Analyse der Großwetterlage: Bringt ein Wetterwechsel vor Weihnachten den Winter mit Schnee und Frost?

Der Wind frischt am heutigen 3. Advent über dem Norden etwas auf und kann über den Küsten zu kräftigen bis hin zu stürmischen Böen führen. Sonst aber erhält sich bei einem Wechselspiel aus Sonne, Wolken und dichten Nebelfeldern bis zum 18. Dezember das ruhige Spätherbstwetter über Deutschland. Mit nennenswertem Niederschlag ist vorerst nicht zu rechnen. Die Temperaturen pendeln sich auf +6 bis +12 Grad ein und können am 16. Dezember über dem Westen bis +14 Grad möglich machen. Bei Dauernebel bleibt es mit +0 bis +5 Grad spürbar frischer.

Die Entwicklung der Großwetterlage bis zum 4. Advent

Ab dem 19. Dezember beginnt die Großwetterlage sich umzustellen. Das geschieht zunächst einmal mit einem Tief zwischen Island und England, welches weiter nach Süden austrogt und die Wellenbewegung entlang der Polarfront erhöht. Deutschland, Österreich und die Schweiz bleiben zunächst jedoch noch auf der vergleichsweise warmen Vorderseitenanströmung der Luftmassen, was einen Durchbruch des Winters bis zum 4. Advent bei Temperaturen von +4 bis +8 Grad ausschließen lässt. Nur bei Dauernebel können die Werte mit -1 bis +4 Grad einem winterlichen Gefühl nahe sein, was insbesondere über dem Südosten der Fall sein kann.

Was in der Gegenüberstellung der beiden Vorhersage-Modelle sofort auffällt, ist die unterschiedliche Berechnung des Trogansatzes und auch das Verhalten des Polarhochs. Es sind noch 7 Tage bis zum 4. Advent und die unterschiedliche Interpretation deutet hohe Unsicherheiten ab. Mit 7 Tagen befindet man sich in der erweiterten Kurzfristprognose, bzw. am Beginn der Mittelfristprognose. Anmerkung: in der nachfolgenden Temperaturanomalie erkennt man gut, wo voraussichtlich die Nebelfelder liegen werden.

Die Weihnachtsprognose der Vorhersage-Modelle

Die obenstehenden Wetterkarten sind in gleich zwei Punkten interessant. Zum einen stellt sich nach der theoretischen Analyse vom 3. Advent jetzt die Großwetterlage auch tatsächlich um. Und zum anderen stellt sich die hohe Wellenbewegung entlang der Polarfront ein, was die Chancen auf weiße Weihnachten besser werden lässt, als das bei einer Fortführung der momentanen Erhaltungsneigung der Fall wäre.

Massive Schwächungen - die vollständig gestörte Zirkulation

Die Vorhersage-Modelle berechnen für Weihnachten zwei unterschiedliche Varianten. Nach der Wetterprognose des europäischen Wettermodells keilt das Azorenhoch auf dem Atlantik weit nach Norden auf und erreicht zum 21. Dezember Island, was einen negativen NAO-Index zur Folge hat. Das Strömungsmuster meridionalisiert (Nord-Süd; Süd-Nord) und der Trogprozess wird in Gang gesetzt.

Doch bevor sich der Trog etablieren kann, kippt das Blockadehoch auf dem Atlantik nach Osten und schnürt den Trog dabei ab.

Kaltlufttropfen zu Weihnachten

Der Trog wird in ein Kaltlufttropfen umgewandelt und wabert im Zeitraum vom 22. bis 26. Dezember über Deutschland umher. Das Hoch schiebt sich über diesen Kaltlufttropfen und positioniert sich über Weihnachten im Bereich zwischen Island und Skandinavien.

Der Kaltlufttropfen verhält sich zwar wie ein quasistationärer Störimpuls, doch werden - anders als im Sommer - keine großartigen Niederschläge daraus hervorgehen können. Dennoch reicht es bei Temperaturen von +3 bis +6 Grad ab den mittleren Lagen oberhalb etwa 500 bis 800 Meter für etwas Schneefall mit der Ausbildung einer Schneedecke. Für tiefere Lagen bestätigt sich hingegen der Wettertrend der vergangenen Tage eine nasskalte Wetterentwicklung über die Weihnachtsfeiertage.

Die Erhaltungsneigung sorgt für ungewöhnliches Weihnachtswetter

Zwar kommt es auch nach der Wetterprognose des amerikanischen Wettermodells zum 4. Advent zu einem Abschnürprozess des Trogansatzes, doch wird der Trog deutlich schwächer simuliert und somit weniger relevant. Das Azorenhoch kippt nicht nach Osten ab, sondern geht eine Querverbindung zum Hoch über Europa ein und umschließt in diesem Prozess den Trogansatz, welcher zum 23. Dezember zwischen England, Frankreich und Spanien liegt. Der Einfluss auf das Wetter über Deutschland ist gering, macht sich jedoch mit einer anhaltenden Südanströmung der Luftmassen bemerkbar.

Der Kaltlufttropfen verlagert sich über Weihnachten weiter über Spanien bis über die westliche Mittelmeerregion. Auf der anderen Seite strebt das Hoch weiter nach Norden auf und bildet bis zum 2. Weihnachtsfeiertag eine Hochdruckachse zwischen Skandinavien und der Mittelmeerregion aus. Mit anderen Worten formuliert, ein Blockadehoch über Mitteleuropa, was über Weihnachten das gewohnte Wechselspiel aus Sonne, Wolken und dichten Nebelfeldern zur Folge hat. Temperaturen von +4 bis +8 Grad und mit einer längeren Sonnenscheindauer von bis +12 Grad machen die Frage nach weißen Weihnachten überflüssig.

Zusammenfassung Wetterprognose der Vorhersagemodelle

• Beide Vorhersage-Modelle berechnen einen Kaltlufttropfen in der Vorweihnachtszeit
• Über die Weihnachtsfeiertage stellt sich mit einem Blockadehoch entweder über Europa oder über Skandinavien eine gestörte Zirkulation ein
• Die Positionierung des Blockadehochs hat einen entscheidenden Einfluss auf die Temperaturen und den Niederschlag
• Weiße Weihnachten lassen sich ab den mittleren Lagen nicht ausschließen

Verifikation der KI-Modelle - Physik gegen Statistik

Interessant war im Verlauf der Woche zu beobachten, wie die numerischen Modelle sich der Prognose der KI-Modelle angepasst haben. Kurz zur Erklärung, was der Unterschied zwischen den Prognosen ist.

Numerische Modelle lösen mit real gemessenen Anfangsparametern physikalische Gleichungen der Atmosphäre Schritt für Schritt. KI-Modelle berechnen die Wetterentwicklung ebenfalls mit real gemessenen Anfangsparametern, setzen aber nicht auf die Physik, sondern errechnen die Prognose anhand ähnlicher Konstellationen aus der Vergangenheit. Trainiert wurden die KI-Modelle mit historischen Wetterdaten der vergangenen 20 bis 40 Jahre. Während die numerischen Modelle auf die Physik setzen, ist es bei den KI-Modellen die Statistik. Es sind also völlig unterschiedliche Ansätze und aus diesem Grund - gerade im Hinblick auf die Wetterentwicklung zu Weihnachten von Relevanz.

Trog Europa

Wir beschreiben an dieser Stelle einmal nur die Entwicklung der Großwetterlage zu Weihnachten und die Verifikation dieser Prognose findet dann am 4. Advent statt.

Sowohl das KI-Modell der Europäer, als auch die der Amerikaner berechnen den Trogansatz nicht westlich, sondern direkt über Mitteleuropa. Nicht sonderlich stark, doch mindert das die Hochdruckdominanz. Bemerkenswert ist dann doch die Übereinstimmung der beiden KI-Modelle.

Analyse der Randfaktoren: AO-Index - keine klaren Signale

Der Zustand des Polarwirbels lässt sich stark vereinfacht mit dem AO-Index bemessen. Zum besseren und tieferen Verständnis empfehlen wir: Was ist der AO-Index Wert und welche Auswirkungen hat das auf das Wetter über Deutschland?

Aktuell ist der AO-Index positiv, nimmt jedoch zum 20. Dezember mit seinem Mittelwert einen neutralen Zustand an. Doch bildet der Mittelwert lediglich die Extreme zwischen deutlich positiven und negativen Werten ab. Der Polarwirbel steht über Weihnachten vor einer Richtungsentscheidung.

Während der AO-Index nur das grobe Muster beschreibt, ist der NAO-Index - also das Verhältnis zwischen Azorenhoch und Islandtief, ein für die Wetterbestimmung über Mitteleuropa bedeutenderer Randfaktor. Ist der NAO-Index negativ, deutet das auf eine Hochdruckblockade bei Island hin, ist der NAO-Index positiv, wird sich mit hoher Wahrscheinlichkeit eine West- oder Südwestwetterlage über Deutschland einstellen.

Der NAO-Index ist im Moment leicht positiv und wird in der Weihnachtszeit leicht negativ simuliert. Das passt ganz gut zu den Prognosen der Vorhersage-Modelle, welche das Hoch vor Weihnachten auf dem Atlantik nach Norden streben lassen und so einen negativen NAO-Index provozieren können.

Nachfolgend einmal zum besseren Verständnis der Unterschiede eine Gegenüberstellung der extremen Varianten aus ausgesuchten Kontrollläufen.

Zusammenfassung Analyse Zustand des Polarwirbels

• AO-Index nimmt vor Weihnachten einen neutralen, der NAO-Index einen leicht negativen Wert an
• Der Mittelwert täuscht jedoch, da die Einzelläufe deutlich positive oder negative Werte annehmen
• Das dahinter steckende Prinzip ist mit einer höheren Wahrscheinlichkeit eine gestörte Zirkulation, so wie sie die Vorhersage-Modelle über die Weihnachtsfeiertage berechnen

Zwischenfazit: Die Wetterlage kippt vor Weihnachten

Bevor dieser Artikel zu lang wird, unterbrechen wir an dieser Stelle und ziehen für die Weihnachtsprognose ein Zwischenfazit.

Im Zwischenfazit lässt sich ein Kippen der Wetterlage vor Weihnachten ausmachen. Dabei steigt die Wahrscheinlichkeit eines Blockadehochs auf dem Atlantik an, was das Strömungsmuster noch vor Heiligabend meridionalisieren lassen kann. Winterwetter ist dabei keine ausgemachte Sache, doch verbessern sich gegenüber dem aktuellen IST-Zustand die Grundlagen hierfür.

Deutlicher zeigt sich das im aktuellen Mittelwert aller Kontrollläufe. Das Hoch wird westlich von Mitteleuropa berechnet, was Deutschland, Österreich und die Schweiz noch zu Weihnachten in den Einflussbereich eines Troges bringen kann.

Heute Abend steigen wir tiefer in die Analyse ein und schauen uns weitere Parameter und auch die aktuellen Prognosen der Vorhersage-Modelle an. Bis dahin wünschen wir Ihnen einen tollen 3. Advent!

Nächste Aktualisierung

• 20:15 Uhr: Aktualisierung der Sonntagsanalyse an dieser Stelle

Update der Wetterprognose von 20:00 Uhr

Was in unserer Analyse noch fehlt, ist der Gesamtzustand des Polarwirbels, die Clusteranalyse und die abendlichen Updates der Vorhersage-Modelle.

Bringt der QBO-Ost den Polarwirbel durcheinander?

Aus den verfügbaren Stratosphären-QBO-Daten (z. B. NOAA/PSL QBO-Index) geht hervor, dass der QBO derzeit in einer ausgeprägten Ost-Phase (Ostwind) verläuft, sichtbar an den negativen zonalen Windwerten bei 30 hPa (die Standard-Referenzhöhe für den QBO).

Die QBO-Ostphase begann bereits früher im Jahr (typisch für den ~29 Monate-Zyklus) und hat noch nicht ihr Ende erreicht, da Ostphasen in der oberen Stratosphäre tendenziell länger andauern als Westphasen. Die Phase ist relevant für den Winter 2025/26 - also genau in die Zeit um Weihnachten und die beginnende Jahreswende hinein. Das heißt: die QBO-Ost-Phase greift bereits jetzt in die Dynamik der Stratosphäre hinein und bleibt es voraussichtlich über den Jahreswechsel hinaus.

Da der QBO eine laufende Oszillation in der tropischen Stratosphäre ist, wirkt seine Phase durchgehend, sobald die Windsignatur sich auf die mittlere Stratosphäre (etwa 30 hPa) ausgeweitet hat. Das heißt: jetzt (im Dezember) wirkt sie fast vollständig auf die Stratosphärenstruktur, inklusive der telemetrischen Einflussprozesse über Wellenfilterung etc.

Die QBO-Ost-Phase allein löst keine Major-Warming Ereignisse in der Stratosphäre aus, aber er moduliert die Wellenleitung aus der Troposphäre in die Polarstratosphäre stärker als QBO-West. Solche modulierten Signale sind - sofern sie im Winter auftreten - am wahrscheinlichsten von Dezember bis März wirksam. Das ist der Zeitraum, in dem ein polarer Wirbel potenziell empfindlicher gegenüber planetaren Wellenstörungen wird.

Zusammenfassung Analyse: Quasi-biennial Oscillation (QBO)

• QBO-Ost festigt sich weiter
• QBO-Ost trägt zu einer höheren Wahrscheinlichkeit für eine Schwächung des Polarwirbels bzw. einem früheren Major-Warming in Stratosphärenhöhe im Winter bei
• Das Timing und konkrete Auswirkungen hängen jedoch von anderen Faktoren ab und sind nicht garantiert.

Bereits Auswirkungen eines QBO-Ost

Bemerkbar macht sich das unter anderem durch eine schwache Gesamtstruktur des Polarwirbels, welche Ende November mit einer beinahe Windumkehr in Stratosphärenhöhe erste Signale sendete. Im Dezember läuft für den Polarwirbel auch nicht alles rund. So konnte sich z. B. die Frontalzone nicht mit dem sonst so üblichen Westwindwetter (zonal geführte Wetterlage) durchsetzen, was über Deutschland, Österreich und der Schweiz zu der ungewöhnlich warmen und trockenen Südwestanströmung führte.

Schaut man sich den Polarwirbel in der Stratosphärenhöhe an, so gibt es immer wieder kleinere Minor-Warmings, welche im Winter häufiger vorkommen und keinerlei Relevanz auf die Wetterentwicklung in den unteren Schichten haben. Die Winde erreichen mit +61 km/h am 15. Dezember ein weiteres Minimum und pendeln sich an Weihnachten auf +110 km/h ein. Normalerweise drehen die Winde zu dieser Zeit mit +140 bis +180 km/h ihre Runden. Der Wirkmechanismus ist also in vollem Gang. Fraglich ist noch der Zeitpunkt, bis das kippt, was sich erst in der Rückschau sagen lässt.

Interessant ist die Hochdruckkonstellation über dem Aleuten, welche in diesem Winter signifikanter hervortritt und bis in die Stratosphäre hinein wirken kann. Auffällig häufig werden von dort aus die Störungen in den Polarwirbel hinein getriggert.

Das Aleutenhoch ist ein blockierendes Hochdruckgebiet im Nordpazifik (oft Winterhalbjahr). Es steht in engem Zusammenhang mit den planetaren Wellen (v. a. Welle-1), der pazifischen Zirkulation (PNA-Muster) und der Kopplung Troposphäre–Stratosphäre. Ein starkes Aleutenhoch ist kein Zufallsprodukt, sondern Ausdruck einer gestörten zonalen Zirkulation.

Um den Bogen zum QBO-Ost zu bekommen: veränderte Stratosphären-Grundströmung (Holton-Tan-Effekt) -> effizientere Kopplung & Verstärkung planetarer Rossby-Wellen -> stärkere Welle-1-Struktur im NH-Winter -> Blocking-Neigung im Nordpazifik steigt ->Aleutenhoch wird wahrscheinlicher / langlebiger. Der QBO erzwingt zwar kein Aleutenhoch, er verschiebt lediglich die Wahrscheinlichkeitsverteilung zugunsten solcher Muster.

Das ist jetzt vielleicht viel Theorie gewesen, doch wird uns der QBO-Ost in diesem Winter begleiten und vor diesem Hintergrund gehen wir auch die unterschiedlichen Wirkmechanismen näher ein.

Gibt es weiße Weihnachten - die Clusteranalyse

Der Wetterumschwung kommt noch vor Weihnachten, doch sind die Folgen für das Wetter über Deutschland völlig unklar. Ja, der Wettertrend geht über Weihnachten klar in die nasskalte Richtung, bei der Winterwetter ab den mittleren Lagen (400 bis 800 Meter) optional wird.

Die Clusteranalyse hilft für gewöhnlich dabei, die Unschärfe zu präzisieren. Ganze 18 unterschiedliche Interpretationen der Cluster gibt es, welche sich in zwei Kategorien einteilen lassen. Rund 88 Prozent - und das ist absolut bemerkenswert - entfallen auf ein Cluster, welches ein blockierendes Muster über Europa - Schwerpunktmäßig Nordeuropa - zur Folge hat. Jeweils 6 Prozent entfallen auf einen positiven NAO-Index und eine Blockade auf dem Atlantik.

Man wird es in der Zeit vor, über und auch nach Weihnachten nach der Clusteranalyse mit einer hohen Wahrscheinlichkeit mit einer Blockade irgendwo über Europa zu tun bekommen. Ist damit der Winter vom Tisch? Nur wenn sich das Blocking über Mitteleuropa ausdehnt. Liegt das Blocking hingegen zwischen Island und Skandinavien, sind auch tiefwinterliche Weihnachten möglich. Wir haben zum besseren Verständnis einmal ausgesuchte Kontrollläufe mit einem Blocking über Europa gegenübergestellt. Und ja, das Blocking gilt es bis Weihnachten weiter zu verifizieren. Ist es in der richtigen Position doch ein richtiger Winterbringer.

So schlecht sieht es für den Winter nicht aus

Schlechter als aktuell geht ja auch nicht mehr. Aber wie wir hoffentlich gut erläutern konnten, sind die Randfaktoren und die Parametrierung einer winterlichen Grundkonstellation freundlich gestimmt.

Und schaut man sich die abendliche Prognose der amerikanischen Vorhersage-Modelle an, so geht das für die Freunde einer weißen Weihnacht und des Winters in die richtige Richtung. Und wer sich noch an die obenstehende Prognose von heute Mittag erinnert - die KI-Modelle hatten mehrheitlich den Trog über Mitteleuropa simuliert. Schaun mer mal, was die kommenden Tage alles so bringen werden. Es bleibt spannend.