Eisregen, Eiskörner, gefrierender Regen

z.B. Halo, Temperaturprofil bei Strahlungsnacht, Alpines Pumpen, ...
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Exilfranke1

Montag 6. Dezember 2010, 19:30

Gefrierender Regen, Glatteisregen, Eisregen, Eiskörner, Blitzeis....

Es gibt da verschiedene Möglichkeiten, dazu muss man wissen, dass das Wasser in der Atmosphäre bis -40°C flüssig bleibt. Je weniger Kondensationskeime die Luft enthält, umso länger bleibt das Wasser bei Minusgraden flüssig. Sehr weit oben ist die Luft verhältnismäßig sauber (kaum Ruß, Dreck, Meersalze, etc...), daher kann das Wasser dort lange flüssig bleiben.

Vergangenen Mittwochnachmittag (1.12.) kam es in der südlichen Steiermark sowie im Südburgenland vorübergehend zu Regen bei Minusgraden, davor schneite es heftig. Üblicherweise sind hohe Wolken kalt und enthalten viele Eiskristalle (= Kondensationskeime), während tiefe Wolken warm sind und aus unterkühlten Wassertropfen bestehen. Wenn die Eiskristalle in die tiefe Wolkendecke fallen, lagern sich die Tropfen an die Kristalle an und erreichen als Schneeflocken den Boden.

Eine mögliche Erklärung: die hohen/mittelhohen Wolken wurden durch großräumige Absinkvorgänge und Verdunstungsprozesse entfernt, übrig blieben die tiefen Wolken, d.h. viele unterkühlte Wassertropfen, die kollidierten und zu Boden fielen, übrig bleiben Eiskörner, man sagt auch Eisregen dazu. Es handelt sich dabei um rundliche, durchsichtige Körndln. Diese lagern sich am Boden als Granulat ab.

Wesentlich schlimmer ist es aber, wenn sich bei einer winterlichen Hochdrucklage mit tiefliegendem Hochnebel, der aus unterkühlten Wassertropfen besteht, feine Wassertropfen bilden, die ausfallen. Die Fallstrecke reicht nicht aus, damit die Tropfen als Eiskörner am Boden ankommen. Sie gelangen flüssig zum Erdboden und gefrieren, da sie unterkühlt sind, sofort am Boden fest, unabhängig davon, ob der Boden gefroren ist oder nicht. Dieses Glatteisnieseln kann lokal begrenzt auftreten.

Gefrierendes Nieseln oder gefrierender Regen tritt schließlich auch bei Lagen wie derzeit auf, wenn sich in der Höhe eine schmale Schicht mit Temperaturen über Null Grad bildet und am Boden noch Minusgrade herrschen. Dann fällt der Regen auf den gefrorenen Boden und bildet Glatteis, reißerischer sagt man dazu auch Blitzeis.

Ist der Regen sehr stark und wird es gleichzeitig in der Höhe wärmer, so wärmt er den Boden rasch und dessen Temperatur geht über Null, das Glatteis ist dann nur von kurzer Dauer. Auch begleitender starker Wind kann die Erwärmung der Bodenschicht fördern und das Glatteispotential verringern.

Dann gibt es noch einen extremen Fall, wie er am 1.12. in Rumänien auftrat: Während um den Karpatenbogen von Nordosten sehr strenge Frostluft einströmte, wurde in höheren Luftschichten aus Südwesten sehr warme Luft herangeführt. Diese schob sich über die kalte Luft und brachte flächige Aufgleitniederschläge (Warmfront). Daraus resultierte teilweise starker Regen auf eine sehr kalte Bodenschicht (unter -7 Grad). Entsprechend verwandelte sich im Osten und Südosten Rumäniens der Boden verbreitet in eine zentimeterdicke Eisschicht.

http://derstandard.at/1289609319033/...durch-Blitzeis" onclick="window.open(this.href);return false;

(Entgegen der Standard-Meldung "Blitzeis" war dieses Ereignis relativ gut vorhergesagt)

Inneralpin kommt Glatteis relativ selten vor, da sich in den Tälern meist genügend mächtige Kaltluftschichten halten, durch die der fallende Niederschlag entweder als Schnee oder zumindest als Eiskörner am Boden ankommt.
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Herfried
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Dienstag 7. Dezember 2010, 20:30

Exilfranke hat geschrieben:Gefrierender Regen, Glatteisregen, Eisregen, Eiskörner, Blitzeis....

Es gibt da verschiedene Möglichkeiten, dazu muss man wissen, dass das Wasser in der Atmosphäre bis -40°C flüssig bleibt. Je weniger Kondensationskeime die Luft enthält, umso länger bleibt das Wasser bei Minusgraden flüssig.
Vorsicht, das stimmt nicht. Es gibt viele Kondensationskeime, die das Gefrieren durchaus behindern. Der Kondensationskeim dient (sic!), eben der Kondensation, erleichtert die Bildung von kleinen Tröpfchen aus unterkühltem Wasserdampf (-anteil an der Luft).

Sehr gut wirken hierfür Meersalzkristalle. die durch Gischt laufend entstehen, sowie SO3, welches durch H2O Aufnahme zu weiterhin hygroskopischen Schwefelsäuretröpfchen wird, sogar unter dem Taupunkt reinen Wasserdampfes Tröpfchenbildung erlaubt. Auch Ruß ist kein Allheilmittel, er ist stark apolar, kann Wasserdampf nicht wirklich binden, hilft also der Wolkenbildung wieder nicht. Detto Staub und mineralischer Dreck, wobei alle letztgenannten eine andere Bedeutung haben...

Exilfranke hat geschrieben:Gefrierender Regen, Glatteisregen, Eisregen, Eiskörner, Blitzeis....

Sehr weit oben ist die Luft verhältnismäßig sauber (kaum Ruß, Dreck, Meersalze, etc...), daher kann das Wasser dort lange flüssig bleiben.
Ruß und diverse Stäube dienen nämlich sehr wohl als Kristallisationskeim. Während in WIRKLICH sauberer Luft sich erst bei hoher Übersättigung an Wasserdampf überhaupt Wolken bilden (der Alltagsdunst zeigt von der eher hypotetischen diesbezüglichen Annahme), sind diese festen Partikel rauher Oberfläche nötig um Wassermoleküle so zu orientieren, dass die zu kristallisieren beginnen. Wird eine große Menge an Kondensationskeime (lösliche, hygroskopische Mineralsalze) und eine ghroße Menge an Kristallisationskernen geringer Qualität freigesetzt (Ruß) bremst dies die Niederschlagsbildung durchwegs ein, indem recht konstant kleine, wenig klebrige Eiskristalle erst bei tiefen Temperaturen entstehen:


http://earth.huji.ac.il/data/pics/Fromm" onclick="window.open(this.href);return false; ... 025161.pdf

Exilfranke hat geschrieben: Vergangenen Mittwochnachmittag (1.12.) kam es in der südlichen Steiermark sowie im Südburgenland vorübergehend zu Regen bei Minusgraden, davor schneite es heftig. Üblicherweise sind hohe Wolken kalt und enthalten viele Eiskristalle (= Kondensationskeime), während tiefe Wolken warm sind und aus unterkühlten Wassertropfen bestehen. Wenn die Eiskristalle in die tiefe Wolkendecke fallen, lagern sich die Tropfen an die Kristalle an und erreichen als Schneeflocken den Boden.
Das war allerdings auffällig, weißt auf ein deutliches (übliches) Missverhältnis von Kondensations- zu Kristallisationskeimen führt, und bedingt dass Wolken eben durchwegs spät gefrieren, sind die nicht hoch genug dann sind sie flüssig. Oberhalb -15, 20°C kann man zumeist von flüssigen Tröpfchen ausgehen. Nur vermehrt Dreck und Ruß, oder besonders kalte Luft, kann für Schneegriesel bis Eiskörner sorgen.

Exilfranke hat geschrieben: Eine mögliche Erklärung: die hohen/mittelhohen Wolken wurden durch großräumige Absinkvorgänge und Verdunstungsprozesse entfernt, übrig blieben die tiefen Wolken, d.h. viele unterkühlte Wassertropfen, die kollidierten und zu Boden fielen, übrig bleiben Eiskörner, man sagt auch Eisregen dazu. Es handelt sich dabei um rundliche, durchsichtige Körndln. Diese lagern sich am Boden als Granulat ab.
Jein, einerseits zogen die hohen Wolken schneller ab (Niederschlagspause), während die tieferen sich stauten, andererseits war es der Höhepunkt der WLA, mit durchaus knappen Plusgraden in 2000m Seehöhe, was auch kleinen Schneeflocken zugesetzt hätte.
Tippe aber der nieseligen Charakters wegen auf Nieselregen aus komplett Eislosen Wolken.
Und bei mir kamen sie auch flüssig an, das war kein Schneegriesel, es war durchwegs zu warm dazu (-1, 2°C, hochreichend), sondern der typisch nervige gefrierende Nieselregen, der das Autofahren am Tag drauf sportlich wertvoll macht. Das Zeug will nämlich erst von den Scheiben gekratzt werden (hmpf).

Das war bei mir allerdings erst Nachts, zuvor schneite es durchgehend.


Wenn es weiter im SO zwischenzeitlich Eiskörner gab, tippe ich nicht auf niedrige Wolken, sondern auf eine zu dicke Warmluftschichte knapp über 850 hPa, die sich um 12z über Kärnten befand:

http://www.wetterzentrale.de/pics/archi ... 101201.png
...mit der kälteren Luft unten froren die geschmolzenen Schneeflocken wieder...?
Exilfranke hat geschrieben: Wesentlich schlimmer ist es aber, wenn sich bei einer winterlichen Hochdrucklage mit tiefliegendem Hochnebel, der aus unterkühlten Wassertropfen besteht, feine Wassertropfen bilden, die ausfallen. Die Fallstrecke reicht nicht aus, damit die Tropfen als Eiskörner am Boden ankommen. Sie gelangen flüssig zum Erdboden und gefrieren, da sie unterkühlt sind, sofort am Boden fest, unabhängig davon, ob der Boden gefroren ist oder nicht. Dieses Glatteisnieseln kann lokal begrenzt auftreten.
Ja das entspricht meiner Beobachtung in der Nacht auf Do

Exilfranke hat geschrieben: Gefrierendes Nieseln oder gefrierender Regen tritt schließlich auch bei Lagen wie derzeit auf, wenn sich in der Höhe eine schmale Schicht mit Temperaturen über Null Grad bildet und am Boden noch Minusgrade herrschen. Dann fällt der Regen auf den gefrorenen Boden und bildet Glatteis, reißerischer sagt man dazu auch Blitzeis.

Ist der Regen sehr stark und wird es gleichzeitig in der Höhe wärmer, so wärmt er den Boden rasch und dessen Temperatur geht über Null, das Glatteis ist dann nur von kurzer Dauer. Auch begleitender starker Wind kann die Erwärmung der Bodenschicht fördern und das Glatteispotential verringern.

Dann gibt es noch einen extremen Fall, wie er am 1.12. in Rumänien auftrat: Während um den Karpatenbogen von Nordosten sehr strenge Frostluft einströmte, wurde in höheren Luftschichten aus Südwesten sehr warme Luft herangeführt. Diese schob sich über die kalte Luft und brachte flächige Aufgleitniederschläge (Warmfront). Daraus resultierte teilweise starker Regen auf eine sehr kalte Bodenschicht (unter -7 Grad). Entsprechend verwandelte sich im Osten und Südosten Rumäniens der Boden verbreitet in eine zentimeterdicke Eisschicht.

http://derstandard.at/1289609319033/...durch-Blitzeis" onclick="window.open(this.href);return false;

(Entgegen der Standard-Meldung "Blitzeis" war dieses Ereignis relativ gut vorhergesagt)

Inneralpin kommt Glatteis relativ selten vor, da sich in den Tälern meist genügend mächtige Kaltluftschichten halten, durch die der fallende Niederschlag entweder als Schnee oder zumindest als Eiskörner am Boden ankommt.

Auch aus Graz und Umgebung kenne ich teils anhaltende, zu Zentimeter dicken Eispanzern führende, Eisregenfälle. Hier kann sich die Kaltluft gerne durch Nachschub aus SO gegen milde Luft aus SW halten, Verkehrschaos inklusive (und 1995/6) zum Ärger der schweren Schneedecke beitragend.
Auch 20cm "Schnee" aus Eiskörnern habe ich schon erlebt, bodennahe KLA macht's. Wiederum "kaum" rutschig.

Grüße, Herfried
Schöne Grüße aus Mühldorf bei und 100 m über Feldbach, Herfried Spät-Schneefrosch 2011
Exilfranke1

Dienstag 7. Dezember 2010, 20:41

danke herfried fürs korrigieren.
war schlampig geschrieben
und ich war mir beim schreiben auch net mehr sicher,
hätte das besser recherchieren sollen...

heute war es zwar ein massives glatteisereignis, das massivste in österreich seit über 6 jahren, aber zum glück mit fortschreitender warmluftadvektion und genügend hoher Intensität, um die Erwärmung des Bodens zu beschleunigen.
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