2.2 Großwetterlagen
Nordseezustand 2004
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2.2 Großwetterlagen
Zirkulationsindizes wie der NAO-Index liefern eine kompakte Information zur Charak
terisierung der großräumigen atmosphärischen Zirkulation, welche die maßgeblichen
Antriebsbedingungen für ozeanographische Zustandsänderungen definiert.
Eine differenziertere, ebenfalls seit langem gebräuchliche Methode zur integralen Be
schreibung der regionalen atmosphärischen Zirkulation besteht in der Definition von
Zirkulationsmustern oder >Großwetterlagen< (Baur et al. 1944, Lamb 1950). Zur Ob
jektivierung der >Lamb Weather Types< wurde von Jenkinson und Collinson (1977)
ein automatisches Verfahren entwickelt, welches eine Klassifizierung der täglichen
Großwetterlage ausschließlich auf Basis von Luftdruckdaten im Meeresniveau erlaubt.
Auch durch seine Einfachheit ist diese Klassifizierungsmethode zu einem vielgenutz
ten Werkzeug z. B. bei der Analyse von regionalen Klimaänderungen avanciert
(Jones et al.1999, Chen 2000, Omstedt et al. 2004).
Für diesen Bericht wurde das Verfahren auf einen Nordsee-Teildatensatz der täglichen
nordhemisphärischen Luftdruckfelder im Meeresniveau des UK Met Office angewen
det. Dieser Datensatz wurde freundlicherweise vom British Atmospheric Data Cen
tre 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 Zir
kulationstyp fest (Zyklonal, Nordwest etc.), sondern erlauben darüber hinaus die Iden
tifizierung von Sturmereignissen. Eine ausführliche Beschreibung der Methodik findet
man in Loewe et al. (2005).
Abb.2-3 zeigt die Luftdruckverteilung für den stärksten SW-Sturm des Jahres am 4.
Oktober 2004. Durch Auswertung des Luftdrucks an den gekennzeichneten 16 Gitter
positionen ergeben sich für den Wind- und Vorticity-Index 33.1 bzw. 15.8 hPa. Diese
Werte entsprechen einer Windgeschwindigkeit von 20.5 m/s aus Kompassrichtung
204° und einer Wirbelstärke von 43°/Tag und gelten streng für die Position 55° N /
5° E. Die daraus abgeleitete Klassifizierung >SW-Sturm< ist repräsentativ für das durch
die Punkte 4-5-9-13-12-8 begrenzte Gebiet. Weitere Klassifizierungsbeispiele findet
man in Abschnitt 2.3, S. 45.
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 an
zeigt, hätte die Einführung eines Vorzeichens für den Geschwindigkeitsbetrag unter
bleiben können. Das Vorzeichen dient hier zur Unterscheidung von Winden aus der
westlichen (+) bzw. östlichen (-) Hemisphäre. Die Asymmetrie der »Schmetterlingsflü
gel« macht deutlich, dass die Nordsee in der geographischen Zone ostwärts wandern
der Wellen und Wirbel liegt, welche eine Vorherrschaft von Winden aus NW- bis SW-
lichen Richtungen bedingen. Ferner ist der Lage der Verteilungsgipfel im negativen
Vorticitybereich zu entnehmen, dass antizyklonale Rotationsformen häufiger auftreten
als zyklonale.