Was sind Föhnwellen?

Ein Teil eines Artikels aus dem „Fliegermagazin“ von Manfred und Stephan Kreipl

Eine Föhnwelle ist eine Störung der Atmosphäre, die sich bei relativ stabiler Luftschichtung als wellenartige Strömung mit schwerer Turbulenz und vertikaler Luftbewegung äußert, hervorgerufen durch einen quer zur Windrichtung verlaufenden Gebirgszug. Das Phänomen ist vergleichbar mit fließendem Wasser, das über ein Hindernis strömt und dabei Stromschnellen und Leewellen erzeugt.
Diese Doppel-Aktivität kann man auch bei der Föhnwelle beobachten. Man spricht hier von einem zweischichtigen Strömungsmodell:
Sobald die untere Schicht die Kammlinie eines Berges passiert hat, strömt sie mit wachsender Geschwindigkeit die Berghänge hinab und kehrt dabei Nester gealterter Luft im Tal aus. Danach schießt dann die herabstürzende Strömung in einer Rotorwolke wieder empor. In der oberen Schicht entsteht eine interne Leewelle, die sich im Luftraum hinter der Gebirgsschranke und deutlich oberhalb der Rotorzone bildet.
Die Wechselwirkung dieser beiden Effekte bestimmt die Höhe der Föhnwelle in Bezug auf das Gebirge und ihre Amplitude. Darüber hinaus werden Föhnwellen auch durch Änderung des Windes mit der Höhe und schließlich durch die Auswirkungen der Stratosphäre als dritte Schicht der Atmosphäre beeinflusst.
Was begünstigt Föhnwellen?
Die intensivsten Wellen treten dann auf, wenn eine kräftige Strömung möglichst im rechten Winkel auf das Gebirgshindernis trifft. Als Faustregel gilt: Ab 25 Knoten in Kammniveau können sich Wellen bilden – sogar an niedrigeren Bergzügen und einzeln stehenden Bergen. So sind Wellenbildungen aus Hügelbereichen von 300 bis 7.900 Meter Höhe bekannt.
Je kräftiger die Strömung, desto stärker die Effekte auf der Leeseite.
Im Allgemeinen existiert eine stabile Schicht (oder sogar eine Temperatur-Inversion) auf der Luvseite des Berghindernisses, die etwas oberhalb des Gipfels liegt. Die Obergrenze dieser stabilen Schicht liegt oberhalb der Gipfel-Wolke und sinkt direkt über dem Fuß des Gebirges im Lee am tiefsten ab. Im Tal wehen die Winde häufig parallel zu den Berghängen oder sogar entgegengesetzt. Ohne diese stabile Schicht würde die konvektive Labilität die Wellenanordnung zerstören oder erst gar nicht entstehen lassen.
Normalerweise wächst die Windgeschwindigkeit mit zunehmender Höhe der Bergkette rapide und sogar noch einige 1.000 Fuß darüber hinaus. Darüber befindet sich eine starke, sehr gleichmäßige Strömung bis hinauf zur Tropopause oder noch höher.
Der Wellencharakter variiert mit den verschiedenen Windprofilen:
Eine ungewöhnlich starke Zunahme des Windes mit der Höhe (etwa 40 Knoten in Berggipfel-Niveau auf 100 Knoten in 5.000 Fuß darüber) kann die Welle zum Verschwinden bringen, indem sie nur stagnierende Luft im Tal zurück lässt.
Eine kräftige Welle steht häufig mit einem Jet-Stream in Verbindung, der Zone stärkster Luftbewegung, wenn diese in der Nähe des Gebirges liegt. Dann muss man bei kräftigen Wellen mit Windgeschwindigkeiten in der oberen Troposphäre rechnen, die zwischen 75 und 150 Knoten liegen – und entsprechenden Turbulenzen.

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