Höhentief im Höhenflug - Uni Graz beleuchtet Vorboten des Starkregens
Hinter Flutkatastrophen wie im Herbst 2024 in Niederösterreich oder im spanischen Valencia stehen sogenannte abgeschnürte Höhentiefs (Cut-off-Low, COL): langsam ziehende Stürme in den mittleren Breiten, die oft starke, anhaltende Regenfälle mit sich bringen. Das Wegener Center der Uni Graz hat erstmals detailliert die Veränderung dieser COL im Kontext des Klimawandels untersucht. Demnach dürften sie künftig in der nördlichen Hemisphäre im Frühling häufiger werden.
Ein abgeschnürtes Höhentief ist ein in mehreren Kilometern Höhe gelegenes Tiefdruckgebiet in der mittleren und oberen Troposphäre, das sich von der Polarfront abgelöst hat und einen entsprechend kalten Kern in sich trägt. Charakteristisch ist seine langsame Ausbreitungsgeschwindigkeit, wodurch es oft mehrere Tage in einer Landregion verweilt, und dort zu lang anhaltenden Starkniederschlägen führt. Der Starkregen entsteht durch sogenannte tiefe Konvektion, wenn die kalte Luft aus der Höhe auf wärmere Luft in mittlerer Höhe trifft und so die Luftmassen destabilisiert.
Starkregen im Schlepptau
Ein aktuelles katastrophales Beispiel dafür war die Überschwemmung entlang der Ahr in Deutschland im Juli 2021, die durch ein quasi-stationäres COL verursacht wurde und über 200 Tote sowie Schäden in Milliardenhöhe hinterließ. Trotz der verheerenden Folgen der von COL verursachten Starkniederschläge gab es bisher kaum Forschungen zur Frage, wie sich das Auftreten solcher Stürme im Klimawandel verändern könnte. Wissenschafter vom Wegener Center der Universität Graz haben diese Frage in Kooperation mit Kollegen der englischen Universität Reading und dem Institut für Atmosphären- und Klimawissenschaften im italienischen Bologna nun erstmals detailliert untersucht, wie die Uni Graz mitteilte.
"Wir rechnen damit, dass anhaltende Höhentiefs nördlich des 40. Breitengrads und in Ostasien schon früher im Jahr auftreten werden. Insbesondere Kanada, Nordeuropa, Sibirien und der Norden Chinas müssen sich auf häufigeren lang anhaltenden Starkregen im Frühling einstellen", fasste Projektleiter Douglas Maraun vom Wegener Center für Klima und Globalen Wandel der Universität Graz die jüngste zusammen. Die Ergebnisse haben die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsjournals "Communications Esrth & Environment" publiziert.
Wegener Center analysierte 18 aktuelle Klimamodelle auf Veränderungen
Aditya Mishra, Erstautor der Studie, die in Kooperation mit Kollegen aus Großbritannien und Italien durchgeführt wurde, erläuterte den Forschungsansatz: "Wir haben 18 verschiedene aktuelle Klimamodelle im Hinblick auf solche Stürme analysiert". Aus diesen Modellen wurden alle sechs Stunden Wetterkarten ausgelesen und anhand dieser die Zugbahnen und die Intensität der Höhentiefs untersucht. Der Vergleich der Modelle ermöglichte Aussagen über den zeitlichen Verlauf. "Generell verschieben sich diese Stürme mit dem Klimawandel weiter nach Norden, und ihre Saison dehnt sich vom Sommer und Herbst weiter in den Frühling aus", fasste Mishra zusammen.
Maraun betonte die Wichtigkeit von Vorbereitung und Anpassung: Ob ein Starkregenereignis zur Katastrophe wird, hängt auch davon ab, was zur Prävention unternommen wurde. "Durch gezielte Maßnahmen wie Renaturierung und eine funktionierende Frühwarnung können wir uns vor Extremwetter und den Folgen des Klimawandels zumindest teilweise schützen", unterstrich der Grazer Klimawandelforscher Maraun.
Service: Mishra, A.N., Maraun, D., Schiemann, R. et al.: Long-lasting intense cut-off lows to become more frequent in the Northern Hemisphere. Communications Earth & Environment 6, 115 (2025). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02078-7