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Temperatursprünge: Jetzt extreme Kälte – in drei Tagen Frühling

ZEIT ONLINE-Logo ZEIT ONLINE 01.02.2019 Karsten Schwanke
Eisschollen auf dem Chicago River © Pinar Istek/Reuters Eisschollen auf dem Chicago River

Minus 42 Grad in Minnesota und sogar minus 47 in Saskatchewan, Kanada: Ist das noch normal? Der Meteorologe Karsten Schwanke erklärt die klirrende Kälte in Nordamerika.

Es ist extrem. Der Nationale Wetterdienst (NWS) der USA warnt vor "Erfrierungen binnen Minuten". Seit Tagen leiden rund 140 Millionen Menschen an den Folgen einer Kältewelle.

In mehreren US-Staaten, vor allem im Mittleren Westen, wurde der Katastrophenfall ausgerufen – in Kanada ist es ähnlich eisig. Aber, das Ende der gefühlten Eiszeit ist in Sicht: Bald soll es frühlingshaft werden. Wie kommt es zu so starken Temperaturschwankungen? Meteorologe und Wetter-Moderator Karsten Schwanke erklärt es uns.

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In mindestens sechs Staaten der USA ist es kälter als in der Antarktis – rund um den Südpol herrscht, obwohl dort Sommer ist, aktuell eine Temperatur von minus 32 Grad Celsius. In den USA wurde die Minus-40-Grad-Marke gleich mehrfach unterschritten. Die Ursache dafür: arktische Polarluft. Sie hat sich von Nordkanada bis in den Norden der USA geschoben. Und so schwappt eine Kältewelle nicht nur durch die Natur, sondern auch durch die Medien. In Deutschland fragen sich viele, ob die Amerikanerinnen und Amerikaner vielleicht etwas übertreiben mit ihren Extreme-Blizzard-Condition-News. Schließlich herrscht Winter. Dass der in Nordamerika kalt werden kann, kein Geheimnis. Zudem erreichen uns aus den USA gefühlt jedes Jahr solche Winter-Katastrophen-Meldungen.

Wenn wir in Deutschland von "arktischer Polarluft" sprechen (ein Wort, das wir Meteorologen häufiger in den Mund nehmen), dann reden wir von minus fünf Grad in Hamburg oder auch mal minus 15 Grad nachts in Berlin. Aber das, was die Menschen in Nordamerika derzeit erleben, ist ein anderes Kaliber. Es ist eine Kältewelle, die es wirklich in sich hat. Mehr als 80 Millionen Menschen sind im Moment Temperaturen von minus 20 Grad Celsius und drunter ausgesetzt (dort, in den USA, wird natürlich in Fahrenheit gezählt). In Chicago wurde mit minus 31 Grad Celsius die zweittiefste jemals gemessene Temperatur registriert – in einer fast 150 Jahre langen Messreihe. Tausende Flüge mussten am Internationalen Flughafen O'Hare gestrichen werden, Schulen und öffentliche Gebäude bleiben geschlossen. Hand aufs Herz: Bei derart eisigen Temperaturen würde auch in Deutschland nichts mehr gehen.

Doch das ist ja erst der Anfang der Geschichte. Genauso schnell wie die Kälte aus der Arktis bis zu den Großen Seen (zu den Great Lakes der USA zählen der Lake Michigan, der Lake Superior sowie der Erie-, Huron- und der Ontariosee) vorgestoßen ist, zieht sie sich auch wieder zurück. Am Wochenende wird sie – so sieht es auf den aktuellen Wettersimulationen aus – von fast frühlingshaft warmer Luft ersetzt. Am Sonntag soll es in Chicago zehn bis zwölf Grad Celsius warm werden.

Wie außergewöhnlich ist so ein Temperatursprung?

Einen Temperatursprung um 42K (korrekterweise werden Temperaturdifferenzen in der Meteorologie in Kelvin angegeben – der Wert bleibt aber derselbe, egal ob man Celsius oder Kelvin sagt) – von minus 31 Grad Celsius auf elf Grad Celsius in nur 72 Stunden – gab es in Chicago noch nie. An anderen Orten aber sehr wohl. Die Aufzeichnungen des US-Wetterdienstes verzeichnen folgende Rekord-Temperatursprünge:

  • 45,5 Kelvin in weniger als 24 Stunden: In Fort Belknap (Montana) kletterte die Temperatur am 13. Februar 2018 von minus 38,3 Grad auf 7,2 Grad Celsius.
  • Ebenfalls in Montana, in Browning, fiel die Temperatur am 23./24. Januar 1916 von 6,7 auf minus 48,9 Grad Celsius – eine Differenz von 55,6 Kelvin.
  • Der größte Temperatursprung innerhalb einer Woche war im Februar 2011 in Nowata in Oklahoma zu beobachten. Damals stieg die Temperatur von tief winterlichen minus 35 auf sommerliche 26,1 Grad Celsius, ein Unterschied von 61,1 Kelvin.

Doch warum kann es in Chicago (auf einer geografischen Breite von Rom!) Temperaturen geben, die in Europa höchstens in Skandinavien vorkommen?

Warum sind dort Temperaturveränderungen möglich, die bei uns nur innerhalb von Monaten möglich wären? Die Antwort liegt in der Orografie – also der Höhenstruktur – Nordamerikas begründet. Die weiten Ebenen zwischen den Rocky Mountains im Westen und den Appalachen im Osten lassen die unterschiedlichen Luftmassen deutlich leichter von Nord nach Süd beziehungsweise umgekehrt strömen als in Europa. Bei uns stehen die Alpen als markante Wetterscheide im Weg. Außerdem erwärmt sich die Polarluft auf dem Weg nach Mitteleuropa über dem Nordatlantik. Minus 30 Grad Celsius bei einer Nordwestströmung sind in Europa definitiv nicht möglich. 

Die Rocky Mountains erfüllen aber noch eine andere Voraussetzung für die markanten Kaltluftausbrüche nach Süden. Wenn der Jetstream in der Höhe (oft auch als troposphärischer Polarwirbel bezeichnet) die Bergketten von West nach Ost überströmt und auf der Ostseite über den Großen Ebenen absinkt, erfährt der Wind eine Rechtsablenkung. Das Starkwindband wird nach Süden ausgelenkt und bildet einen Trog, eine Ausbeulung im mäandrierenden Zirkulationssystem. Dieser Trog ist angereichert mit arktischer Kaltluft und lässt sie weit nach Süden strömen.

Polar Vortex – ein eisiger Strudel

In den letzten Jahren ist immer häufiger etwas vom Polar Vortex oder auch vom Split dieses Polarwirbels zu lesen. In der Meteorologie werden zwei Polarwirbel unterschieden: der stratosphärische Wirbel in rund 30 Kilometern Höhe und der troposphärische in sechs bis zehn Kilometern Höhe.

Im Winterhalbjahr ist der stratosphärische Wirbel angereichert mit sehr kalter Luft (unter minus 80 Grad Celsius) und dreht sich wie ein Strudel über der zentralen Arktis. Darunter zieht der deutlich größere troposphärische Polarwirbel seine Bahnen. Beide Wirbel interagieren miteinander. Typischerweise wird der obere vom unteren getriggert. Dabei kann es zu Abschwächungen oder sogar zur Aufspaltung des kreisrunden stratosphärischen Polar Vortex kommen. Wenn sich der obere Wirbel teilt, sind die Voraussetzungen für ein Ausbrechen der arktischen Kaltluft nach Süden ideal. Oft dauert dieser Split nur ein, zwei Tage und dann normalisiert sich die Situation wieder. So auch dieses Mal über Nordamerika. Deshalb wird sich bis zum Sonntag, dem 3. Februar, die Kaltluft wieder bis in den Norden Kanadas zurückgezogen haben. An den Großen Seen wird Tauwetter Einzug halten.

Das aktuelle Wetter in Nordamerika können sie auf den Seiten der Nationalen Ozean- und Atmosphärenbehörde NOAA verfolgen sowie beim Nationalen Wetterdienst (NWS) der USA. Auf Deutsch informiert der Deutsche Wetterdienst (DWD).

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