Die Blizzard-Bedingungen decken die Central und Northern Plains am März 13, 2019 ab. NASA Earth Observatory

Von 78-Grad am Dienstag bis Schnee am Mittwoch? Schwankungen wie diese sind in den zentralen Vereinigten Staaten nicht ungewöhnlich, wo sich das Wetter schnell von einem Extrem zum anderen verschieben kann. Dies gilt insbesondere im Frühling, wenn sich die Bedingungen in eine Achterbahn verwandeln, mit milden Frühlingstagen, gefolgt von plötzlichen Rückkehr in den Winter.

Diese wilden Schaukeln wurden in diesem Frühjahr mit einer Rekord-Zyklon am März 13-14 und ein zweites System in diesem Monat, das sehr starken Schnee und starken Wind in ein weites Gebiet von Colorado nach Minnesota bringt. Zum Forscher wie ichDiese Region ist ein faszinierender und manchmal frustrierender Ort, um Wetter und Klima zu studieren. Es ist kein Zufall, dass Orte wie Colorado und Oklahoma zu den Drehkreuzen der Atmosphärenforschung weltweit gehören.

In weiten Teilen der westlichen Ebene ist es nicht ungewöhnlich, dass nach frühlingshaftem Wetter erheblicher Schneefall auftritt. Brian Brettschneider

Wo der Wind auf die Berge trifft

Was erzeugt so ein „großes Wetter“ in den Great Plains? Es beginnt mit der Geographie.

Wenn Sie durch die zentralen Vereinigten Staaten nach Westen reisen, steigen die Ebenen allmählich an. Im Zentrum von Colorado steigt das Gelände dann schnell in die Rocky Mountains an, was große Höhenunterschiede sowie subtilere Grate und Flusstäler zur Folge hat. Diese Topographie bildet die Grundlage für die komplexen Wettersysteme unserer Region.

Das südöstliche Colorado und die angrenzenden Gebiete von Texas und Oklahoma bilden einen Nährboden für außertropische Wirbelstürme - die großen Niederdrucksysteme, die sich routinemäßig über das Land bewegen und Regen, Schnee, Gewitter und starken Wind bringen. Während sich Täler mit niedrigem Druck von Westen nach Osten über die Rocky Mountains bewegen und dann auf der anderen Seite auftauchen, werden die Luftsäulen vertikal „gestreckt“. Dadurch drehen sie sich mit zunehmender Geschwindigkeit, genau wie Eiskunstläufer, wenn sie ihre Arme einziehen.

Diese Merkmale interagieren mit dem üblichen Temperaturgefälle von Süd nach Nord, das östlich der Berge herrscht, dh wärmer im Süden und kälter im Norden, und lösen einen Prozess aus, bei dem sich starke Kalt- und Warmfronten und ein Zyklon entwickeln kann sich schnell intensivieren. Entlang dieser Fronten bilden sich weitverbreitete Niederschläge, einschließlich starker Schneefälle bis hin zu heftigen Gewittern.

Die Prognostiker des National Weather Service in Norman, Oklahoma, erläutern die Herausforderungen bei der Vorhersage eines Wintersturms in den südlichen Ebenen.

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Ein oder zwei Tage vor der Entstehung des Zyklons liegen die Temperaturen häufig weit über dem Durchschnitt, nur um schnell abzusinken, wenn die mit dem Zyklon verbundene starke Kaltfront durchbricht. Mit anderen Worten, die raschen Temperaturänderungen, die wir östlich der Rocky Mountains beobachten, sind nicht nur ein interessanter Aspekt dieser Stürme - sie sind der Schlüssel zu ihrer Entwicklung und Intensivierung.

Wenn sich diese Wirbelstürme im Herbst und Frühling entwickeln, können sie viele Formen von ungewöhnlichem und gefährlichem Wetter erzeugen, manchmal nur wenige Landkreise voneinander entfernt. Besucher im Osten Colorados sind oft überrascht, gleichzeitig Warnungen vor Waldbränden, Tornados und einem Schneesturm zu hören. Wie Klimatologe Brian Brettschneider Wie sich gezeigt hat, liegt ein Großteil der Great Plains-Region im Durchschnitt weit über einem Fuß Schnee - nach dem ersten Tag des 70-Jahrestages! Und Colorado ist der einzige Staat in der Nation, in dem jeder Monat des Jahres in einem Teil des Staates der durchschnittlich nasseste Monat des Jahres ist.

Diese November 2015-Prognose zeigt gleichzeitige Warnungen in Ost-Colorado für Waldbrände, Tornados und einen Schneesturm.

Herausforderungen vorhersagen

Während großer Stürme in den Zentralstaaten der USA steht viel auf dem Spiel Geschichte der tödlichen ÜberschwemmungenDürren, Waldbrände, Tornados und Hagelstürme können hier Verluste und Schäden in Milliardenhöhe verursachen.

Dank engagierter Forschung und zunehmender Computerleistung verbessern sich die Wettervorhersagen stetig. Die Prognosen des Nationalen Wetterdienstes für die diesjährigen Zyklone März und April waren genau richtig. Die Vorhersage von lokaleren Schneestürmen und Gewittern ist angesichts des komplexen Terrains dieser Region jedoch immer noch eine große Herausforderung. Dies ist Gegenstand fortgesetzter Forschung.

Es bleiben auch wichtige Fragen zu den Auswirkungen des Klimawandels auf die Nord- und Süd- Great Plains, dank der enormen Variabilität des Wetters. Wir haben wie in den meisten Teilen der Nation einen deutlichen Erwärmungstrend gesehen, aber es ist schwer zu bestimmen, wie diese Erwärmung Faktoren wie Dürren, Unwetter und Schneestürme beeinflusst.

Nach schweren Dürreperioden in vielen Bereichen von 2018 war 2019 bisher eines der feuchtesten Jahre, die jemals verzeichnet wurden. Ist dies nur ein Spiegelbild unseres von Natur aus sehr unterschiedlichen Klimas oder Teil eines langfristigen Trends, der mit der allgemeinen Erwärmung des Planeten zusammenhängt?

Trotz dieser Herausforderungen wollen Meteorologen und Klimatologen leidenschaftlich herausfinden, wie die Atmosphäre funktioniert, ihr Verhalten besser vorhersagen und diese Informationen den Entscheidungsträgern und der Öffentlichkeit mitteilen. Ereignisse wie die großen Stürme dieses Frühlings erinnern uns daran, dass wir das ganze Jahr über wetterfest sein müssen.

Über den Autor

Russ Schumacher, Associate Professor für Atmospheric Science und Colorado State Climatologist, Colorado State University

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