Die Sonne ist der Antriebsmotor für das Wettergeschehen auf der ganzen Welt. Betrachtet man sich die gesamte Atmosphäre, so stellt man fest, dass es an den Polen um einiges kälter ist als am Äquator. Man kann dabei eine generelle Unterteilung in warme (sub)tropische Luftmassen, und kalte (sub)polare Luftmassen treffen. Die Grenze zwischen diesen beiden Luftmassen ist die sogenannte Frontalzone. Diese stellt einen Übergangsbereich zwischen diesen beiden Luftmassen dar und liegt in der Regel auf Höhe der gemäßigten Breiten.
Das heißt auch unser Wetter in Deutschland wird vom Einfluss der Frontalzone dominiert. Nun ist es so, dass insbesondere die Temperaturunterschiede zwischen den beiden Luftmassen nicht konstant sind. Im Herbst kühlt es in Richtung der Pole schneller ab als südlich davon, im Frühling erwärmt sich die subtropische Luft schneller als die subpolare Luftmasse. Diese Temperaturunterschiede unterliegen dabei einem Bestreben zum Ausgleich. Das heißt, dass in der Folge besonders kalte Luft nach Süden ausbricht und warme Luft gen Norden strebt (auf der Südhalbkugel kehren sich die Himmelsrichtungen entsprechend um). Bewegen sich die Luftmassen nun nach Norden, bzw. Süden, kommen die Kugelgestalt der Erde und die Corioliskraft, welche die Luftmassen zur Seite ablenkt, ins Spiel. In der Folge bilden sich Wellen entlang der Frontalzone. Diese Wellen werden als ROSSBY-Wellen bezeichnet, benannt nach ihrem Entdecker, dem schwedischen Meteorologen Carl-Gustaf Arvid Rossby (1898-1957).
Entlang dieser Wellen spielen sich dabei zahlreiche dynamische Prozesse ab. Diese führen entlang dieser Wellen zum Aufsteigen und Absinken von Luftmassen. Das führt weitergehend zu Druckänderungen sowohl am Boden als auch in der Höhe, und damit auch zu Änderungen im Geopotential. Es bilden sich Höhenhochs und Höhentiefs innerhalb dieser Wellen. Diese Hochs werden aufgrund ihrer Form als Rücken oder Keil, und die Tiefs als Trog bezeichnet. Abb. 1 zeigt beispielhaft eine schematische Darstellung von Rücken und Trögen.
Die Verteilung von Trögen, Rücken, und des Geopotenzials allgemein ist essentiell für die Vorhersage. Sie ist bestimmend für das generelle Geschehen in der Atmosphäre. Interessant für den Vorhersagemeteorologen sind dabei die Trogbereiche, denn dort spielen sich Prozesse ab, die für das Aufsteigen von Luftmassen sorgen. Das Aufsteigen wiederum sorgt für das Auftreten zahlreicher Wettererscheinungen wie Wolkenbildung, Niederschlag, oder Gewitterbildung. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf den Trogachsen. Dort befindet sich der Bereich der stärksten Hebung. Je stärker gekrümmt dabei die Isohypsen sind (d.h. Linien gleichen Geopotenzials), desto stärker die Hebung, und desto intensiver die auftretenden Wettererscheinungen.
Ein anderes aus den Medien bekanntes Phänomen ist das Auftreten eines Omega-Hochs. Dabei handelt es sich um einen Rücken, bei dem die Isohypsen unten "eingedellt" sind, und die Gesamtform des Rückens dadurch wie der griechische Buchstabe Omega (Großschreibung) aussieht. Ein solcher Rücken mit dazugehörigem Bodenhoch zeichnet sich durch hohe Stabilität aus, und kann sich durchaus bis zu 14 Tage halten.
In der Realität sind Tröge und Rücken natürlich nicht so formschön ausgeprägt wie in der schematischen Darstellung. Abb. 2 zeigt eine aktuelle Wetterkarte von heute mit einem ausgeprägten Trog über Mitteleuropa (schwarze Linien: Geopotenzial 500 hPa). Dementsprechend wechselhaft und mitunter regnerisch gestaltet sich das aktuelle Wetter.
M.Sc. Met. Felix Dietzsch
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 05.09.2020
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst
