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Die Bedeutung der Spanish Plume - Übersetzung

Geschrieben von: Felix Welzenbach
Datum: 14. August 2006, 11:06 Uhr


Hallo,

im britischen Forum habe ich - nach Bernolds Hinweis -- diesen wertvollen und sehr lesenswerten Artikel über die Ursache und Bedeutung der "spanish plume" (spanischer Schwaden) gefunden, den ich im Folgenden übersetzt habe:


Die "Spanish Plume" (ich mag diesen Begriff nicht, da der Schwaden aus diversen Gründen nicht immer oder vollständig spanisch ist) ist ein sommerliches Warmsektorphänomen, in welchem subtropische Kontinentalluft durch einen warmes Förderband einer Zyklone der mittleren Breiten über dem Nordatlantik nordwärts advehiert wird, vom etwa südlichen Nordwestafrika über Nordwesteuropa (schließlich nach Mitteleuropa). Die Advektion geschieht entlang der Westflanke eines Höhenkeils, der sich von Nordwestafrika ausdehnt / der davorliegenden Ostflanke eines Höhentrogs, der sich von Süden über dem Nordatlantik ausdehnt. Je stärker der Geopotentialgradient entlang der vorangehenden Flanke des Höhentroges, desto stärker ist die Warmluftadvektion.

Die Bedeutung der subtropischen , kontinentalen Luftmassen für Gewitterprognosen liegt darin, dass die nordwärts advehierte Luftmasse beständig warm und größtenteils trocken oder zumindest anfangs innerhalb seiner unteren Höhen trocken ist. Dies gilt besonders, wenn die Luft ihren Ursprung über der Sahara hat. Bedeutenderweise gestattet es die Trockenheit der Luftmasse, während dem nordwärts ausgreifenden Transport,durch synoptische und orographische Hebung, unverändert zu bleiben.

In niedrigen Höhen kann die subtropische , kontinentale Luftmasse das enthalten, was als grenzschichtentkoppelte , durchmischte Schicht (Elevated Mixed Layer = EML) bekannt ist. Es handelt sich um trockene Luft, die ehemals die konvektiv durchmischte , doch sehr trockene Grenzschicht über einer trockenen Region wie der Sahara oder der Iberischen Halbinsel war. Durch den Advektionsprozess wurde die trockene, frühere Grenzschichtluft synoptisch gehoben und durch orographisches Aufsteigen über den Gebirgen Nordafrikas , oder solchen von Süd- und Nordspanien oder überall vom Erdboden (der Punkt, wo sie vom Erdboden gehoben wird, ist übrigens die "dryline" ) Einmal gehoben wird diese trockene Grenzschichtluft zur EML

Die EML, da warm und trocken, wird hochreichende Feuchtkonvektion von der darunterliegenden Grenzschicht hemmen und hochreichende Durchmischung der Atmosphäre verhindern. Als Folge kann Feuchtigkeit, die durch Verdunstung über Land oder Meer oder von Pflanzen entstanden ist, nicht mit der Atmosphäre über dem EML durchmischt werden. Daher reichert sich die Grenzschicht unter dem EML mit Feuchte an und ,da der Himmel gewöhnlich wolkenlos ist, wird sie auch sehr warm - was eine potentiell bedingt instabile Atmosphäre erzeugt, in der die Grenzschichtpakete hohe Labilitätsenergie besitzen, was auf das Vorhandensein von allgemein steilen Temperaturabnahmen innerhalb und üblicherweise über dem EML zurückzuführen ist. Die feuchte Grenzschicht strömt unverändert nordwärts unterhalb der deckelnden Inversion des EMLs

Diese Labilitätsenergie wird von der Grenzschicht freigesetzt, wo und wenn die Grenzschicht warm und feucht genug wird, damit Grenzschichtpakete genug positiven Auftrieb besitzen, um durch sie aufzusteigen. Dies kann als Folge der einstrahlungsbedingten Erwärmung der Grenzschicht geschehen, sodass die Temperaturen in den Paketen ausreichend hoch werden, um durch das EML zu steigen.Falls diese Pakete auch sehr feucht sind, steigen sie aufgrund der Freisetzung latenter Wärme weiter auf, die hochreichende Feuchtkonvektion und möglicherweise ein Gewitter erzeugt.
Beziehungsweise, kann derselbe Effekt durch das Einfließen ausreichend wärmerer Luft von woanders ausgelöst werden (thermische Advektion).
Beziehungsweise, wenn die EML von seinem Ursprung aus nordwärts transportiert wird, kühlt sie allmählich ab, wo und wenn sie genügend abgekühlt ist die Grenzschichtpakete durch sie aufsteigen können.
Beziehungsweise kann die EML durch hochreichende Hebung in der Atmosphäre infolge synoptischer Prozesse oder über einer hochgelegenen Fläche gehoben werden Trockene Luft, die gehoben wird, kühlt sich für die gleiche Menge an Hebung viel stärker ab als feuchte Luft. Folglich zerstört dies, falls die EML ausreichend gehoben wird, die deckelnde Inversion an seiner Basis und setzt die Labilität von der Grenzschicht frei. Andernfalls kann die Labilitätsenergie von der Grenzschicht als folge ausreichender Feuchteanreicherung freigesetzt werden, entweder allmählich oder durch das Einfließen feuchtere Luftmassen von anderswo (Feuchteadvektion). Noch Häufiger wird die Labilitätsenergie als Verknüpfung beider Prozesse freigesetzt.

Während der Advektion subtropischer, kontinentaler Luftmassen, wird das obige Szenario oft durch die Tatsache verkompliziert, dass nicht nur die trockene Grenzschicht gehoben wird, wenn sie nordwärts advehiert wird, sondern auch die feuchtwarme Grenzschicht , welche sich darunter entwickelt. Wenn dies passiert, deckelt die EML eine entkoppelte feuchtwarme Schicht. Die Labilitätsenergie kann von der feuchtwarmen Schicht lediglich freigesetzt werden, wenn sie von einer gedeckelten feuchtwarmen Grenzschicht am Boden kommt (diverse Grammatikfehler erschweren hier die Übersetzung). Dies führt zu grenzschichtentkoppelter hochreichender Feuchtkonvektion (Ac castellanus) und Gewittern (ACbs), welche entkoppelt sind ( z.B. erfolgt ihr Einströmen nicht aus der Grenzschicht). Die Freisetzung von Labilitätsenergie aus einer entkoppelten feuchtwarmen Schicht kann aus genau denselben Gründen geschehen, als wenn es von einer Grenzschicht wäre, ausgenommen sie wird nicht gewöhnlich durch die Einstrahlung nahe der Stelle der konvektiven Aktivität ausgelöst. (dochd as kann durch Einstrahlung stromaufwärts der Quellregion passieren).

Jedoch erzeugen Gewitter, die sich aus einer bedingt instabilen subtropisch-kontinentalen Luftmasse entwickeln, nicht ausnahmslos Unwetter.
Dafür benötigt man drei Dinge:
Erstens eine deckelnde Inversion an der Untergrenze der EML, welche stark genug ist, um die Voraussetzungen für die Freisetzung der Labilitätsenerige und Auslöse hochreichender Feuchtkonvektion lediglich an wenigen Orten zu erfüllen.
Zweitens müssen die Temperaturabnahmen über dem EML steil sein, sodass feuchtwarme Pakete, welche hindurch aufsteigen, darüber hohen positiven Auftrieb erlangen. Damit dies passiert, wird oft eine trockene Atmosphäre über dem EML benötigt, welche dann kräftiger, hochreichender Hebung unterworfen ist ( erinnere Dich, dass sich trockene Luft viel schneller als feuchte Luft bei gleicher Intensität der Hebung abkühlt).
Drittens, dass die Freisetzung bedeutender Labilitätsenergie in einer hochkinematischen Umgebung geschieht, welche zumindest mäßige (40 KT) hochreichende Geschwindigkeitsscherung aufweist, und auch günstigerweise hohe Geschwindigkeitsscherung in den untersten 1000 Metern und hohe postive SRH. Ich möchte betonen, dass all diese Voraussetzungen selten über Großbritannien erfüllt werden und vielleicht nur wenige Tage pro Jahrzehnt vorhanden sind. Stattdessen sind eher nur ein oder zwei erfüllt.


© Übersetzung von Felix Welzenbach, 17.Juni 2006

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