Winterwetter - Sonnenschein, viel Schnee auf den Pisten, Hüttengaudi. So stellen sich viele Menschen den Winter vor. Doch dieser zeigt sich nicht immer von seiner freundlichen Seite, denn der ganze Schnee muss erst einmal fallen, und damit verbunden sind meist ausgeprägte Schlechtwetterfronten, welche das Wetter höchst ungemütlich gestalten können. Im phänologischen Kalender ist der Winter zwar die Jahreszeit der Vegetationsruhe, nicht jedoch der Wetterruhe. Doch nicht nur das "wilde" Wetter kann im Winter für die Bevölkerung zur Gefahr werden, sondern auch das ruhige Hochdruckwetter, klare, windstille Nächte können extrem niedrige Temperaturen bewirken, welche bei falscher Vorbereitung auch schnell bedrohlich werden können.

Auch wenn sich Väterchen Frost, in den letzten Jahren meist von seiner milden (Westströmungs-) Seite gezeigt hat, ist er doch jedes Jahr in der Lage, auch kalte Luftmassen aus dem Nordosten Europas zu uns zu steuern. Tagelang kann es bitterkalt werden, der Boden gefriert bis in tiefe Schichten, dazwischen sorgen VB - Tiefdrucklagen für eine "Schneebombe", danach kommt es zur Erwärmung in höheren Luftschichten, Eisregen fällt und überzieht Vegetation und Infrastruktur mit einer dicken Eissschicht, welche dieser jedoch kaum gewachsen sind, und zu Bruch gehen. Am Boden gefriert das Wasser ebenfalls, es kommt zum berüchtigten Glatteis. Man sieht, der Winter spielt sich nicht nur auf den Schipisten der heimischen Gebirgswelt ab, auch wenn es in den vergangenen Jahren oft den Anschein davon gemacht hat. Nein, der Winter kann jederzeit bei der richtigen Konstellation der Großwetterlage auch das südliche Wiener Becken fest in seiner frostigen Hand haben.

Frost ist der klassische Begleiter des Winters, ohne ihn könnte kaum eines der in folgender Abhandlung beschriebenen Phänomene existieren. Von Frost spricht man, wenn die Lufttemperatur auf Werte unter 0°C sinken, und dadurch ein Gefrieren des Elements Wassers eintritt (idealisiert, reinstes Waser, keine Partikel, Normaldruck).

Meist ist der Frost das erste Anzeichen des bevorstehenden Winterhalbjahres. Bereits im Frühherbst kann er in höher gelegenen Gebieten auftreten, wenn windschwache Hochdruckwetterlagen mit geringer oder keiner Bewölkung auftreten. Dann kommt es bedingt zu der Ausstrahlung des Erdbodens nach dem Sonnenuntergang zum immer weiteren Sinken der Temperatur nahe des Erdbodens, während es weiter von der Erdoberfläche entfernt in der Höhe milder bleibt. Sinkt die Temperatur dabei merklich unter 0°C kann sich auch Raureif bilden. Mehr Informationen zu den vom Raureif ausgehenden Gefahren können sich unter Reifglätte nachlesen. In jeder dieser Inversionswetterlagen ist zusätzlich die Bildung von Nebel zu erwarten. Frost ist nicht Frost, die Meteorologie unterschiedet viele verschiedene Begriffsdefinitionen. Die wichtigsten sollen hier angeführt und erläutert werden. In unseren Breiten teilt man die Stärke des Frostes abhängig von der erreichten Tiefsttemperatur ein.

Tiefsttemperatur Frostbezeichnung 0°C > Tmin > -4°C leichter Frost -4°C > Tmin > -10°C mäßiger Frost -10°C > Tmin > -15°C strenger Frost -15°C > Tmin sehr strenger Frost

Ein paar Begriffe rund um den Frost

Frosttag: Hiervon spricht man, wenn an einem Tag die Lufttemperatur im zwei Metern Höhe in einer Wetterhütte zumindest einmal unter 0°C sinkt. Die zwei Meter Höhe sind die offizielle international anerkannte Messhöhe der Lufttemperatur.

Eistag: Die Temperatur erreicht den gesamten Tag über nie positive Werte, überschreitet den Gefrierpunkt also nie.

Bodenfrost: Die Temperatur nahe der Erdoberfläche (normiert fünf Zentimeter) kühlt schneller ab, als die Luft in zwei Metern Höhe, sie ist allgemein empfindlicher auf die Einstrahlung von Sonnenlicht. Dadurch ist es möglich, dass die Temperatur innerhalb der Wetterhütte nicht unter 0°C sinkt, wohingegen am Erdboden Frost herrscht und Reif entsteht.

Nachtfrost: Durch die nächtliche Ausstrahlung des Erdbodens kühlt sich der Erdboden sukzessive aus, ebenso, wenn auch langsamer, die höheren Luftschichten. Falls die Temperatur während der Nach auch in zwei Metern Höhe unter 0°C sinkt, spricht man von Nachtfrost.

Kahlfrost: Bezeichnet in der Landwirtschaft eine Situation, bei der das Erdreich nicht von Schnee bedeckt ist, aber strenge Fröste herrschen. Dies führt zum Durchfrieren der oberen Bodenschichten.

Frühfrost, Spätfrost: Als Frühfrost werden die ersten Nachtfröste bezeichnet, die im Herbst auftreten. Sie werden teilweise in der Landwirtschaft gefürchtet, da sie noch während der Vegetationsperiode auftreten. In der Nähe des Erdbodens kann dabei die Temperatur örtlich auf -3 Grad zurückgehen, in seltenen Fällen auch unter -5 Grad. Der Spätfrost ist das Komplementär zum Frühfrost, dieser tritt bereits nach Ende des eigentlichen Winters auf, wenn bereits die Vergetation wieder erwacht ist.

Frostperiode: Ist ein ununterbrochenenr Zeitraum von Frosttagen. Die Frostperiode ist meist durch den Einbruch kalter Luftmassen geprägt, in denen aufgrund nächtlicher Ausstrahlung die Temperaturen unter den Gefrierpunkt sinken.

Doch der Frost hat nicht nur seine negativen Seiten, sondern er ist der Natur sehr dienlich. Er bestimmt die Ruhezeiten der Vegetation, für die Natur wird es jedoch gefährlich, wenn die Frostperioden von länger andauernden milden Wetterlagen abgelöst werden. Die Tiere und Pfanzen sind dann der Ansicht, der Winter wäre nun vorbei und erwachen aus ihrer Winterruhe oder Ähnlichem. Meldet sich der Winter danach jedoch mit einem markanten Wintereinbruch zurück, kann das fatale Folgen für die Tier- und Pflanzenwelt haben, welche dann meist Schäden und Verluste einstecken müssen.

Schnee, neben Frost der zweite Inbegriff des Winters. Solange die gefallenen Neuschneemengen sich in Grenzen halten und eine gute Konsistenz aufweisen, ist vor allem im Gebirge alles in Ordnung. Hält intensiver Schneefall jedoch über mehrere Tage hindurch an, können auch Neuschneemengen größer ein Meter zusammenkommen, welche sich nicht so schnell setzen können, als Neuschnee hinzukommt. Der Schnee türmt sich an den Hängen, besonders an steileren Gebirgshängen kommt es dann zu Rutschungen, Lawinen sind die Folge. Aufgrund ihrer Höhe sind besonders die Berge Schneeberg und Rax von großen Neuschneemengen betroffen. Steile Abhänge wie die Bereite und die Krumme Ries sind typische Lawinenhänge, hier kann sich der komprimierte Lawinenschnee in manchen Jahren den ganzen Sommer hinweg in Mulden halten. Es stellt sich die Frage, bei welchen Wetterlagen in der Region Niederösterreich Süd Alpin besonders große Neuschneemengen zusammenkommen können.

Vb - Tief : Der Schneebringer
Das Vb - Tief ist eine Bezeichnung für ein Tiefdruckgebiet, welcher auf der Van-Bebber-Zugstraße Vb von der Adria nördwärts über Österreich/Ungarn, Slowakie/Tschechische Republik und Polen zum Ostseeraum zieht. Die als „Vb“ bekannte Zugbahn wurde von Wilhelm Jacob van Bebber 1891 deklariert und mit dieser Notation in das System der Großwetterlagen integriert. Allgemein steht auch Mittelmeertief, je nach Tiefkernlage Genuatief oder Adriatief. Als Ausgangslage existiert meist ein Tiefdruckgebiet über Oberitalien (Genuatief), welches auf der Vorderseite eines Troges die Ostalpen nordwärts überquert und dabei feuchtwarme Luft aus dem Balkan und dem Mittelmeerraum miteinbezieht, die mit nach Norden strömt und auf die über Mitteleuropa lagernden Kaltluft aufgleitet und zu Niederschlag führt. Bei großen horizontalen Temperaturunterschieden auf eingem Raum kommt es in größeren Landschaftsräumen zu mäßigen bis starken tagelang anhaltenden Niederschlägen. Obwohl die größte Häufigkeit der Vb - Wetterlage im Frühling und Herbst auftritt, kommt sie auch ab und zu im Winter vor, wobei die großen Niederschlagsmengen dann in der Regel nicht zu Hochwasser, sondern zu enormen Neuschneemengen führen.

Tritt Schneefall in Kombination mit starkem bis orkanartigem Wind auf, so spricht man von einem Schneesturm. Der in der Luft vorhandene Schnee besteht dabei meist aus direkt fallendem Schnee, teilweise aber auch aus Schnee, der durch die turbulente Strömung vom Erdboden aufgewirbelt wird.

Tritt Schneefall in Kombination mit starkem bis orkanartigem Wind auf, so spricht man von einem Schneesturm. Der in der Luft vorhandene Schnee besteht dabei meist aus direkt fallendem Schnee, teilweise aber auch aus Schnee, der durch die turbulente Strömung vom Erdboden aufgewirbelt wird. Bei abnehmender Windgeschwindigkeit können größere Schneemengen die Erdoberfläche erreichen, sodass es stellenweise zur Bildung von Schneeanhäufungen (Schneeverwehungen und Schneewehen) kommt. Bei schwerem Schneesturm kann die Sichtweite auf wenige Meter zurückgehen, eine Orientierung ist dann meist nicht mehr möglich, weil sowohl Erdboden als auch Umgebungsluft eine weiße Farbe annehmen, welche am Horizont keine Grenze zu kennen scheint, man spricht in diesem Fall auch von White - Out.

Die Entstehung von Wintergewittern ist prinzipiell dieselbe wie die der Wärmegewitter. Für die meisten Wintergewitter reicht die Einstrahlung jedoch meist nicht, erst gezwungene Hebung an Kaltfronten schafft den nötigen Auftrieb. Informationen zur Entstehung von Wärmegewittern in den Sommermonaten finden Sie hier. Allerdings fehlt im Winter oft eine ausreichend starke Sonneneinstrahlung. Deswegen kann ein hoher Temperaturgradient (Temperaturdiefferenz zwischen bodennahen Luftschichten und Höhenluft) nur durch starke Abkühlung in der Höhe zustande kommen. Das geschieht durch Zufuhr von Höhenkaltluft, die meistens polaren Ursprungs ist. Ausreichende Temperaturdifferenzen gibt es im Winter deshalb meist nur in Meeresnähe beziehungsweise direkt über dem Meer oder großen Seen.

Über dem Meer wird die Feuchtekonvektion spontan und tageszeitunabhängig thermisch durch den starken Temperaturgradienten zwischen der relativ warmen Meeresoberfläche und der darüber geführten relativ kalten Luft ausgelöst. Über Land hingegen tritt dieser Effekt zurück und es ist unter Einfluss der – wenn auch schwachen – Einstrahlung ein Tagesgang der Konvektion zu beobachten. Wintergewitter treten am häufigsten in den Mittags- und frühen Nachmittagsstunden auf. Allerdings ist die in den unteren Schichten über dem Meer erwärmte Luft oft recht weit ins Binnenland hinein noch genügend labil, um Konvektion auszulösen. Wintergewitter sind oft mit kräftigen Graupelschauer- und Schneeschauern und damit verbundenen kurzzeitigen Schneestürmen verbunden. Da kältere Luft jedoch weniger Wasserdampf enthält und deshalb im Vergleich zu sommerlichen Luftmassen viel weniger energiereich ist, sind diese Gewitter meistens nicht so intensiv wie Wärmegewitter im Sommer.

Darunter versteht man die Änderung der Schneehöhe an einem Beobachtungsstandort durch Beeinflussung des Schnees durch darüber hinwegstreichende Winde, welche den Schnee abtransporiteren und anderswo wieder ansammeln lassen. Je nach Sichtbehinderung unterscheidet man zwischen Schneetreiben und Schneefegen.

Schneetreiben herrscht, wenn am Boden liegender Schnee durch Wind in Augenhöhe des Beobachters aufgewirbelt wird, und die Sichtweite in Augenhöhe unter einen Kilometer sinkt. Leichtes oder mäßiges Schneetreiben (über Augenhöhe)

Schneefegen herrscht, wenn am Boden liegender Schnee durch Wind in die bodennächsten Luftschichten aufgewirbelt wird. Die Sicht in Augenhöhe des Beobachters wird dadurch nicht beeinträchtigt. Sinkt die Sichtweite auch in Augenhöhe unter einen Kilometer, herrscht auch Schneetreiben (vgl. 4.1 Schneetreiben). Schneefegen ist eine der Folgen eines Schneesturms, kann aber auch durch niederschlagsfreie Starkwinde bzw. Stürme hervorgerufen werden, die bereits gefallenen Schnee wieder aufwirbeln und verfrachten. Schneefegen führt im Besonderen zu Schneeverwehungen und damit zu hohen Schneewechten. In den Bergen führt dieser Wetterzustand zu Schneewechten, die als einer der Hauptauslöser von Lawinen gelten.

Darunter versteht man unterkühlte Regentropfen, deren Temperatur weit unter 0°C liegt, diese aber trotzdem noch im flüssigen Zustand sich befinden. Umgangssprachlich ist der Begriff Eisregen gebräuchlicher. Unterkühlte Tropfen entstehen, wenn Regen durch kalte (negative Temperaturen vorausgesetzt) und sehr reine Luftschichten fällt und auf Grund des Mangels an Kristallisationskeimen nicht gefrieren können. Bei 0°C gefriert kaltes Wasser nicht automatisch. Für das Wachstum eines Eisstückes ist ein sog. Kristallisationskern notwendig. Man geht davon aus, dass "eiskaltes Wasser" eine "gesättigte Wasserlösung" darstellt, aus der Eiskristalle ausfallen, sobald sie durch weiteres Absinken der Temperatur, Erschütterung oder Verschmutzungen einen Kristallisationskern bekommen. Da aufgrund der wenigen vorhandenen Kristallisationskeime auch Eiskörner entstehen können, treten Eisregen und Niederschlag mit Eiskörnern oft gemeinsam auf. Treffen unterkühlte Tropfen auf eine Oberfläche, gefrieren sie schlagartig und bilden im Verlauf eine bis zu mehreren Zentimetern dicke, harte und klare Eisschicht. Auf Fahrbahnen führt dies zu gefährlichem Glatteis, auf der selbst Autos mit Winterreifen kaum Halt finden.

Eisregen tritt meist auf, wenn sich nach einer längeren winterlichen Hochdrucklage die bodennahe Luftschicht durch nächtliche Ausstrahlung weit unter 0°C abgekühlt hat und dann eine relativ milde atlantisches Schlechtwetterzone ("maskierte" Kaltfront) mit positiven Temperaturen in höheren Schichten (und somit Regen) über die bodennahe Kaltlufthaut zieht. Erst der nachfolgender kräftige und milde Westwind kann diese besonders für die Luftfahrt gefährliche Wettersituation beenden.

Verblüffende Erkenntnisse zum unterkühlten Regen
Im Versuch hat man herausgefunden, dass absolut reines, destilliertes Wasser in kleinsten Mengen auch bei -38°C noch flüssig ist. Ohne Kristallisationskerne lagern sich Wassermoleküle zu zufälligen Wolken (Clustern) zusammen, die dann als „Eis-Embryonen“ dienen können. Bei -5°C muss die instabile Wolke aus 50.000 H2O-Molekülen bestehen, bei -38°C nur noch aus 70. Eine winzige Erschütterung reicht jedoch aus, um es sofort gefrieren zu lassen. Wasser, das unter 0°C noch flüssig ist, nennt man „unterkühltes Wasser“. Unter – 40°C gefriert auch physikalisch und chemisch reines Wasser sofort. Unter Laborbedingungen kann Wasser auch bei -113°C noch flüssig gehalten werden!

Von Eisglätte (überfrierende Nässe) spricht man, wenn auf der Straße vorhandenes Wasser (beispielsweise Regenlacken nach einem Niederschlagsereignis oder tageszeitlich bedingten Tauwetter) gefriert.

Von Reifglätte spricht man, wenn die Temperatur des Straßenbelags unter dem Taupunkt liegt und somit Luftfeuchtigkeit anfriert. Da Brücken nachts stärker abkühlen als Straßen am Festland, ist hier die Gefahr von Reifglätte besonders groß.

Schneeglätte entsteht, wenn bereits vorhandener Schnee durch Druck, z. B. von Autos oder Fußgängern, zu einer glatten Schicht zusammengepresst wird. Besonders glatt wird diese Schicht, wenn sie leicht antaut und wieder gefriert (tageszeitliches Überschreiten der Temperatur über 0°C). Auch gefrierender Schneematsch führt zu Schneeglätte.

Schneefahrbahn
Fällt Schnee in ausreichend starker Intensität bei Temperaturen knapp über 0°C, so bleibt dieser Schnee trotz der Tautemperaturen liegen, unter Umständen auch auf Fahrbahnen. Dieser Schnee ist stark mit Wasser angereichert, weist also ein hohes Maß an flüssigem Wasser auf. Dadurch kommt es zur Bildung von Schneematsch. Ungefrorener Schneematsch führt zu Rutscheffekten, wenn er sich vor blockierenden Reifen staut und der sich dadurch bildende Keil aus Schneematsch auf der Straßenoberfläche gleitet.

Matschglätte
Entsteht, wenn der in 6.4 beschriebene Schneematsch durch unter den Gefierpunkt sinkende Temeraturen zu festem Eis erstarrt und an der Straßenoberfläche anfriert.

Glatteis
Bei Glatteis gefriert frischer Niederschlag beim Auftreffen auf dem Boden. Wenn normale Regentropfen auf dem kalten Straßenbelag sofort gefrieren, wird dies als gefrierender Regen bezeichnet. Es kann aber auch vorkommen, dass der Straßenbelag durch eine lang anhaltende Kälteperiode Temeraturen weit unter dem Gefierpunkt aufweist und darauf folgendes wärmeres Wetter verbunden mit Regen, so friert der flüssige Niederschlag für einige Stunden an der Straßenoberfläche an, da sich diese nicht so rasch erwärmen kann, als es die Umgebungsluft durch den Wetterumsturz tut.

Schmierschichten
Eine gefährliche Schmierschicht kann dann entstehen, wenn es lange nicht geregnet hat und sich eine zwischenzeitlich auf der Fahrbahn gebildete Staubschicht mit dem Regenwasser vermischt. Diese Straßengefahr kann während jeder Jahreszeit auftreten!