Ein wichtiger Faktor bei der Wettervorhersage ist die Kenntnis der Höhe, in der Schnee fällt. Dies wird als Schneehöhenberechnung bezeichnet. Das Auftreten von Wasser in festem Zustand während des Niederschlags beeinflusst nicht nur wirtschaftliche Aktivitäten und empfindliche Ökosysteme, sondern auch den Alltag. Darüber hinaus können Sie sich durch Tipps und Hinweise zur Schneevorhersage besser darauf vorbereiten, wie und wann Schnee fällt.
In diesem Artikel lernen Sie, wie Sie die Schneehöhe berechnen und wie wichtig sie ist.
Schneehöhe berechnen
Wenn Niederschlag als Schnee fällt, beeinträchtigt er zahlreiche menschliche Aktivitäten. Einige Bereiche sind besonders gefährdet, beispielsweise der Straßen- und Flugverkehr, Outdoor-Aktivitäten und Bergwandern. In Großstädten kann Schnee fast alle alltäglichen Aktivitäten und das Leben dort beeinflussen. Ein Unterschied von 200 Metern in der Schneefallgrenze kann den Unterschied zwischen einem Regentag und der vollständigen Lähmung einer Stadt durch Schnee ausmachen. Städte mit häufigeren Schneefällen sollten sich auf dieses Phänomen und die damit verbundenen Risiken vorbereiten.
Wir wissen, dass die Temperatur eine grundlegende Rolle für das Auftreten verschiedener Niederschlagsarten spielt. Schnee fällt eher, wenn die Luftmasse Temperaturen knapp unter oder nahe 0 Grad Celsius aufweist. Wichtig ist, dass dieser Temperaturbereich an der Oberfläche des jeweiligen Ortes herrscht. Betrachtet man die Temperatur der Luftmasse, erhält man eine Näherung, die in vielen Fällen nicht ausreichend ist. Schnell wird klar, dass andere Faktoren zu Fehlern bei der Berechnung der Schneefallgrenze führen und somit Probleme bei der Wettervorhersage verursachen können. Um diese Phänomene besser zu verstehen, kann man sich auch ansehen, wie Stürme das Klima beeinflussen, beispielsweise im Zusammenhang mit Sturm Eowyn.
Höhe und Temperatur
Höhe und Temperatur sind die ersten Parameter, die üblicherweise zur Berechnung der Schneegrenze herangezogen werden. Die Höhe ist einer der ersten Faktoren, der uns einen Hinweis darauf gibt, wo die Schneegrenze liegen könnte. Die 0-Grad-Isotherme ist die Linie, auf der die Temperatur in derselben Höhe konstant bleibt. Anders ausgedrückt: Es ist die Höhe, unterhalb derer die Temperatur unter normalen Bedingungen negativ ist. Temperaturinversionen treten in größeren Höhen normalerweise nicht auf, können aber vorkommen. Im Allgemeinen beginnt der Schnee unterhalb dieser Linie zu schmelzen. Häufig fallen die ersten Schneeflocken einige hundert Meter unterhalb der Isotherme. In diesen Gebieten liegt die Temperatur leicht über 0 Grad Celsius.
Ein weiterer häufig beobachteter Parameter ist die Temperatur bei einem Druck von 850 hPa. Dieser Luftdruckwert findet sich typischerweise in einer Höhe von etwa 1450 Metern . Der Vorteil dieses Referenzsystems zur Temperaturmessung einer Luftmasse liegt darin, dass es die Temperatur in niedrigeren Höhenlagen deutlich besser repräsentiert. Zudem ist es ausreichend weit vom Boden entfernt, sodass Variationen in Gelände, Sonneneinstrahlung und Tag-Nacht-Rhythmus die Temperaturmessung nicht beeinflussen. Dank dieser Parameter lässt sich die Schneefallgrenze wesentlich einfacher berechnen.
Temperatur zur Berechnung der Schneehöhe
Die Temperatur ist zweifellos die wichtigste Umweltvariable zur Berechnung der Schneegrenze. Allein durch die Analyse der Temperaturen in den untersten Lagen lässt sich feststellen, ob die Schneegrenze korrekt berechnet wurde. Bei gleicher Temperatur in tieferen Lagen kann die Schneegrenze variieren. Diese Variation ist auf die Temperaturwerte in höheren Lagen zurückzuführen. Die meisten Skizzen und Tabellen zur Berechnung der Schneegrenze berücksichtigen Temperaturen bei einem Luftdruck von 500 hPa. Bei diesem Druck befinden wir uns in einer Höhe von etwa 5500 Metern über dem Meeresspiegel.
Bei relativ kalter Atmosphäre in den mittleren und oberen Schichten können auf- und absinkende Luftströmungen zu Temperaturabfällen führen. Bei häufigem Niederschlag in diesen Gebieten sinkt die Schneefallgrenze deutlich ab. Dieser Abfall bedeutet in der Regel eine um einige hundert Meter niedrigere Schneefallgrenze als erwartet. Im Extremfall ist die Luft in höheren Lagen ausreichend kalt und instabil, was zu starker Konvektion und Gewittern führt. In solchen Extremfällen kann die Schneefallgrenze auf über 500 Meter sinken. Dies beeinträchtigt häufig Schauer und führt zu heftigeren und unerwarteten Schneefällen.
Diese Fälle treten üblicherweise in kurzen Winterperioden und an Orten auf, an denen es zwar nicht häufig schneit, aber dennoch jährlich. Die Luftdruckwerte von 850 und 500 hPa sind keine festen Werte. In Gebieten mit hohem Luftdruck und hohem geopotentiellen Niveau kann Schnee darüber liegen. Andererseits können sie auch in sehr kalten und tiefen Tiefdruckgebieten vorkommen, da diese in verschiedenen troposphärischen Tiefdruckgebieten mit extrem niedrigem geopotentiellen Niveau auftreten. Hier können Luftdruckwerte von 850 hPa in nur 1000 Metern Höhe gemessen werden.
Damit an diesen Orten Schnee vorhanden ist, muss bei diesem atmosphärischen Druck und als Geopotential von 0 Metern eine Umgebungstemperatur von 1000 Grad herrschen.
Luftfeuchtigkeit, Taupunkt und Berge
Diese drei Punkte beeinflussen unsere Berechnung der Schneehöhe. Die Luftfeuchtigkeit spielt eine wichtige Rolle. In Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit schmelzen Schneeflocken schneller und bereits etwa 200 Meter unterhalb der Null-Grad-Isotherme. Daher fällt der Niederschlag in diesen Gebieten meist als Regen. Wenn sich eine Schicht trockener Luft nähert, können Schneeflocken ihre Struktur mit minimalem Schmelzen länger bewahren. Bei sehr niedriger Luftfeuchtigkeit und Temperaturen über dem Gefrierpunkt bildet sich wahrscheinlich ein Wasserfilm auf der Oberfläche der Schneeflocken. Bei sehr niedriger Luftfeuchtigkeit beginnt Wasser zu entstehen, indem es Energie von der Schneeflocke selbst und der Umgebungsluft aufnimmt.