen konnte, war : Gab es Anzeichen von horizontaler Rotation (Hookecho, Bipolares Dopplerwindmuster)? Der 5-Minuten-Scan der hoch aufgelösten bodennahen Reflektivität („PX“) soll hier für die Zeiten 14.40 UTC und 14.55 UTC wiedergegeben werden :

Hochauflösendes lokales Radarbild („PX“) München 12.09.04 14.40 UTC :

Hochauflösendes lokales Radarbild („PX“) München 12.09.04 14.55 UTC :

Bezüglich der Echostärke und abnehmenden Tendenz der Intensitäten wurde die Aussage der anderen Radarbilder bestätigt. Betrachtet man die Form des Echos (z.B. von 14.40 UTC), so wurde ein gewisses „Nierenmuster“ sichtbar (nach vorne konvektiv). Dies deutete auf die Ausbildung einer lokalen Böenlinie hin. Irgendein Anzeichen von Hook-Echo existierte jedoch nicht.

Hier nun die Dopplerwind-Darstellungen (Radialwinde) :

Lokales Dopplerwind-Bild („PR“) München 12.09.04 14.25 UTC :

Lokales Dopplerwind-Bild („PR“) München 12.09.04 14.40 UTC :

Lokales Dopplerwind-Bild („PR“) München 12.09.04 14.55 UTC :

Bei der Interpretation der Radial-Dopplerwind-Darstellung muß zwischen dem mesoskaligen Umfeldradialwind und dem möglichen lokalen Rotationsradialwind unterschieden werden (beides auf den PR-Bildern in 2 km Höhe). Die „kalten“ Farben (grünlich) bedeuten Radial-Windkomponenten zum Zentrum hin, die „warmen“ Farben (gelblich-bräunlich) Radial-Windkomponenten weg vom Zentrum weg. So sieht man im wesentlichen flächig die überlagerten W-E bis WNW-ESE-Winde. Sucht man nach einer Rotations-Signatur, müßte man das bekannte bipolare Muster um das Rotationszentrum (rechts Bewegung weg vom Zentrum, links Bewegung hin zum Zentrum) sehen. Nur bei etwas Phantasie gibt es einen 1-pixeligen (1 km)-Hinweis auf eine mögliche Rotation : Auf dem 14.40 UTC-Bild westlich des Nordzipfels des Starnberger Sees erscheint ein gelblicher Pixel, ebenso 14.55 UTC knapp östlich des Nordzipfels des Starnberger Sees. Eindeutig ist die Aussage allerdings nicht, es könnte sich auch um Artefakte handeln.

RESUME‘

Was hat nun die nachträgliche Analyse von Video und den zur Verfügung stehenden meteorologischen Daten gebracht? Offensichtlich handelte es sich hier um einen echten Grenzfall eines Tornados. Ich persönlich nehme an, daß Ansätze zum „echten“ Tornado kurzzeitig existierten, sich aber letztlich (auch im Umfeld erkennbar) der Tornado als halbwegs „stabiles“ Gebilde nicht etablieren konnte. Es gab offensichtlich eher Anzeichen für einen Downburst (oder Gustnado) mit begleitenden Turbulenzen.

Wetterfuchs

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