Zum Hauptinhalt springen

Wetteranalyse: Bricht die Zirkulation zusammen, wird der Weg für den Hochwinter freigemacht

| M. Hoffmann

Die Wetterlage kippt noch vor Weihnachten und bringt mit einem unangenehm böigen Ostwind den Temperaturwechsel, sodass die Werte über die Feiertage vielerorts um die Null-Grad-Marke schwanken und in den Nächten teils strengen Nachtfrost bringen können. Etwas Schneefall ist mit einem Kaltlufttropfen zu erwarten und wird über manchen Regionen für weiße Weihnachten sorgen können. Wie aber steht es um den Winter - bricht dieser mithilfe eines Arctic Outbreaks bis Januar vollständig durch und kann bis auf tiefere Lagen für tiefwinterliche Wetterverhältnisse sorgen? Das schauen wir in unserer sonntäglichen Wetteranalyse heute genauer an.

Der Hochwinter im Januar? © Martin Bloch
Der Hochwinter im Januar? © Martin Bloch

Betrachten wir zunächst einmal die Entwicklung der Großwetterlage bis zum zweiten Weihnachtsfeiertag. Ein Hochdrucksystem dehnt sich bis zum 24. Dezember (Heiligabend) im Bereich zwischen Island, Skandinavien und England aus und lässt an seinem südlichen Gradienten einen Kaltlufttropfen passieren. So endet das gradientenschwache Wetter noch in der Vorweihnachtszeit. Der Wind dreht von Süd auf Ost und lässt die Temperaturen bis zur Bescherung auf -0 bis -6 Grad zurückgehen, so beginnt das Weihnachtsfest mit Frost. Ob es auch für Schnee reichen wird, hängt noch von der Zugbahn des Kaltlufttropfens ab. Geht es nach der aktuellen Schneeprognose, so kann sich südlich einer Linie zwischen Stuttgart und München mit zeitweiligem Schneefall eine dünne Schneedecke ausbilden.

Die Entwicklung der Großwetterlage über Weihnachten

Der Kaltlufttropfen wird durch die gestörte Zirkulation zügig nach Westen in Richtung Frankreich geführt, Deutschland aber verbleibt über die Weihnachtsfeiertage in einer schwächer werdenden Ostströmung. Die Temperaturen sinken in den Nächten auf -1 bis -6 Grad und über dem Osten und Teilen der Nordhälfte auf -4 bis -8 Grad und regional auf bis -12 Grad ab. Tagsüber können regionale Hochnebelfelder den Sonnenschein zwar eintrüben, doch handelt es sich um trockene Kälte, sodass über Weihnachten vielerorts mit einer maximal möglichen Sonnenscheindauer zu rechnen ist. Die Temperaturen pendeln mit Werten von -0 bis -7 Grad im winterlichen Dauerfrost, doch wird es insbesondere über dem Süden auch Regionen mit positiven Werten geben können. Ein klassisch winterlich weißes Weihnachtsfest - so wie viele es sich vorstellen - wird es nicht geben. Die Umstellung der Großwetterlage ist jedoch markant und beendet die seit Wochen anhaltend ungewöhnlich warme Wetterlage.

Die aktuelle Schneeprognose Weihnachten der Vorhersage-Modelle
Die aktuelle Schneeprognose Weihnachten der Vorhersage-Modelle © www.meteociel.fr

Verifikation KI- zu numerischem Modell

Wir hatten am 11. Dezember - wo im Hinblick auf den Winter in den numerischen Vorhersage-Modellen zu Weihnachten noch absolut nichts von einer Wetterumstellung zu sehen war - die KI-Modelle einmal mit ins Programm genommen und werden diese heute verifizieren, wie präzise diese Vorhersage-Modelle sind.

Diese stellen wir den aktuellen Berechnungen der numerischen Modelle gegenüber, da die Großwetterlage über die Weihnachtsfeiertage nahezu gesichert ist. Man stellt sehr schnell fest, dass die KI-Modelle die Umstellung auf eine Ostwetterlage gut und das amerikanische Wettermodell sogar sehr gut erfasst hat. Auch der Kaltlufttropfen ist zu erkennen. Worin liegt der Unterschied zwischen KI- und den numerischen Modellen?

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 somit auch Ergebnisse.

Unterschied KI- zu numerischen Wettermodellen
Gegenüberstellung der aktuellen Weihnachtsprognose mit den KI-Modellen vom 11. Dezember - gute bis sehr gute Ergebnisse
Gegenüberstellung der aktuellen Weihnachtsprognose mit den KI-Modellen vom 11. Dezember - gute bis sehr gute Ergebnisse © www.meteociel.fr

Sehr gute Prognosen

Am 11. Dezember waren es noch 14 Tage bis Weihnachten und die fast schon punktgenaue Prognose der Amerikaner lässt einen staunen. Jetzt ist das aber nur eine einzige Verifikation - das kann auch Zufall sein. Vor diesem Hintergrund stellen wir eine zweite Analyse auf, welche die KI-Prognose bis zum 4. Januar zeigt. Am 4. Januar erfolgt dann eine weitere Verifikation.

Winterwetter im Januar

Die KI-Modelle berechnen im Grunde das, was der Mittelwert aller Kontrollläufe in den vergangenen Tagen auch berechnet hat. Das Hoch verlagert bis Januar seinen Schwerpunkt auf den Atlantik und lässt das Strömungsmuster meridionalisieren, was über Deutschland, Österreich und der Schweiz immer wieder winterliche Vorstöße möglich machen wird. Auch sind kurzzeitig hochwinterliche Wetterphasen möglich.

Was man aber auch erkennt, ist der Cluster des Polarwirbels zwischen Kanada und Grönland und während die Europäer noch so eine Art Polarwirbelsplit im Bereich zwischen Sibirien und den Aleuten berechnen, gewinnt der Polarwirbel nach der KI-Prognose des amerikanischen Wettermodells an Dynamik und drückt das Hoch weiter nach Süden.

Um es auf den Punkt zu bringen, die KI-Modelle berechnen - mit Unterbrechungen - bis zum 4. Januar eine weitgehend winterliche Wetterentwicklung. Darüber hinaus kippt die Wetterlage allmählich und hat mit einem Hochwinter - wie er ab dem 6. Januar früher häufiger in Erscheinung getreten ist - wenig gemeinsam.

Zusammenfassung Wetterprognose der KI-Vorhersagemodelle

  • Polarwirbel gewinnt an Intensität
  • Gestörte Zirkulation bleibt bis Januar erhalten
  • Meridionales Strömungsmuster mit winterlichen bis hochwinterlichen Phasen über Deutschland, Österreich und der Schweiz
  • Anzeichen eines Kippen der Großwetterlage zum 4. Januar
Eine überwiegend winterliche und phasenweise auch hochwinterliche Wetterentwicklung bis zum 4. Januar
Wetterprognose nach den KI-Vorhersage-Modellen: Eine überwiegend winterliche und phasenweise auch hochwinterliche Wetterentwicklung bis zum 4. Januar © www.meteociel.fr || wxcharts.com

Die aktuelle Wetterprognose der numerischen Modelle: Hochwinter bis Januar

Freunde des Winterwetters werden die folgenden Zeilen mit Genuss lesen. Das Hoch verlagert sich nach der Wetterprognose beider Vorhersage-Modelle nach Weihnachten raus auf den Atlantik. Bis zum 4. Januar berechnet die aktuelle Vorhersage des amerikanischen Wettermodells von heute Mittag die Verlagerung des Hochdrucksystems in den Bereich zwischen Kanada und Grönland - also exakt dort, wo für gewöhnlich der Polarwirbel seine Runden dreht. Es handelt sich um eine absolut gestörte Zirkulation, da die Frontalzone bereits in ihrer Entstehung gestört wird, bzw. überhaupt nicht mehr existent ist.

Die Wettervorhersage des europäischen Wettermodells berechnet das Blockadehoch weiter östlich - mehr im Bereich zwischen Grönland und Island. Die Gemeinsamkeiten beider numerischer Modelle verfolgen somit einen im Detail gänzlich anderen Ansatz, auch wenn die Folgen für das Wetter über Deutschland, Österreich und der Schweiz durchaus ähnlich sind.

Tiefwinterliche Wetterverhältnisse - der Hochwinter im Januar

Durch die Positionierung des Hochdrucksystems westlich von Mitteleuropa - welche auf dem Atlantik zu einer Blockade führt - lässt das Strömungsmuster meridionalisieren und so die kalten Luftmassen arktischen Ursprungs von Skandinavien - über Deutschland - bis über die Mittelmeerregion rauschen. Das ist eine für den Winter optimale Grundlage, wie sie besser nicht sein kann.

Viel Schnee und eisiges Winterwetter

Die Temperaturen pendeln sich am Tage mit -4 bis +4 Grad um den Gefrierpunkt schwankend ein, wobei mit der Nordströmung über den Küsten auch bis +8 Grad möglich sein können. Der Grund hierfür ist die viel zu warme Nord- und Ostsee.

Zusammenfassung Wetterprognose der Vorhersagemodelle

  • Hoch verlagert sich zwischen Kanada, Grönland und Island
  • Infolge dessen entsteht eine absolut gestörte Zirkulation, welche sich bis in den Januar erhalten kann
  • Zeitweiliger Schneefall kann ab den tieferen mittleren Lagen tiefwinterliche Wetterverhältnisse bringen
  • Eine winterliche Witterung überwiegt bis in den Januar hinein
  • Die Ausnahme zeigt sich über Norddeutschland
Die Weihnachtsprognose nach den KI-Modellen - Schwacher Trogansatz Mitteleuropa
Wetterprognose nach den Vorhersage-Modellen: Die Weihnachtsprognose nach den KI-Modellen - Schwacher Trogansatz Mitteleuropa © www.meteociel.fr

Zwischenfazit: Der Winter bekommt eine Chance

Auch wenn es nicht mit einer flächendeckend weißen Weihnachten was werden wird. Die Umstellung der Großwetterlage ist mit der Vorgeschichte dann doch bemerkenswert. Bemerkenswert ist auch die Leistung der KI-Modelle, wobei es noch in der erweiterten Verifikation zu unterscheiden gilt, ob das ein Zufallstreffer war. Aber ja, die Punktlandung des amerikanischen Wettermodells verblüfft dann doch.

Nach Weihnachten zeigt sich nach dem Mittelwert aller Kontrollläufe in den tieferen mittleren Lagen - oberhalb etwa 200 bis 600 Meter - eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine winterliche Wetterlage, welche mit Schnee und Frost das Wetter bis in den Januar hinein dominieren kann.

Die Kontrollläufe stützen zudem zum 27. Dezember einen Temperaturanstieg in der Höhe von 1.400 Meter auf bis +3 Grad, der sich jedoch aufgrund fehlender Durchmischung wohl nicht bis auf die tieferen Lagen wird durchsetzen können (Inversionswetterlage), dennoch können mit ungehemmtem Sonnenschein die Temperaturen über tieferen Lagen auf +1 bis +3 Grad ansteigen. Nachfolgend bestätigen die Kontrollläufe eine über weite Teile von Deutschland frostige Temperaturentwicklung. Die Ausnahme zeigt sich über dem Norden, wo die Temperaturen vom 27. Dezember bis zum 4. Januar mit +1 bis +4 Grad durchweg positiv sind.

Der Rückschluss hieraus ist einfach - die Mehrheit der Kontrollläufe stützt die Nordwetterlage, bei der die Wärme der Nordsee advehiert und etwas über das Landesinnere geführt wird. Über dem Süden pendelt sich der Mittelwert ab dem 27. Dezember in den negativen Bereich ein, was ein erneut starkes Signal für den Winter ist.

Heute Abend steigen wir tiefer in die Analyse ein und schauen uns die Randfaktoren, den Zustand des Polarwirbels und auch die aktuellen Prognosen der Vorhersage-Modelle an. Bis dahin wünschen wir Ihnen einen wunderbaren 4. Advent!

Das sich das Hoch über Weihnachten westlich von Mitteleuropa positioniert, wird zunehmend wahrscheinlicher
Das sich das Hoch über Weihnachten westlich von Mitteleuropa positioniert, wird zunehmend wahrscheinlicher © www.meteociel.fr

Nächste Aktualisierung

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

Update der Wetterprognose von 20:19 Uhr

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

Analyse der Randfaktoren: AO-Index - deutlich positive und auch negative Ausschläge

Beginnen wir mit den Randfaktoren. Der Polarwirbel wird zwar mit dem Hoch zwischen Kanada, Grönland und Island etwas gestört, doch befindet sich der Wirbel insgesamt in einem noch passablen Zustand. Erst wenn das Hoch weiter in den Polarwirbel hinein vordringt und einen Polarwirbelsplit provoziert, wird es interessant, was ab dem 6. Januar häufiger vorkommen kann.

Ein grober Indikator für den Zustand des Polarwirbels ist der AO-Index, welcher im Moment positiv und um Weihnachten herum neutral berechnet wird. Nachfolgend gibt es deutliche Ausschläge sowohl in die positive als auch negative Richtung. Der Mittelwert ist Anfang Januar neutraler Ausprägung, das kommt jedoch nur durch die gleichen Anteile positiver wie negativer Werte zustande.

Ein deutlich positiver AO-Index macht die Zufuhr wärmerer Luftmassen aus West bis Südwest wahrscheinlicher. Häufiger zeigt sich das Wetter über Deutschland wechselhaft und windig durch aktive atlantische Tiefs (wenn der Atlantik-Sektor gleichzeitig NAO-positiv ist). Das ist die klassische Westwetterlage. Der Winter hat mit einem positiven AO-Index eine nur geringe Chance.

Ein negativer AO-Index hat eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für Kaltluftvorstöße nach Mitteleuropa (Nord- oder Ostkomponente häufiger). Mehr Blocking-Wetterlagen (z. B. über Grönland/Skandinavien und dem Atlantik), länger anhaltendes Regime möglich (kalt-trocken bei Ostlagen oder kalt-schneereich bei zyklonaler Anströmung). Der Jetstream mäandriert stärker, was über Deutschland größere Schwankungen möglich macht: Phasenweise sehr kalt, dazwischen Tauwetter durch Umströmung (je nach Lage der Tröge/Rückseite).

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.

Bei einem positiven NAO-Index ist es über Deutschland wärmer als normal, besonders in Nord- und Westdeutschland (häufige maritime Luftmassen). Nasser und windiger bis stürmischer Wettercharakter: mehr Frontdurchgänge, mehr Regen, häufiger Sturm- oder Orkanlagen (v. a. Nordsee, Mittelgebirge exponiert). Weniger Schnee über tiefen Lagen; Schnee häufiger nur über Mittelgebirgen/Alpen (je nach Temperaturprofil). Süd- und Südosteuropa ist bei positiven NAO-Inex eher trockener – wichtig, weil dann Mittelmeertiefs seltener nach Norden durchschlagen (Deutschland bleibt stärker atlantikdominiert).
Merksatz: Ein positiver NAO-Index erhöht die Chance auf milden, nassen, stürmischen Westwetter-Winter über Deutschland.

Bei einem negativen NAO-Index istkälter als normal wahrscheinlicher, weil Nord- bis Ostströmungen häufiger werden (Kaltluftzufuhr aus Arktis/Eurasien). Mehr Hochdruck-/Blockingsituationen: ruhiger, aber im Winter oft Inversion, Nebel/Hochnebel, teils strenger Nachtfrost. Bei einem negativen NAO-Index ist es über Nord-/Mitteleuropa (auch Deutschland) tendenziell trockener, weil die Atlantiktiefs nach Süden ausweichen oder blockiert werden. Aber: Das Wetter über Deutschland kann bei einem negativen NAO-Index auch sehr schneereich werden, wenn sich eine Tiefbahn nach Süd-/Mitteleuropa verlagert (Mittelmeertiefs/Vb-ähnliche Konstellationen) und kalte Luft bereitliegt.
Merksatz: Ein negativer NAO-Index erhöht die Chance auf Blocking, kältere Luftmassen und (je nach Zugbahn) entweder trocken-kalt oder schneereiche Episoden in Deutschland.

Der NAO-Index ist im Moment neutral und wird in der Weihnachtszeit leicht negativ und zum Jahresende deutlich negativ simuliert. Das passt ganz gut zu den Prognosen der Vorhersage-Modelle, welche das Hoch über 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 eines deutlich negativen NAO-Index

Zusammenfassung Analyse Zustand des Polarwirbels

  • AO-Index nimmt im Mittel bis Januar einen neutralen Zustand 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
  • Zudem hat der NAO-Index über und nach Weihnachten eine negative Ausprägung
  • Eine gestörte Zirkulation mit einem Blocking auf dem Atlantik wird wahrscheinlicher
  • Das wiederum bildet eine gute bissehr gute Grundlage für den Durchbruch des Winters über Mitteleuropa
Ein negativer NAO-Index
Ein negativer NAO-Index © www.meteociel.fr

Bringt der QBO den Hochwinter im Januar?

Der QBO befindet sich seit Wochen klar in der Ostphase. Die Ost-Schicht ist bereits in der unteren Stratosphäre angekommen (~ 40–50 hPa). Die vertikale Struktur ist kohärent und ungestört (keine Disruption wie 2015/16). Das ist entscheidend, denn für Auswirkungen auf den Polarwirbel ist nicht die obere Stratosphäre maßgeblich, sondern die untere Stratosphäre (~ 50–70 hPa), dort ist der QBO jetzt wirksam.

Mit was ist wann zu rechnen?

Wir betrachten das Timing nach Statistik & Dynamik
Dezember: Wirkung möglich, aber oft noch gedämpft, da der Polarwirbel aktuell relativ stabil ist.
Januar bis Februar: Höchste Wirksamkeit des QBO-Einflusses, hier tritt ein Major-Warming statistisch am häufigsten in QBO-Ost-Wintern auf.
Ja, der QBO greift grundsätzlich schon um Weihnachten, sein maximaler Einfluss liegt aber klar im Kernwinter, also ab Januar 2026.

Welche Auswirkungen sind mit dem QBO-Ost bereits sichtbar?

Der schwache Polarwirbel ist ein klares Indiz. Insbesondere die obere Stratosphärenschicht zeigt eine deutliche Schwächung, was im November und Anfang Dezember fast schon zu einer Windumkehr (ohne Major-Warming) führte. Aktuell bläst der Wind in der Stratosphäre mit +100 km/h und Anfang Januar mit +126 km/h vergleichsweise schwach von West nach Ost. Normalerweise macht er das zum Jahreswechsel mit +140 bis +170 km/h.

Schaut man sich die Struktur genauer an, so kann man Anfang Januar etwas Interessantes entdecken. Die Winde beginnen sich am Rand des Stratosphärenwirbels in eine andere Richtung zu drehen, was zu Jahresbeginn eine deutliche Schwächung nach sich zieht. Noch ist es zu früh, um einen Rückschluss auf den QBO-Ost zu machen. Die Merkmale aber sind doch recht eindeutig, was man auch mit dem schwachen, aber untypischen Minor-Warming (keine Auswirkung auf das Wetter) erkennt. Das ist in den meisten Fällen der Beginn eines Major-Warmings. Das lassen wir einmal so stehen, ist für Freunde des Winterwetters aber ein äußerst spannender Vorgang.

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 die Statistik sprechen für erkennbare Auswirkungen im Januar oder Februar
  • Gesamtstruktur des Polarwirbels bleibt schwach
  • Mögliche Auswirkungen eines QBO-Ost lassen sich erkennen
Die ersten Auswirkungen des QBO-Index in Stratosphärenhöhe?
Die ersten Auswirkungen des QBO-Index in Stratosphärenhöhe? © www.meteociel.fr

Die Clusteranalyse: Der Hochwinter im Januar?

Der NAO-Index wird negativ und hat ein Blocking auf dem Atlantik zur Folge. Wie aber reagieren die Cluster hierauf - ziehen diese mit? Kleine Anmerkung zur vergangenen Wetteranalyse, welche mit einer Wahrscheinlichkeit von 88 Prozent ein Blocking über Mitteleuropa simuliert hatte und dies exakt auch so eintraf.

Im Moment gibt es neun unterschiedliche Interpretationen der Cluster (letzte Woche noch 18). Rund 78 Prozent - und das ist erneut absolut bemerkenswert - entfallen auf ein Cluster, welches ein blockierendes Muster über dem Atlantik - also zwischen den Azoren und Island, Grönland und Kanada zur Folge hat. Die restlichen 12 Prozent entfallen auf ein Blocking über Europa. So eindeutig ist die Clusteranalyse selten.

Ein Blocking über (Nord)Europa bringt zwar Frost, doch selten Schnee, da das Blocking nicht nur die Frontalzone, sondern auch die Kaltluftvorstöße von Skandinavien aus blockiert. Die Blockade auf dem Atlantik lässt das Strömungsmuster meridionalisieren, was eine hervorragende Grundlage für den Winter zur Folge hat. Also ja, Freunde des Winterwetters können vorsichtig optimistisch in Richtung Januar blicken. Wie diese Wetterlage aussehen kann, haben wir bereits weiter oben in den Wetterkarten mit einem negativen NAO-Index verdeutlicht.

Fazit: So schlecht sieht es für den Winter nicht aus

So ist es, der Durchbruch des Winters gewinnt von Tag zu Tag an Form und Struktur. Die Randfaktoren passen auch, das Setup stimmt und der QBO-Ost kann den Vollwinter im Januar unter bestimmten Voraussetzungen zum Hochwinter verhelfen. Jetzt muss der Winter nur noch kommen. So spannend war es schon seit Jahren nicht mehr.

Was fehlt, sind noch die abendlichen Prognosen der Vorhersage-Modelle und beide steigen heute Abend erneut auf das ein, was mit einer hochwinterlichen Wetterentwicklung im Januar gleichzusetzen ist. Viel Schnee und eisiges Winterwetter. Schaun mer mal, was in den kommenden Tagen noch so daraus wird.

Durchweg positive Signale für den Winter
Durchweg positive Signale für den Winter © www.meteociel.fr || wxcharts.com
Regenradar
Regenradar Deutschland
© Deutscher Wetterdienst, Offenbach (DWD)