Ein See aus kalter und feuchter Luft

Andreas Walker | Ausgabe_01-02/2017

Manche lieben ihn, viele nicht: Nebel. Zweifellos hat der «Kaltluftsee» seinen Sinn und Reiz. Doch die Nebeltage werden seltener, aus erfreulichem Grund.

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Die Sonnenscheindauer nimmt in den Niederungen in der Winterzeit stark ab, während in höheren Regionen viel Sonne und hohe Temperaturen verzeichnet werden. Grund dafür ist der Nebel, der uns häufig aufs Gemüt drückt, besonders dann, wenn wir uns allzu oft in dieser seltsamen Wolke befinden. Der Meteorologe bezeichnet das Nebelmeer als «Kaltluftsee», denn die winterlichen Nebelmeere bei uns sind auf einen riesigen See aus kalter und feuchter Luft zurückzuführen, der in den Niederungen liegt. Ursprünglich stammt das Wort Nebel aus dem griechischen Wort «nephele», was Wolke bedeutet. Die griechische Mythologie erzählt von der Nymphe «Nephele», die häufig die Gestalt einer Wolke annahm.

Die Wolke, die am Boden aufliegt, der Nebel, entsteht im Alpenraum meistens bei einer Bisenlage. Ein winterliches Hochdruckgebiet führt kalte Luft vom Festland aus nordöstlicher Richtung nach Mitteleuropa. In einer klaren kalten Nacht fliesst die kältere und somit schwerere Luft nach unten ins Tal. Am frühen Morgen liegt in den Niederungen ein riesiger Kaltluftsee, worin die Feuchtigkeit kondensiert – es bildet sich eine geschlossene Nebeldecke. Sobald die Nebeldecke kompakt geworden ist, wird das Vordringen der Sonnenstrahlung bis zum Boden unmöglich; deshalb bleibt es kalt. Durch den Nebel wird die jährliche Durchschnittstemperatur um schätzungsweise 1,2 Grad gesenkt.

Erst wenn die Sichtweite auf weniger als einen Kilometer schrumpft, wird in der Meteorologie von Nebel gesprochen. Bei einer Sichtweite von 500 bis 1000 Metern spricht man von einem leichten, bei 200 bis 500 Metern von einem mässigen und bei unter 200 Metern von einem starken Nebel. Meteorologisch gesehen ist der Nebel jedoch nichts anderes als eine Wolke, die am Boden aufliegt. Denn was wir als Nebel wahrnehmen, ist in Wirklichkeit eine Ansammlung von Milliarden kleinster Wassertröpfchen, die so leicht sind, dass sie in der Luft schweben.

Der Nebel kommt in fast allen Klimazonen der Erde vor. Die grösste Nebelhäufigkeit tritt jedoch in feuchten Gebieten mit grossen Temperaturschwankungen auf. So bildet sich Nebel auf hoher See oft beim Zusammentreffen von warmen und kalten Meeresströmungen.

Die räumliche Ausdehnung des Nebels kann beträchtlich schwanken: Horizontal kann der Nebel eine Ausbreitung von wenigen Hundert Metern bis Hunderte von Kilometern erreichen; in der Vertikalen schwankt die Höhe von einigen Dezimetern bis zu mehreren Hundert Metern.

Nebelmeer zwischen Alpen und Jura. Paradoxerweise sind die Temperaturen unter dem winterlichen Nebelmeer oft viel tiefer als darüber in den Bergen. Der Grund ist eine sogenannte Temperaturinversion, das heisst, die Temperatur nimmt mit der Höhe nicht ab (wie das normalerweise der Fall ist), sondern zu. So kann in den Bergen warmes Wetter mit viel Sonne genossen werden, während es in den Niederungen grau und kalt ist.

Typisch für solche Wetterlagen ist die Situation, dass der Nebel ähnlich einer Käseglocke keine Durchmischung der Luftmassen über und unter dem Nebel zulässt. Dies führt dazu, dass im Winter, besonders in dicht besiedelten Gebieten, die neblige Luft stark mit Schadstoffen angereichert ist, während sie über dem Nebel klar und rein ist. Die weisse Nebeldecke strahlt das Sonnenlicht fast gänzlich zurück und bewirkt, dass die am Boden liegende Kaltluft kaum erwärmt wird. Während lang andauernden Hochdrucklagen kann im Winter in solchen Situationen der Nebel wochenlang in den Niederungen trübes Wetter verursachen, während in den Bergen dauerhafter Sonnenschein vorherrscht.

Die Schweiz bildet mit ihrem Relief gute Voraussetzungen für die Bildung von Nebel. Die vorhandene Feuchtigkeit, die in der Luft in klaren Nächten kondensiert, lässt ein «Nebelmeer» entstehen, das sich als riesiger Kaltluftsee im Mittelland ausbreitet. Deshalb versinken die Niederungen des Mittellandes im Winterhalbjahr überdurchschnittlich häufig im Nebel: Während in Basel im Winterhalbjahr ca. 30 Nebeltage registriert werden, sind es in Aarau oder Solothurn rund das Doppelte. Der Grund für diesen markanten Unterschied liegt darin, dass sich Aarau und Solothurn mitten in diesem Kaltluftsee des Mittellandes befinden. Dieser Kältesee wird abgegrenzt durch die «Beckenränder» der Alpen und des Juras. Basel liegt auf der anderen Seite des Juras und somit auch ausserhalb dieses Kältesees.

Wie hoch ist die Nebelgrenze?
Die Nebelobergrenze hängt direkt von der grossräumigen Druckverteilung und den damit verbundenen Strömungsverhältnissen in den unteren Luftschichten ab. Sind wir mehr oder weniger im Zentrum des Hochdruckgebietes, liegt die Nebelobergrenze bei etwa 700 Metern. Beginnt sich das Hoch abzubauen und es kommt eine Südwestströmung auf, sinkt die Obergrenze meistens um 100 bis 200 Meter. Die hartnäckigste Nebeldecke entsteht bei einer Bisenlage, wenn wir uns auf der Vorderseite eines Hochdruckgebietes befinden. Je stärker die Bise weht, desto höher steigt die Nebelobergrenze. Bei einer schwachen Bise pendelt sie sich meistens im Bereich von 800 bis 1200 Metern ein. Ist die Bise mässig bis stark, kann die Nebelobergrenze bereits auf 1500 Meter oder mehr ansteigen. Prognosen zur Nebelobergrenze und zur Auflösung des Nebels sind für die Meteorologen auch heute noch eine Herausforderung, da viele Details wie etwa der Luftmassenursprung, die Bodenfeuchte und die Stärke der Temperaturinversion berücksichtigt werden müssen.

Saubere Luft – des Nebels Tod. Untersuchungen der Universität Bern in Zusammenarbeit mit MeteoSchweiz belegen, dass die Anzahl Nebeltage im Schweizer Mittelland kleiner geworden ist. Waren im Mittelland für die Jahre 1971 bis 1975 im Durchschnitt 41 Nebeltage zu verzeichnen, so sanken diese in den Jahren 2000 bis 2004 auf 25 Nebeltage pro Jahr. Somit verminderte sich seit 1971 die Nebelhäufigkeit um etwa fünf Tage pro Jahrzehnt. Auch die alten Wetteraufzeichnungen von 1864 bis 1970 zeigen bereits einen signifikanten Rückgang der Nebelhäufigkeit.

Als Nebeltag gilt, wenn an einem der drei täglichen Beobachtungstermine (Morgen, Mittag, Abend) Nebel vorhanden ist, und zwar so, dass die Sichtweite weniger als einen Kilometer beträgt. Somit geht ein Tag, an dem sich der Nebel am Vormittag auflöst und danach die Sonne scheint, als Nebeltag in die Statistik ein. Andererseits werden Tage mit Hochnebel in der Statistik meist nicht als Nebeltage erfasst, da dieser Nebel nicht am Boden aufliegt und deshalb die Sichtweite oft grösser ist als ein Kilometer.

Doch wieso wird der Nebel seltener? Der Grund ist erfreulich: Die Emissionen von Schwefeldioxid sind in den letzten Jahrzehnten in Europa deutlich zurückgegangen und damit sind bedeutend weniger Kondensationskeime in der Luft, die zur Wolkenbildung beitragen. Deshalb ist der Anteil der klaren Tage grösser geworden. Allerdings sorgt nicht nur sauberere Luft für weniger Nebel, auch eine Veränderung der Wetterlagenmuster dürfte zum Rückgang des Nebels beitragen.

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