Quelle: Google


Quelle: EUMETSAT

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Anfang Dezember 2013 sorgte Orkantief "Xaver" im nahen Nordwesteuropa und im nördlichen Mitteleuropa für heftige Windböen in Orkanstärke. In den schottischen Highlands wurden Spitzenböen über 200 km/h, an den Küsten von Nordsee und Ostsee über 150 km/h registriert. Vor allem an der dänischen und deutschen Nordseeküste sowie in der Elbmündung kam es durch anhaltenden Nordweststurm zu einer schweren Sturmflut.

"Xavers" Anfänge

Anfang Dezember 2013 formierte sich über dem Nordatlantik im Bereich großer horizontaler Temperaturgegensätze eine bestens intakte Frontalzone. Treffen in den mittleren Breiten herangeführte kalte Polarluftmassen und Warmluft subtropischen Ursprungs auf engem Raum zusammen, so generiert der starke Temperaturgradient in der oberen Troposphäre ein ausgeprägtes Starkwindband (Jetstream). Deutlich erkennbar ist das Temperaturgefälle auch auf den Karten der 850-hPa-Temperatur. Diese zeigen die Lufttemperatur in etwa 1500 Metern Höhe, wo die Troposphäre meist oberhalb der Grenzschicht überwiegend frei von Einflüssen der Erdoberfläche ist. Am Morgen des 05.12. erreichten die Windgeschwindigkeiten über dem Nordatlantik in etwa 9 Kilometer Höhe über 300 km/h. Häufig finden sich bei solch einer Ausgangslage auf der linken Vorderseite eines Jetstreammaximums ideale Bedingungen für die Entwicklung von kräftigen Sturm- oder Orkantiefs. Verschiedene meteorologische Prozesse sorgen genau dort für die rasche Evakuierung von Luft aus einer gedachten vertikalen Luftsäule. Mit anderen Worten herrscht dort starke Höhendivergenz vor, die den Luftdruck am Boden rasch sinken lässt und die Genese kräftiger Tiefdruckgebiete einleitet. Damit verschärfen sich am Boden die horizontalen Luftdruckgegensätze, die die Atmosphäre wiederum mit Wind ausgleichen möchte. Für den starken Druckfall bei der Entwicklung von "Xaver" war maßgeblich die Advektion von positiver Vorticity in der oberen Troposphäre verantwortlich (siehe Karte). Vor der maximalen Isohypsenkrümmung im Bereich des Jetstreaks wird sowohl viel Scherungs- als auch viel Krümmungsvorticity herangeführt, was eine große Höhendivergenz hervorruft. Nach der starken Beschleunigung der Luftmassen im Jetstreak wird die Strömung im Jetausgang durch ihre Trägheit nach rechts abgelenkt. Dort überwiegt die in Bewegungsrichtung nach rechts ablenkende Corioliskraft der nach links zeigenden Druckgradientkraft. Dieser Prozess evakuiert im linken Jetauszug zusätzlich Luft und trägt zum massiven Druckfall am Boden bei.

"Xaver" konnte am Mittag des 04.12. im Seegebiet südlich von Grönland als offene Welle und junges Tief mit einem Luftdruck von etwa 1010 hPa ausgemacht werden. Am 05.12., 06 UTC lag "Xaver" nach rascher Intensivierung mit einem Kerndruck von 975 hPa nördlich von Schottland. Damit erfüllte die Tiefdruckentwicklung das Kriterium einer rapiden Zyklogenese (mindestens 24 hPa Druckfall innerhalb 24 Stunden). Der größte Luftdruckgradient bildete sich südlich und westlich des Tiefkerns aus. Damit lag "Xavers" Sturmfeld im Bereich hochreichend kalter und labil geschichteter Polarluft, die rückseitig des Tiefs aus den hohen Breiten angezapft wurde. Im 500-hPa-Niveau (in etwa 5,5 Kilometer Höhe in der mittleren Troposphäre) stieß mit Durchschwenken des kurzwelligen Höhentroges die -40 °C-Isotherme südwärts bis nach Dänemark vor. Aufgrund der labilen Schichtung konnten die starken Höhenwinde durch vertikalen Transport von horizontalem Impuls vor allem bei Schauern und Gewittern bis zum Erdboden durchgereicht werden. Dadurch bildete sich bei der klassischen Bjerknes'schen Polarfrontzyklone ein Rückseiten- und Trogsektorsturm aus, der nicht nur an den Küsten und auf den Bergen, sondern auch im Flachland mit Orkanböen aufwartete. Am Morgen des 05.12. wurden in Großbritannien 3-stündige Druckfalltendenzen bis zu -17,1 hPa in Lerwick und Steigtendenzen bis zu 18,1 hPa in Sule Skerry registriert. Diese Werte liegen im Größenbereich vergangener starker Winterstürme über Mitteleuropa, wie beispielsweise von "Kyrill" im Januar 2007. Über dem nördlichen Mitteleuropa wurden am späten Vormittag und Nachmittag etwas geringere Druckfalltendenzen bis -14,4 hPa/3 h in Thyboroen (DK) gemessen. Auch die tiefrückseitigen Druckanstiege blieben hinter den Werten vom Vormittag zurück.

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Wind in ca 9 km Höhe


Temperatur 850 hPa


Bodendruck 500 hPa


Vorticityadvektion 300 hPa

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Entwicklung & Auswirkungen von "Xaver"

Britische Inseln

Am Vormittag des 05.12. erfasste "Xaver" während seiner Intensivierung Irland und vor allem den Norden Großbritanniens. Dort traten entlang der Küste, auf den Hebriden und besonders in den schottischen Highlands die ersten Orkanböen auf. Knapp vor dem Cairnwell (933 m) nahm Aonach Mor (1130 m) die Spitzenposition ein, wo Windgeschwindigkeiten bis zu 228 km/h gemessen wurden. Auf den Gipfeln der Highlands sind Windböen jenseits der 200 km/h allerdings bei kräftigen Winterstürmen desöfteren zu beobachten. Der britische Landesrekord datiert am 20. März 1986, als der Cairngorm Summit (1245 m) sogar 283 km/h erreichte. Aber auch in den teilweise küstenferneren Niederungen brachte "Xaver" Orkanböen. Edinburgh maß 132 km/h, Drumalbin 145 km/h. Der Sturm verursachte vor allem Schäden an Infrastruktur und Gebäuden, Bäume wurden entwurzelt. An der Ostküste folgten durch die anhaltend starken Nordwestwinde mehrere Sturmfluten. In Norfolk und Sussex mussten etwa 10.000 Einwohner evakuiert werden. Zum Schutz von London wurde mehrmals die Flutschutzanlage "Thames Barrier" geschlossen. Auf den Britischen Inseln forderte der Orkan zwei Menschenleben.

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Wind 10 m

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Nordseeraum, Ostseeraum, Dänemark, Deutschland

Im Laufe des Tages verlagerte sich "Xaver" unter weiterer Verstärkung ostwärts und erreichte nach Überquerung der Nordsee zum Abend Südschweden. Bis 18 UTC sank der Kerndruck des Orkantiefs auf 961 hPa. Zum 06.12. hin nahm "Xaver" allmählich die Position eines Zentraltiefs im Zentrum des Höhentroges ein. Damit endete aufgrund nachlassender Hebungsantriebe die weitere Intensivierung und das Tief verringerte seine Zuggeschwindigkeit. 12 Stunden später lag der Orkanwirbel am Morgen des 06.12. mit nahezu unverändertem Kerndruck über der zentralen Ostsee. Auf "Xavers" Rückseite bekamen besonders der mitteleuropäische Nordsee- und Ostseeraum, Dänemark sowie Norddeutschland das kräftige Sturmfeld mit Orkanböen zu spüren. Da sich das Tief immer langsamer ostwärts verlagerte und von Südwesten her als Gegenspieler ein kräftiges Hochdruckgebiet nachrückte, hielt unter einem nachwievor kräftigen Jetstream der Nordweststurm vom Nordatlantik bis zur deutschen Nordseeküste sowie bis zur deutschen und polnischen Ostseeküste lange an. Erst ab dem Mittag des 06.12. ließen die Windgeschwindigkeiten überall langsam nach.

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Bodendruckanalyse

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Ein erster Höhepunkt bei den Windgeschwindigkeiten zeichnete sich im niederländischen, deutschen und dänischen Nordseeraum bei der Passage der Kaltfront ab. Linienartig organisiert erreichten die Schauer gegen 15 MEZ von Nordwesten her das europäische Festland. Durch die sehr kalte Luft in der Höhe und der labil geschichteten Luftmasse entwickelten sich entlang der Kaltfront zahlreiche Wintergewitter, die über den Niederlanden und über der Nordhälfte Deutschlands bis zum Abend weit landeinwärts vorankamen. Mit Herabmischen der starken Höhenwinde trat in Stavoren in den Niederlanden eine Orkanböe von 137 km/h auf. An der dänischen Nordseeküste wartete Torsminde mit 152 km/h auf, gefolgt von Büsum in Nordfriesland mit 137 km/h. Im privaten Wetterstationsnetz von Meteomedia hielt die Station List/Sylt-Ellenbogen eine Orkanböe von 159 km/h fest. Am Südende der Insel fegten in Hörnum Windböen bis 148 km/h hinweg. Im Landesinneren nahmen die maximalen Windgeschwindigkeiten nach Süden hin stetig ab. Nur die Mittelgebirge konnten sich mit orkanartigen Böen oder Orkanböen behaupten. Kombiniert mit stärkeren Schneefällen gab es dort oft Schneeverwehungen. Im Flachland blieb es meist bei Sturmböen oder schweren Sturmböen, so beispielsweise am Köln/Bonner-Flughafen oder in Erfurt-Bindersleben mit jeweils 97 km/h.

Der absolute Höhepunkt des Orkans erfolgte an den deutschen Küsten, in Dänemark und im Ostseeraum allerdings nur selten mit der Kaltfrontpassage. Vielerorts kam es erst während des Abends und in der Nacht zum 06.12. zu den stärksten Böen, als sich in der labilen Kaltluft zahlreiche Regen-, Schnee- und Graupelschauer entwickelten, in deren Umgebung die Höhenwinde durchgereicht und mitunter downburstartig beschleunigt werden konnten. Während des Rückseitensturms maß Glücksburg-Meierwik in Schleswig-Holstein mit 158 km/h die höchste Windgeschwindigkeit im DWD-Messnetz. Meteomedia registrierte an der Nordseeküste in List/Sylt-Ellenbogen eine Spitzenböe von 185 km/h, in Hörnum auf Sylt 162 km/h. Im Ostseeraum hielt der Dornbusch auf Hiddensee (Meteomedia) eine Orkanböe von 167 km/h fest, der Kieler Leuchtturm (DWD) kam auf 144 km/h. Entlang der gesamten deutschen Nord- und Ostseeküste gab es während "Xaver" teilweise extreme Orkanböen. In Dänemark teilten sich Torsminde und Nissum Fjord die höchste Böengeschwindigkeit von 159 km/h. Selbst im 10-Minuten-Mittel erreichten beide Stationen mit jeweils bis zu 132 km/h vollen Orkan (ab 118 km/h). Die anhaltend starken Winde aus Nordwest verursachten, verbunden mit einer zusätzlichen Springtide bei Neumond, an der Westküste Dänemarks, in der Deutschen Bucht und in der Elbmündung mehrere schwere Sturmfluten. Der höchste Scheitel wurde in der Nacht und am Morgen des 06.12. registriert. Hamburg/St. Pauli zeigte einen maximalen Wasserstand von 3,98 m über mittlerem Hochwasser (MHW). Bei der Sturmflutkatastrophe im Februar 1962 lag das Maximum mit 4,03 m über MHW nur minimal höher. Hamburgs Rekordsturmflut geht auf den Capella-Orkan im Januar 1976 zurück, als das Hochwasser bis auf 4,67 m über MHW anstieg.

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Quelle: Wetteronline.de - Niederschlag & Blitze

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Prognosen

Am 1. Dezember 2013 wurde vor einem arktischen Sturm gewarnt, der in Teilen Großbritanniens Schnee bringen werde. Am Abend des 3. Dezembers 2013 wurden in einigen Medien für den 6. Dezember 2013 Windgeschwindigkeiten von mehr als 150 km/h über der Nordsee und auf Höhenlagen im Mittelgebirge vorausgesagt, zudem ein Wintereinbruch (verbunden mit starken Schneefällen) in ganz Deutschland. Für den 5. Dezember 2013 wurden markante Temperaturunterschiede über dem Nordatlantik und hohe Luftdruckdifferenzen erwartet: im Zentrum des Tiefs wurde ein Luftdruck von 960 Hektopascal vorausgesagt, zur gleichen Zeit an der Grenze Deutschlands zur Schweiz ein Luftdruck von 1023 Hektopascal. Für den Bereich der Nordsee wurde bei gleichzeitigem Neumond (3. Dezember 2013) vor einer schweren Sturmflut gewarnt. Die prognostizierte Stärke wurde mit dem Orkan Christian im Oktober 2013 verglichen. Der Sturmflutwarndienst blieb zurückhaltend. Frank Böttcher vom privaten Institut für Wetter- und Klimakommunikation und Jörg Kachelmann regten umfangreiche Warnungen der Bevölkerung und Sicherheitsmaßnahmen an. Sylvin Müller-Navarra vom Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie teilte mit, eine offizielle Hochwasserprognose erst am 4. Dezember 2013 abgeben zu können. Am 4. Dezember 2013 teilte der Deutsche Wetterdienst mit, der Sturm werde voraussichtlich vom 5. bis 6. Dezember 2013 an der Nordseeküste Böen der Stärke 12 (im Binnenland mit Stärke 11) bringen. Böen von mehr als 140 km/h wurden als möglich eingeschätzt. Das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie hielt bis zu drei schwere Sturmfluten für möglich. Es erwartete die höchste dieser Sturmfluten in der Nacht zum 6. Dezember 2013 – nach Mitternacht – in Ostfriesland und an der Nordseeinsel Borkum. Später sollte der Scheitel dann die Elbmündung bei Cuxhaven und parallel dazu Nordfriesland erreichen. In Hamburg und Bremen wurde die Ankunft einer Sturmflut für den 6. Dezember vorausgesagt.[9] Der Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein rechnete mit Landunter auf den Halligen. Für die deutsche Ostseeküste, insbesondere für die Flensburger Förde und die Schleimündung, wurde aufgrund des starken ablandigen Windes am 5. Dezember 2013 abends Niedrigwasser vorausgesagt und aufgrund des Badewanneneffekts vor einem zeitlich verzögerten Sturmhochwasser an der südlichen Ostseeküste am 6. Dezember abends mit über 140 cm über Normalhöhennull gewarnt.

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Vorbereitungen

Überflutung der Großen Elbstraße in Hamburg-Altona An der gesamten Nordseeküste fiel am 5. Dezember 2013 der Schulunterricht aus. Dies betraf in Niedersachsen alle Landkreise zwischen dem Emsland, Nienburg/Weser und der Küste sowie die Städte Emden, Wilhelmshaven, Cuxhaven und Delmenhorst.[12] In Schleswig-Holstein blieben die Schulen zusätzlich auch an der Ostseeküste geschlossen, insbesondere im Kreis Ostholstein inklusive Fehmarn sowie im Kreis Schleswig-Flensburg mit dem Stadtgebiet. Die staatlichen Schulen und Berufsschulen in Mecklenburg-Vorpommern blieben am 6. Dezember geschlossen. Eine Notbetreuung durch die anwesenden Lehrer wurde sichergestellt. Die Eltern der Schüler sollten unter Berücksichtigung der Lage entscheiden, ob sie ihre Kinder zur Schule schicken. Auch in Hamburg gab es am 6. Dezember 2013 generell schulfrei. Die Meyer-Werft in Papenburg schloss am 5. Dezember 2013 vorsorglich die Werkstore und schickte alle Mitarbeiter der Früh- und Tagschicht nach Hause. Die Deutsche Bahn riet für die Zeit ab 5. Dezember 2013 nachmittag von Bahnreisen in Schleswig-Holstein, Hamburg, dem nördlichen Niedersachsen und Bremen ab. Behinderungen erwartete die Bahn durch Windbruch und auch durch verbreiteten starken Schneefall bis ins Flachland. Die Bahn gab an, 64 Schneeräumfahrzeuge und 37 Zugenteisungsanlagen sowie – für den Fall vereister Oberleitungen – Diesellokomotiven einsatzbereit zu halten. Außerdem versetzte die Bahn Teams zur Räumung von Bahnsteigen und Gleisen und zur Reparatur von Oberleitungen in Bereitschaft. Vorsorglich wurde eine Einstellung des Fährverkehrs zu den deutschen Nordseeinseln, darunter Sylt, Juist, Norderney und Wangerooge, ab dem 5. Dezember 2013 angekündigt. Auch vor einer Sperrung der Rader Hochbrücke der Bundesautobahn 7 und der Fehmarnsundbrücke der Bundesstraße 207 ab einer bestimmten Windstärke wurde gewarnt.[16] Der Flughafen Hamburg äußerte sich am Abend des 4. Dezember 2013 abwartend. Am nächsten Morgen wurde ein Großteil der Flüge ab dem Mittag gestrichen. Auch im schwedischen Schonen wurden ab dem 6. Dezember vormittags sämtliche Zugfahrten ausgesetzt und die Fähren nach Bornholm stillgelegt. Autofahrer mussten mit einer Sperrung der Öresundbrücke rechnen. An Englands und Schottlands Ostküste stellte man sich auf die höchste Flut seit 30 Jahren ein. In der Niederlanden wurde die Abschlussbauwerke der Deltawerke und im Vereinigten Königreich die Thames Barrier geschlossen. Vorsorglich wurden in Bremen überschwemmungsgefährdete Ortsteile evakuiert. Auch im Hamburger Hafen wurden die überflutungsgefährdeten Gebiete von der Polizei abgeriegelt. Das Tiefdruckgebiet Xaver entstand südlich von Grönland auf dem offenen Nordatlantik. Am 5. Dezember richteten Stürme in Großbritannien Verwüstungen an. Am Nachmittag des 5. Dezembers 2013 erreichte der Orkan die deutsche, niederländische und auch dänische Nordseeküste. An diesem und am nächsten Tag trafen drei schwere Sturmfluten die Küsten des Festlandes. Die Wasser-Höchststände wurden in der Nacht zum 6. Dezember registriert, nachdem der Nordwestwind große Wassermengen in die Deutsche Bucht bewegt hatte. Dabei lagen die meisten Pegelstände zwischen etwa drei und vier Metern über dem mittleren Hochwasser (MHW). Mehrere Halligen meldeten Land unter. In Hamburg wurden die zweithöchsten Pegelstände seit den Aufzeichnungen ab 1825 (siehe auch Februarflut 1825) gemessen, ein höherer Stand wurde nur während des Capella-Orkans von 1976 beobachtet. An einigen Orten erreichten die Orkanböen Windgeschwindigkeiten von bis zu 160 km/h, der Spitzenwert wurde mit 174 km/h auf Sylt aufgezeichnet. Am 6. Dezember 2013 lag das Zentrum des Sturms über dem Baltikum, am 7. Dezember bereits über Russland.

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Schäden

Britische Inseln - Am 5. Dezember 2013 kam es in Großbritannien zur stärksten Sturmflut seit der Flutkatastrophe von 1953. 20.000 Menschen in Schottland und 6.500 Menschen in Irland waren ohne Strom.[23] ScotRail stellte den Zugverkehr komplett ein, nachdem Trümmer auf einige Gleise gefallen waren. Deutschland - Hamburg-HafenCity am Morgen des 6. Dezember In Deutschland waren die Schäden weniger verheerend als zuvor befürchtet. Dies wurde insbesondere auf die präzisen Wettervorhersagen und den in den letzten Jahrzehnten wesentlich verbesserten Küstenschutz zurückgeführt. Dennoch wurde angenommen, dass Schäden in Millionenhöhe entstanden sind. In Cuxhaven deckte der Orkan mehrere Hausdächer ab, die Trümmer eines großen Flachdachs beschädigten oder zerstörten etwa 40 Autos. Während auf dem Festland die Deiche den Wassermassen standhielten, verzeichneten alle Ostfriesischen Inseln mittlere bis starke Dünenabbrüche. Am schwersten wurde Juist getroffen. Der Niedersächsische Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) erklärte, dass vor dem im westlichen Inselteil gelegenen Hammersee die Naturdünen auf einer Breite von 25 Metern weggespült wurden. Auch auf Langeoog, Spiekeroog und Wangerooge gab es erhebliche Dünenschäden. Hinzu kam an der gesamten Küste die notwendige Entsorgung von riesigen Mengen an Teek (pflanzliches Treibgut). Auch die Nordfriesischen Inseln meldeten deutliche Landverluste, darunter vor allem Sylt, Föhr und Amrum. Die meisten Halligen wurden überspült. In Keitum auf Sylt brach ein Deich. Am Sylter Strand wurde die Dünenlandschaft auf einer Länge von 23 Kilometern beschädigt, besonders gravierend im Bereich der Hörnumer Odde an der Südspitze. Dort gingen in Teilbereichen rund 20 Meter verloren. Auf Düne, der Nebeninsel von Helgoland, kam es ebenfalls zu massiven Sandabtragungen und Wassereinbrüchen. Die Auswirkungen des Orkans waren auch im Landesinneren spürbar. Auf dem Brocken im Harz brachte er mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 150 km/h einen halben Meter Neuschnee. In der ostwestfälischen Stadt Lübbecke wurde eine Windgeschwindigkeit von 98 km/h gemessen. Zuvor war dort, wie in zahlreichen weiteren norddeutschen Städten, der Weihnachtsmarkt geschlossen worden. In Hamburg fiel am 5. Dezember 2013 ab 11 Uhr der Unterricht an allen Schulen aus. Am 6. Dezember 2013 wurde der Betrieb in allen Schulen und Bildungseinrichtungen auf einen Notbetrieb minimiert. Auch in Niedersachsen, Schleswig-Holstein, Bremen und Mecklenburg-Vorpommern wurde der Schulbetrieb in vielen Städten und Landkreisen ganztägig oder teilweise abgesagt.

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Komplette Studie bzw. Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Orkan_Xaver