2.2  Großwetterlagen

Nordseezustand  2003

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2.2  Großwetterlagen
Zirkulationsindizes  wie  der  NAO-Index  liefern  eine  kompakte  Information  zur  Charakterisierung ­
  der  großräumigen  atmosphärischen  Zirkulation,  welche  die  maßgeblichen
Antriebsbedingungen  für  ozeanographische  Zustandsänderungen  definiert.
Eine  differenziertere,  ebenfalls  seit  langem  gebräuchliche  Methode  zur  integralen  Beschreibung ­
  der  regionalen  atmosphärischen  Zirkulation  besteht  in  der  Definition  von
Zirkulationsmustern  oder  Großwetterlagen<  (Baur  et  al.  1944,  Lamb  1950).
Für  diesen  Bericht  wurde  ein  automatisches  Verfahren  implementiert,  das  von  Jenkinson
  und  Collinson  (1977)  zur  Objektivierung  der  >Lamb  Weather  Types<  entwickelt
worden  war  und  eine  Klassifizierung  der  täglichen  Großwetterlage  ausschließlich  auf
Basis  von  Luftdruckdaten  im  Meeresniveau  erlaubt.  Durch  seine  bestechende  Einfachheit ­
  ist  dieses  Verfahren  zu  einem  vielgenutzten  Werkzeug  z.  B.  bei  der  Analyse
von  regionalen  Klimaänderungen  avanciert  (Jones  et  al.  1999,  Omstedtetal.
2004).
Das  Verfahren  wurde  auf  einen  Nordsee-Teildatensatz  der  täglichen  nordhemisphärischen ­
  Luftdruckfelder  im  Meeresniveau  des  UK  Met  Office  angewendet.  Dieser  Datensatz ­
  wurde  freundlicherweise  vom  British  Atmospheric  Data  Centre  zur  Verfügung ­
  gestellt  (badc.nerc.ac.uk/data/mslp).
2.2.1  Klassifizierung
Aus  der  täglichen  Luftdruckverteilung  im  mittleren  Meeresniveau  werden  zwei  für  die
Nordseeregion  repräsentative  Indizes  für  Wind  und  Vorticity  (Wirbelstärke)  abgeleitet.
Empirische  Relationen  zwischen  beiden  Größen  legen  anschließend  nicht  nur  den
Zirkulationstyp  fest  (Zyklonal,  Nordwest  etc.),  sondern  erlauben  darüber  hinaus  die
Identifizierung  von  Sturmereignissen.  Eine  ausführliche  Beschreibung  der  Methodik
findet  man  in  Anhanges.  185.
Abb.2-3  zeigt  die  Luftdruckverteilung  des  Orkantiefs  vom  21.  Dezember  2003.  Dieser
stärkste  Sturm  des  Jahres  ist  ein  Beispiel  für  den  zyklonalen  Rotationstyp  >C<,  den  das
Verfahren  durch  Auswertung  des  Luftdrucks  an  den  gekennzeichneten  16  Gitterpositionen ­
  automatisch  zuordnet.  Weitere  Klassifizierungsbeispiele  findet  man  in
Abschnitt  2.3,5.35.
Die  bivariate  Verteilung  der  täglichen  Windgeschwindigkeits-  und  Vorticity-Indizes  ist
in  Abb.2-4  für  den  Zeitraum  1971  -2000  dargestellt.  Während  das  Vorzeichen  des
Vorticity-Index  eine  zyklonale  (+)  bzw.  antizyklonale  (-)  Krümmung  der  Isobaren  anzeigt, ­
  hätte  die  Einführung  eines  Vorzeichens  für  den  Geschwindigkeitsbetrag  unterbleiben ­
  können.  Das  Vorzeichen  dient  hier  zur  Unterscheidung  von  Winden  aus  der
westlichen  (+)  bzw.  östlichen  (-)  Hemisphäre.  Die  Asymmetrie  der  »Schmetterlingsflügel« ­
  macht  deutlich,  dass  die  Nordsee  in  der  geographischen  Zone  ostwärts  wandernder ­
  Wellen  und  Wirbel  liegt,  welche  eine  Vorherrschaft  von  Winden  aus  NW-  bis
SW-lichen  Richtungen  bedingen.
Ein  vielleicht  zunächst  erstaunlicher  Befund  besteht  darin,  dass  der  Verteilungsgipfel
im  negativen  Vorticitybereich  auftritt  und  demzufolge  antizyklonale  Rotationsformen
am  häufigsten  Vorkommen.  In  seiner  Studie  zur  Zirkulationsklimatologie  in  Schweden,
in  der  das  gleiche  Klassifikationsverfahren  -  jedoch  für  die  zentrale  geographische
Breite  60°  N  -  angewendet  wurde,  findet  Chen  (2000)  eine  größere  Häufigkeit  zyklo-