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Mittwoch, 05. März 2014, 20:00 MEZ


Extreme Kälte

Zentraler Norden, Mittlerer Westen
und Nordosten der USA sowie Zentralkanada

25.02.-04.03.2014


Kaltes Winterwetter in Nashville, Tennessee
am 03.03.2014
Quelle: wunderground.com

Von Ende Februar bis Anfang März 2014 sorgte eine neue Kältewelle in Teilen der USA für extrem tiefe Temperaturen. Von Kanada kam schubweise kontinentale Kaltluft südwärts voran und erfasste den zentralen Norden, den Mittleren Westen und den Nordosten der USA sowie Zentralkanada. Stellenweise sanken die Temperaturen unter -30 °C. Zum Monatswechsel etablierte sich eine markante Luftmassengrenze zwischen feucht-warmer Subtropikluft in den südöstlichen Bundesstaaten und trocken-kalter Kontinentalluft, an der Anfang März kräftige Niederschlägen auftraten.



90-d-Temperaturmittel
mit -abweichung bis 28.02.
© NOAA NCEP
Der Winter 2013/2014

Der vergangene Winter zeigte sich in weiten Teilen Nordamerikas zeitweise sehr kalt. Mit Vorstößen kontinentaler Kaltluft und einigen Winterstürmen begann die Wintersaison bereits Ende November mit Sturmtief "Boreas", dem Ende Dezember "Gemini" folgte. Mit der extremsten Kälte seit 1994 setzte sich das kalte Wetter Anfang Januar mit "Hercules und Ion" fort, bevor Ende Januar ein neuer Wintersturm ins Haus stand. Nach Wintersturm "Pax" in der ersten Februarhälfte reifte Ende Februar eine neue Kältewelle heran und bildete damit den Abschluss des meteorologischen Winters 2013/2014. Vor allem in der Nordosthälfte des nordamerikanischen Kontinents fiel dieser mit negativen Temperaturabweichungen von regional mehr als 5 K sehr kalt aus. Nur der Südosten Nordamerikas verzeichnete regional positive Temperaturanomalien bis zu 3 K.

Wetterlage und Entwicklung

Ende Februar griff der Polarwirbel erneut nach Süden aus und beförderte mit dem zugehörigen Bodentief schubweise trocken-kalte Kontinentalluft in weite Teile des nordamerikanischen Kontinents. Über Nordamerika brachten sich zwei ausgeprägte Druckgebilde in Stellung - ein mächtiges Höhenhoch über Alaska und ein kräftiges Tiefdrucksystem über dem Osten Kanadas. Das Hochdruckgebiet sorgte aufgrund der daraus resultierenden südlichen Strömung in Alaska erneut für ungewöhnlich hohe Temperaturen. In den Norden und Osten der USA gelangte dank dieser Druckkonstellation von Norden bodennah äußerst kalte Luft.

500-hPa-Geopotential/Bodendruck, 850 hPa pseudopotentielle Temperatur und 2-m-Temperatur | Quelle: Wetter3.de
26.02.2014, 12 UTC 28.02.2014, 12 UTC 02.03.2014, 12 UTC

Extremer Frost

Ein erster Schub der von Norden kommenden Kaltluft erreichte am 26.02. die Regionen rund um die Großen Seen und erfasste in der Folge die nordöstlichen Landesteile der USA. Auf 500 hPa betrugen die Temperaturen gebietsweise unter -50 °C. Am 27.02. sammelte sich vom Arktischen Ozean über Nordkanada neue Kaltluft an und arbeitete sich am 28.02. bis ins zentrale Nordamerika südwärts. Von den Rocky Mountains bis zu den Großen Seen unterschritten die Tiefsttemperaturen stellenweise -30 °C und selbst tagsüber blieb es gebietsweise mit unter -20 °C bitterkalt. Bereits am 26.02. sank die Tiefsttemperatur in Pellston (MI) auf -30,0 °C, am 27.02. meldete International Falls (MN) einen Tiefstwert von -37,8 °C. Aufgrund der trocken-kalten Luft fielen zunächst kaum Niederschläge, sodass sich auch die Neuschneemengen vorerst in Grenzen hielten.

Satellitenbilder GOES East | Quelle: NASA NOAA GOES Project
26.02.2014, 11:45 UTC 27.02.2014, 11:45 UTC 28.02.2014, 11:45 UTC
01.03.2014, 11:45 UTC 02.03.2014, 11:45 UTC 03.03.2014, 11:45 UTC

Die extremste Kälte verharrte am 01.03. und 02.03. zwischen den Großen Seen und der Hudson Bay. In Fort Severn Airport an der Hudson Bay in der kanadischen Provinz Ontario maß das Thermometer jeweils -45,9 °C. Zwar kam die extreme Kälte nicht ganz bis in die Südstaaten der USA voran, für Nachtfrost reichte es dennoch. In Tallahassee, der Hauptstadt des Bundesstaates Florida, betrug die Tiefsttemperatur am 28.02. rund -3 °C (27 °F). Selbst im südtexanischen Port Lavaca im Calhoun Country lag die Tiefsttemperatur am 03.03. mit -2 °C unter dem Gefrierpunkt. Im zentralen Norden wurde am 01.03. neue Kaltluft angezapft und auf 850 hPa erreichte die -35 °C-Isotherme North Dakota.

Auswahl an Tiefsttemperaturen und tiefsten Höchsttemperaturen von 26.-28.02.
Datenquelle: OGIMET
Ort Tiefsttemperatur
International Falls, MN
Baudette, MN
Park Rapids, MN
Pellston Emmet Country, MI
Grand Forks, ND
-37,8 °C
-35,0 °C
-35,0 °C
-35,0 °C
-32,9 °C
Ort Tiefste Höchsttemperatur
Hibbing, MN
Mason City, IA
Hancock Houghton, MI
Gaylord, MI
St. Cloud, MN
-26,7 °C
-25,0 °C
-24,4 °C
-22,8 °C
-22,2 °C

Scharfe Luftmassengrenze

Unterdessen gelangte in den Südosten der USA wieder deutlich mildere Luft, die bitterkalten Luftmassen setzten sich weiter im Westen zwischen dem Osten Washingtons und Kansas fest und gelangten über den Mittleren Westen bis nach Texas. Dies hatte einen beachtlichen horizontalen Temperaturgradienten zur Folge, der sich in der Landesmitte mit fast 40 K Temperaturunterschied auf wenigen hundert Kilometern niederschlug. Während im texanischen Dallas am 02.03., 06 UTC eine Temperatur von 20.6°C gemessen wurde, meldete das gut hundert Kilometer entfernte Wichita Falls -2.2 °C. Die Luftmassengrenze ist besonders gut an der pseudopotentiellen Temperatur in 850 hPa (in ca. 1500 Metern) erkennbar. Anschaulich ist die pseudopotentielle diejenige Temperatur, die man erhält, wenn der gesamte Wasserdampfgehalt auskondensiert ist und adiabatisch auf das Referenzniveau (hier 850 hPa) gebracht wird. Trocken-kalte Luftmassen besitzen somit tiefe pseudopotentielle Temperaturen, feucht-warme Luftmassen hohe pseudopotentielle Temperaturen. Im Übergangsbereich von feucht-warmer Subtropikluft mit einer pseudopotentiellen Temperatur um 60 °C und trocken-kalter Kontinentalluft mit einer pseudopotentiellen Temperatur um -10 °C entwickelten sich zum Monatsbeginn März an dieser scharfen Luftmassengrenze zum Teil heftige Niederschläge.

Niederschlagsradarbilder USA | Quelle: NCAR
26.02.2014, 12 UTC 02.03.2014, 12 UTC 03.03.2014, 12 UTC

Kräftige Niederschläge

Begünstigt wurde diese Entwicklung von einem von West nach Ost durchschwenkenden Höhentrog, der für kräftigen Hebungsantrieb verantwortlich war, woraus in einem rund 300 Kilometer breiten Streifen ein kräftiges Niederschlagsgebiet über dem Südosten der USA resultierte. Auf der kalten nördlichen Seite fielen kräftige Schneefälle, weiter nach Süden fielen Schneeregen, Graupelschauer und gefrierender Regen. Auf der Südseite der Luftmassengrenze kam es zu teils ergiebigen Regenfällen und kräftigen Gewittern mit heftigen Windböen. Von Ost-Oklahoma und Ost-Kansas bis nach Ohio fielen am 01.03. verbreitet 10-20 cm, in Südost-Missouri, West-Kentucky, West-Tennessee und Nordost-Arkansas 30-50 cm, örtlich auch darüber. Am 02.03. traten die ergiebigsten Schneefälle an der Nordwestseite der sich von Nordtexas bis New York erstreckenden Luftmassengrenze in einem Streifen von West Kentucky bis New-Jersey auf, wo vielerorts 15-40 cm Neuschnee binnen 24 Stunden zusammenkamen. In Memphis Airport (Tennessee) fielen am 03.03. binnen sechs Stunden 44 mm Niederschlag.

Prozentualer Niederschlag im 7-d-Zeitraum bis 04.03. (l.), 24-h-Niederschlag als Regen bis 03.03., 06 UTC (m.) und
24-h-Niederschlag als Schnee bis 03.03., 06 UTC (r.)
| Quellen: NOAA AHPS, NOAA NOHRSC

Auswahl an 24-h-Neuschneemengen und 24-h-Niederschlagssummen
Datenquelle: NOAA NOHRSC
Ort Neuschnee
Coeur d'Alene, ID
Boonville, NY
Algonquin, IL
88 cm (03.03.)
38 cm (02.03.)
30 cm (02.03.)
Ort Niederschlag
Beckley Airport, WV
Memphis Airport, TN
Nashville Airport, TN
107,0 mm (bis 03.03., 06 UTC)
61,0 mm (bis 03.03., 06 UTC)
50,0 mm (bis 04.03., 06 UTC)

Beachtliche Kälteanomalien

Wie extrem kalt die Woche Ende Februar/Anfang März ausfiel, lässt sich besonders an der Kälteanomalie ablesen, die in dieser Zeit in einigen Regionen Werte von über 20 K gegenüber dem langjährigen Mittel betrug. Im zentralen Norden wichen die Temperaturen im 5-Tage-Zeitraum bis 03.03. um 10-15 K vom langjährigen Mittel ab. Abgesehen vom Südosten lagen die Temperaturen in diesem Zeitraum verbreitet 5-10 K unter dem Schnitt. In International Falls (MN) fiel der Februar nach zwei Kältewellen insgesamt 6,7 K kälter aus als gewöhnlich. Aufgrund der widrigen Wetterbedingungen kam es unter anderem zu zahlreichen Schulschließungen, hunderten Unfällen und tausenden Flugausfällen. Ab dem 04.03. wurde das riesige Gebiet mit der beachtlichen Kälteanomalie in 850 hPa abgebaut und die Temperaturen glichen sich in den südlichen und zentralen Landesteilen rasch der Jahreszeit entsprechenden Werten an. Die Niederschläge ließen ebenfalls nach und das Wettergeschehen beruhigte sich zusehends.

Max.- und Min.-Temperaturen mit -anomalien für den 5-d-Zeitraum bis 02.03.(l.) und
Februar-Tagestemperaturen mit Abweichungen in International Falls, MN (r.)
| Quelle: NOAA NCEP


Text: SB
05. März 2014


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