Am 22.12.2014 um 00:03 ist astronomischer Winterbeginn. Kalendarisch dauert er dann bis 20.03.2015, 23:45.

Viel interessanter ist aber derzeit die Frage: wann wird der Winter endlich seinem Namen gerecht?

Heute möchte ich

– ausgehend  von der aktuellen Druckkonstellation der nördlichen Hemisphäre die bevorstehende Entwicklung analysieren,
–  die vorliegenden Updates der Winterprognosen von ZAMG und CPC zitieren,
– meine Winterprognose vom 10.11.2014 aufgrund der aktuellen Erkenntnisse bewerten und gegebenenfalls anpassen.

1. Aktueller Zustand von Tropos-/Stratosphäre und  Mittelfristentwicklung

Ein gestärkter Polarwirbel und eine über dem Atlantik stark ausgeprägte glatte Frontalzone bewirken aktuell in ME ungewöhnlich mildes Westwindwetter.
Karten mit aktueller Druck-und Temperaturverteilung:

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Eine Umstellung dieser GWL und damit der Zirkulation bahnt sich, wie in meiner Analyse vom 17.12.2014 behandelt, zu den Weihnachtsfeiertagen durch   Austrogung und Zyklogenese über dem östlichen nordamerikanischen Kontinent an. Als Folge entsteht durch Warmluftadvektion eine Aufkeilung am Atlantik und als Gegenströmung ein Downstream-Development über Europa. Sogar ein Split des Polarwirbels rückt in den Bereich der Möglichkeit.
Exemplarisch Karten mit Druck-und Temperaturverteilung gegen Jahresende:

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Ich sei darauf hingewiesen, dass es für die exakte Position des Troges östlich des Atlantikblocks aufgrund der zeitlichen Ferne noch Spielraum gibt. Die Entwicklung zu einer meridionalen Zirkulation wird aber offensichtlich.

 

Eine Etage höher in der Stratosphäre bildet sich ein minor warming aus. Der noch schön zentrierte Polarwirbel (links) wird durch Erwärmung über dem asiatischen Kontinent in ca. 25km geschwächt:

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Die Auswirkungen nach unten auf die Troposphäre sollten mit einer Verzögerung von 2 ist 3 Wochen die Schwächung des troposphärischen Polarwirbels begünstigen.

 

2. Langfristprognosen ZAMG/CPC

Die ZAMG rechnet zu 50% mit einem zu warmen  Dezember und Jänner und einer Tendenz in Richtung  durchschnittlicher Temperatur im Februar:

Quelle: ZAMG

 

Das amerikanische Climate Prediction Center mit Prognose der Temperatur- und Niederschlagsabweichug für Jänner-März prognostiziert  im Mittel um 1°K zu warm und nach Westen zu überdurchschnittliche Niederschlagsmengen:

Quelle:  CPC

 

3. QBO/ElNino/SAI/OPI 

Wie in meiner Winterprognose vom 10.11.2014 erklärt, stehen die genannten Wetterparameter  in Korellationsbeziehung mit der arktischen Oszillation (AO) in den Wintermonaten.
Der AOI (arktische Oszillationsindex) ist ein Maß für die Stärke der Luftdruckgegensätze über dem Pol und den mittleren Breiten.

Ein positiver/hoher AOI geht in Mitteleuropa in den Wintermonaten in der Regel mit milden zonalen Wetterlagen, so wie aktuell, einher.  Kaltluftausbrüche nach Süden werden durch einen starken Jetstream verhindert.

Ein negativer/niedriger AOI ist ein Indikator für einen geschwächten Polarwirbel, bei dem die Wahrscheinlichkeit für meridionale Wetterlagen mit Kaltluftvorstößen in die mittleren Breiten stark zunimmt. Dabei nimmt auch für ME die Wahrscheinlichkeit für winterliche Wetterabschnitte zu.

Der aktuelle AOI ist sehr hoch, was typisch für das derzeitig milde Westwetter ist.  Seine Prognose bis zum Jahresende lässt eine deutliche Schwächung des Polarwirbels mit einem Wechsel der Zirkulation erwarten:

 

Derzeit befindet sich die QBO (Quasi Bienall Oszillation) in der Ostphase, was für eine Schwächung der AO spricht.

 

Das prognostizierte schwache/mittlere El Nino-Ereignis ist bereits eingetreten. Das damit einhergehende überdurchschnittlich warme Oberflächenwasser im östlichen Pazifik . Diese Phänomen hat nicht nur gravierende Auswirkungen in den (sub-)tropischen Breiten der gesamten Erde, sondern es wurde auch eine Fernwirkung auf die  AO und damit auf unsere winterliche Zirkulation nachgewiesen.

In El Nino Jahren herrscht im Frühwinter (Dezember) häufig  eine positive AO, gleichzeitig niedrigerer Druck im Bereich Südgrönland – Island, höherer Druck bei den Azoren.  Die Folge ist ebenso eine  positive NAO (nordatlantische Oszillation) mit Westwindwetter bis ME. Im Jänner erfolgt dann häufig die Umkehrung.

Die Indikatoren für die Schneebedeckung in Eurasien (Skandinavien bis Sibirien)  sprechen heuer auch ganz klar für einen schwache AO.

 

Die Auswertung des OPI(october pattern index) wurde vom Wissenschaftler Judah Cohen Mitte 11/2014 veröffentlicht.

Nach dem zugrunde liegenden Modell hat der  stark negative Wert von -2,12  eine deutliche Schwächung des Polarwirbels  im Hochwinter zur Folge, begleitet von den  oben erwähnten besseren Winterchancen für ME.

In dieselbe Richtung tendiert das Ergebnis des SAI (snow advanced index) , ein Maß für die Ausbreitugsgeschwindigkeit und schlußendlich Gesamtschneebedeckung in Sibirien vor Winterbeginn; ebenfalls von Judah Cohen. Heuer wurde die höchste Ausbreitung seit 1976 registriert.

Zur Verdeutlichung sei im folgenden Bild die Wirkung der sibirischen Scheedeckenausdehnung af unsere Wintermonate  vereinfacht dargestellt:

Quelle:  Judah Cohen

 

Zur Erklärung möchte ich die Entwicklungsschritte mit den Auswirkungen auf die Zirkulation in den einzelnen Monaten durchgehen. Dabei beschränke ich mich auf die heurige Ausgangslage mit einer hohen Schneebedeckung (rechte Spalte), deren Ursache zumindest teilweise auf die starke Eisschmelze im  sibirischen Polarmeer zurückgeführt wird:

Oktober: breitet sich mit starkem Schneefall die Schneedecke früh weit nach Süden aus, so begünstigt die Rückstrahlwirkung des Schnees (Albedoeffekt) ein frühes Auskühlen des sibirischen Kontinents den Aufbau eines besonders starken Kältehochs.

Das Sibirische Hoch wiederum ist ein wesentlicher Bestandteil unseres winterlichen Klimas. Ein starkes Sibirienhoch kann unter günstigen Wetterlagen kontinentale Polarluft nach Westen bis Mittel- und Westeuropa transportieren und markante Kältewellen verursachen.

November: das Sibirische Hoch zwingt den  polaren Jet in der Troposphäre zum Mäandrieren, was zu Wärmeaustausch zwischen Pol und mittleren Breiten führt (vertical wave propagation).

Dezember: der Polarwirbel in den höheren Luftschichten, also der Stratosphäre, schwächt sich als Folge ab. Es kommt zur Ausbildung von (minor oder major) warmings.

Jänner:  die aus der Stratosphärenerwärmung resultierenden Anomalien wandern zurück in die Troposphäre und führen zu einer Schwächung (minor warming) oder dem Zusammenbruch (major warming) des Polarwirbels und damit zu einer negativen AO.

Februar: die negative AO auch in der Troposphäre begüstigt weiterhin den Ausbruch polarer Luftmassen weit nach Süden bis ME.

 

Ein geschwächter Polarwirbel mit negativer AO führt nun dazu, dass polare Luft nicht durch einen starken zonal ausgerichteten  polaren Jet weit im Norden  begrenzt wird, sondern entweder in Wellenformen weit nach Süden ausgreift oder im Falle einer totalen Zirkulationsumkehr flächig nach Süden vordringt.

Erst dadurch ist die Chance auf einen kalten Winter in Europa gegeben, weil sich die polare Kälte unbeeinflusst von der Begrenzung durch den Polarjet ausbreiten kann.

Aktuell befinden wir uns am Ende der zweiten Dezemberdekade. Die Wechselwirkungen zwischen der vorwinterlichen Schneedeckenausdehnung, mit den Maßzahlen OI und SAI,  korellieren nach der beschriebenen Theorie erst im Hoch- und Spätwinter (Jänner/Feber/März) mit winterlichem Wetter in ME.

Somit ist es aufgrund des bisher recht milden und schneearmen Dezembers noch zu früh, von einem milden Winter auszugehen. Denn der Dezember passt in das Bild des beschriebenen Modells.

 

4. Persönliches Resümee………..

…………mit kleinen Anpassungen meiner Winterprognose vom 10.11.2014, die ich damals wie folgt zusammenfasste:

Konkret erwarte ich mir für den Frühwinter noch ein leicht überdurchschnittliches Temperaturniveau mit einem Wechsel von Kaltlufteinrüchen und mildem Atlantikwetter. Es wird einige Anläufe benötigen, bis die Erhaltungsneigung nachhaltig gebrochen ist.

Im Hochwinter erwarte ich ein  unterdurchschnittliches Temperaturniveau. Dank schwachem Polarwirbel wird das sibirische Kältehoch seinen Einfluss zeitweise bis Skandinavien ausdehnen, den Atlantik blockieren und die atlantische Frontalzone ins Mittlmeer abdrängen (Ws/südl. Westlage). Als Folge kommt es zu vermehrter Tiefdrucktätigkeit im Mittelmeer, Niederschläge als Schnee von Süden und kontinentale Kaltluftzufuhr von Osten.

In meiner heutigen Bewertung habe ich neben dem aktuellen Atmosphärenzustand, die genannten Saisonprognosen  und in Kapitel 3 aufgelisteten und behandelten Einflußgrößen zu Grunde gelegt. Jene Einflussgrößen aus meiner letzten Prognose,  die mir keine klaren Erkenntnisse in eine bestimmte Richtung lieferten, habe ich nicht  mehr angeführt.

Zusammenfassend bleibe ich im Wesentlichen bei meiner Einschätzung und erwarte im Gegensatz zu den zitierten Prognosen der ZAMG und CPC  einen Hoch- und Spätwinter mit unterdurchschnittlichen Temperaturniveau inklusive nennenswerter Schneefälle.

Kein Kaltwinter, aber ein Winter, der seinen Namen verdient. 

Meine Begründung für diese Einschätzung an:

– Die Erhaltungsneigung mit blockierenden Kontinentalhoch wurde Anfang Dezember nachhaltig gebrochen. Die Umstellung auf zonale Zirkulation (Westwindwetter) hat die Karten neu gemischt. Der Polarwirbel wird in den Mittelfristsimulationen wieder geschwächt (negativer AOI), was in weiterer Folge zu einer meridionalen Wellenmuster führt. Eine Voraussetzung für polare Kaltluftvorstöße.

– Das eingangs beschriebene warming in der Stratosphäre ist ein Indiz für eine weitere Schwächung des Polarwirbels und damit der AO.

– Die in Kapitel 3 behandelten Einflussgrößen lassen ebenfalls eine Schwächung des Polarwirbels und  eine negative AO erwarten. Da sie in die gleiche  Richtung  wirken, sollten sich daher den Effekt  noch verstärken.