Page - 26 - in Änderung des Gewitter- und Hagelpotentials im Klimawandel

2TheoretischerHintergrundundphysikalischeKonzepte gesteuert. Insbesondere bilden sie sich häufig vorderseitig eines Höhentrogs im Bereich desWarmsektorsdesdamitverbundenenBodentiefs.NachderOmegagleichunggilt für diegeneralisierteVertikalgeschwindigkeitω im p–System(Kurz,1990) (σ∇2+ f20 ∂2 ∂p2 )ω=−f0 ∂∂p[−vg ·∇p(ζg+ f)]− R p ∇2[−vg ·∇pT]− Rcpp∇ 2H, [2.23] wobeiσ ein Stabilitätsparameter, f0 der (konstante) Coriolisparameter,vg der geostro- phische Wind, ζg die relative Vorticity des geostrophischen Winds undH die diabati- schenWärmeübergängesind.DurchpositiveVorticityadvektion(PVA),diemitderHöhe zunimmt, maximale Warmluftadvektion (WLA) und durch maximale diabatische Wär- meübergängeaufgrundvonKondensationkommteszugroßräumigerHebung (−ω). Da MCS mit den in Gleichung (2.23) beschriebenen synoptisch–skaligen Prozessen verbunden sind, ist ihre Lebensdauer in der Regel relativ hoch (siehe Tabelle 2.1). Die Entwicklung eines MCS verläuft dabei ähnlich wie die einzelnen Stadien einer Einzel- zelle, wobei die konvektive Aktivität des Systems mit der Zeit abnimmt, während sich das stratiforme Niederschlagsgebiet immer weiter vergrößert. Anfänglich besteht das System aus einer Gruppe isolierter Zellen, die anschließend verschmelzen, um wieder- umdenLebenszykluseinerEinzelzelle zudurchlaufen.DieAusbreitungdesMCSwird dagegendurchWellenoderwellenartigeStörungenbeeinflusst (Houze,2004).Prinzipi- ell treten MCS vermehrt in der Nacht auf, da die Entwicklung aus den einzelnen iso- liertenkonvektivenZellen–dieüblicherweisespätnachmittagsentstehen–Zeitbraucht. Ein starker nächtlicher Grenzschichtstrahlstrom unterstützt zudem das Wachstum des konvektivenSystems (Stensrud,1996). Horizontal besonders ausgedehnte Systeme, die in der Höhe mit –32◦C einen Wol- kenschirm von mindestens 100000km2 und in der Höhe mit –52◦C eine Fläche von >50000km2 aufweisen,werdennachMaddox(1980)alsmesoskaligekonvektiveKom- plexe (MCC) bezeichnet. Des Weiteren müssen sie in dieser Form mindestens 6h lang existieren und die Exzentrizität des Ambosses muss mindestens 0,7 während der maxi- malenAusdehnungaufweisen. Gewitterlinie Gewitterlinien (engl. squall lines) gehören zur Gruppe der MCS. Sie bestehen aus einer linienförmigeAnordnungkonvektiverZellenundkönnenmehrere100kmlangsein. Ih- re Breite ist dagegen in der Regel sehr schmal, teilweise weniger als 10km (Bluestein 26