Nebel! - Ist denn schon Herbst?

Nach den länger anhaltenden Niederschlägen der vergangenen Tage
gepaart mit Temperaturen, die wenig sommerlich waren, konnte der
Eindruck entstehen, dass der Sommer geradewegs in den Frühherbst
übergegangen ist. Zudem konnten sich in den letzten beiden Nächten
häufiger erste dichtere Nebelfelder bilden. Vor allem in der
kommenden Nacht sollte diese Wettererscheinung sogar recht verbreitet
in Deutschland zu beobachten sein und für deutliche
Sichteinschränkungen sorgen. Aber selbst aus meteorologischer Sicht,
die den Herbst schon zum 1. September ausruft, befinden wir uns noch
mitten im Sommer. Daher begeben wir uns diesbezüglich auf
Spurensuche!

Zunächst muss allerdings geklärt werden, was überhaupt Nebel ist und
wie dieser entsteht.

Nebel besteht aus kondensiertem Wasserdampf. Die dabei in der Luft
schwebenden, gewöhnlich mikroskopisch kleinen Wassertröpfchen
verringern die Sichtweite in der entsprechenden Luftschicht
erheblich. Die Bezeichnung Nebel wird gewöhnlich dann verwendet, wenn
die Sichtweite in Bodennähe unter einen Kilometer absinkt, wobei die
relative Luftfeuchte nahe der Sättigung (100%) liegt.

Bei größeren Sichtweiten zwischen einem und acht Kilometern sowie
einer relativen Luftfeuchte von 80 % und mehr wird üblicherweise die
Bezeichnung feuchter Dunst benutzt. Nebel kann sich entweder bei
Abkühlung der Lufttemperatur unter den Taupunkt (vgl.
http://bit.ly/2wG9MNd), bei Zunahme des Wasserdampfes durch
Verdunstung oder Mischung von feuchtwarmer mit kalter Luft bilden.
Auch eine Kombination dieser Prozesse ist möglich.

Hieraus lassen sich folgende drei Nebeltypen ableiten, die in weitere
Nebelarten unterteilt werden können:

1. Abkühlungsnebel
Diese Nebelart entsteht durch Abkühlung der bodennahen Luftschicht
unter den Taupunkt infolge nächtlicher Ausstrahlung des Erdbodens,
oder Advektion (vgl. http://bit.ly/2vRxF76) von feuchtwarmer Luft
über kalten Untergrund oder orographischer Hebung. Der
Abkühlungsnebel lässt sich entsprechend in Strahlungsnebel
(Bodennebel, Talnebel, Hochnebel), Advektionsnebel (Meernebel,
Küsten-/ Seenebel) und orographischer Nebel (aufliegende Wolken)
unterteilen.

2. Verdunstungsnebel (Dampfnebel)
Diese Nebelart bildet sich häufig bei Verdunstung von Wasser eines
warmen und sehr feuchten Untergrundes. Dabei wird die bodennahe
Luftschicht mit Wasserdampf kräftig angereichert. Die damit
verbundene Übersättigung dieser Luftschicht führt schließlich zur
Kondensation (vgl. http://bit.ly/2vQKmiq) des Wasserdampfes. Zu dem
Verdunstungsnebel gehören schließlich der Seerauch, der Meerrauch
sowie der Flussrauch.

3. Mischungsnebel
Diese Nebelart entsteht bei gleichzeitiger Abkühlung der Luft und
Erhöhung des Wasserdampfgehaltes, vor allem im Bereich von Fronten,
wo eine turbulente Durchmischung feuchtwarmer und kalter Luft
stattfindet, die mit adiabatischer Abkühlung verbunden ist. Die
Erhöhung des Feuchtegehalts der bodennahen Luftschicht erfolgt durch
Verdunstung des frontalen Niederschlags. Typische Arten des
Mischungsnebels sind demnach der Niederschlags- und Frontnebel.

Die derzeitig überwiegend auftretende Nebelart, die dem Sommer einen
herbstlichen Anstrich verleiht, ist der sogenannte Bodennebel.

Für die Entstehung von diesem ist die nächtliche Auskühlung von
wesentlicher Bedeutung. Allerdings wird für die Nebelbildung auch
eine hohe Luftfeuchte benötigt. Beide Zutaten sind vor allem in der
kommenden Nacht vorhanden. Aufgrund der Dauerniederschläge der
vergangenen Tage ist der Boden triefend nass und kann somit
ausreichend Feuchte für die Nebelbildung zur Verfügung stellen. Wenn
nun auch noch die Wolkendecke aufreißt und der Boden stark auskühlen
kann, steht dichtem Bodennebel kaum noch etwas entgegen. Lediglich
stärkerer Wind, der die Luft durchmischt, kann ihn noch verhindern.
Doch auch die Luftbewegungen halten sich in der Nacht auf Montag
sowie auch in der Nacht auf Dienstag in weiten Teilen des Landes in
Grenzen. Somit sind fast landesweit mehr oder weniger dichte
Bodennebelfelder zu erwarten.

Normalerweise tritt im Herbst, also im Oktober und November,
Bodennebel auf, wenn die bodennahen Luftschichten noch recht warm
sind und vor allem nach Niederschlägen der Feuchtevorrat reichlich
ist. Bekommt die Wolkendecke dann größere Lücken, können der Boden
und nachfolgend auch die bodennahen Schichten, wie schon beschrieben,
durch die Ausstrahlung rasch abkühlen. Die Luftfeuchte erreicht
schließlich Sättigung und der Wasserdampf der Luft kondensiert. Je
mehr Feuchte in der Luft ist und umso stärker der Boden auskühlen
kann, desto mächtiger kann die Nebeldecke werden. Die Graphik zeigt
die Nebelwahrscheinlichkeiten eines Modellprodukts für die Nacht auf
Montag. Vor allem im Mittelgebirgsraum sowie im Südosten und Teilen
des Nordens liegen demnach hohe Wahrscheinlichkeiten für Sichtweiten
unter einem Kilometer vor. Ausschließen kann man örtlichen Bodennebel
jedoch nahezu nirgends.

Für die Modelle ist die Nebelvorhersage jedoch weiterhin eine
schwierige Aufgabe. Nebel ist häufig ein regionales Phänomen, mit nur
einer geringen vertikalen Mächtigkeit (bis 200 m). Für eine
Vorhersage von Nebel fehlt vielen Modellen die vertikale sowie
teilweise auch horizontale Auflösung. Das neue Modell des DWD (ICON)
verfügt im globalen Netz über eine horizontale Auflösung von 13 km,
im regionalen Modus werden 6,5 km erreicht. In der Vertikalen ist die
unterste Schicht etwa 50 m mächtig, die weiteren Schichten haben noch
einen größeren Abstand. Eine weitere Schwierigkeit ist zusätzlich,
dass Nebel ein Produkt verschiedener meteorologischer Parameter ist,
welche ebenfalls in der Vorhersage einem Fehler (Bias) unterliegen.
Besser sind in diesem Fall die hochaufgelösten Modelle wie
beispielsweise das COSMO-DE. Diese haben meist eine horizontale
Auflösung von 1 bis 3 km (C-DE 2,8 km) und verfügen auch vertikal
teilweise über mehr Schichten im bodennahen Bereich. Dennoch bestehen
bei der Nebelvorhersage noch einige Entwicklungsmöglichkeiten. Als
Hilfsmittel dienen den Meteorologen im "Kürzestfristbereich" (vgl.
http://bit.ly/2uCbOMT) auch Webcams und Satellitenbilder.

Dipl.-Met. Lars Kirchhübel
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 13.08.2017

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