Ozeanmeteorologie für Hochseesegler – GRIB-Dateien & Barometer

Voraussetzungen

Bevor du diese Lektion beginnst, solltest du den Meteorologie-Lehrplan für Day Skipper und Coastal Skipper beherrschen:

• Die Beaufort-Skala und ihre Beschreibungen des Seegangs.
• Das Format der Seewettervorhersage (Shipping Forecast), die Seegebiete, Sturmwarnungen und Begriffe wie "soon", "later", "imminent", "veering" und "backing".
• Quellen für Vorhersagen: Navtex, UKW-Seefunkmeldungen (VHF Maritime Safety Information) der HM Coastguard, die Website des Met Office, Vorhersagen für Küstengewässer.
• Einfache Synoptikkarten: Hochs, Tiefs, Isobaren, Fronten und der Durchzug eines typischen Tiefdruckgebiets.
• Seebrisen, Landbrisen und andere lokale Effekte.

Du solltest außerdem die Yachtmaster-Offshore-Lektion zur Törnplanung durchgearbeitet haben, die Wetterfenster verwendet.

Lernziele

Diese Lektion behandelt den Meteorologie-Teil des RYA Yachtmaster Offshore-Lehrplans (G158) auf Hochseeniveau. Am Ende kannst du:

• Eine Synoptikkarte lesen: Windstärke und Windrichtung anhand von Isobarenabstand und -verlauf abschätzen sowie Tiefs, Hochs, Tröge, Keile und Fronten finden (RYA-Lehrplan: Meteorologie, Interpretation von Wetterkarten und Vorhersagen).
• Den Wetterverlauf durch ein Frontentief beschreiben, einschließlich der Veränderungen von Bewölkung, Wind, Luftdruck und Sichtweite, und den Durchzug von Fronten entlang deiner Route zeitlich einordnen (RYA-Lehrplan: Wetter bei Fronten und Tiefdruckgebieten).
• Erklären, wie Merkmale der oberen Atmosphäre (500-mb-Tröge und -Keile, der Strahlstrom) die Entwicklung von Bodentiefs antreiben, einschließlich explosiver Vertiefung.
• GRIB-Modelldaten mit amtlichen Textvorhersagen vergleichen und die Unterschiede zwischen ECMWF und GFS erklären (RYA-Lehrplan: Vorhersagequellen und ihre Grenzen).
• Vorhersagen auf See über Navtex, HM Coastguard MSI, SafetyNET, HF/SSB und Satellitendaten einholen und die Grenzen jeder Quelle angeben.
• Barometertrends und die Tendenzbegriffe des Met Office nutzen, um Veränderungen vorauszusehen (RYA-Lehrplan: Gebrauch des Barometers).
• Erklären, wie Wellenhöhe, Periode und Steilheit zusammenhängen und warum Wind gegen Strom oder Gezeitenstrom gefährlich ist (RYA-Lehrplan: Seegang und Dünung).
• Böen (Squalls), Gewitter, Nebel und Seebrise-Effekte erkennen und angeben, wie du dich auf jeden davon vorbereitest.
• Beschreiben, wie tropische Wirbelstürme entstehen, wie du erkennst, in welchem Halbkreis du dich befindest, und welche Ausweichtaktiken in jedem gelten (RYA-Lehrplan: tropische Wirbelstürme).
• Eine Entscheidung zu Weiterfahren, Nicht-Weiterfahren oder Umleiten aus einer Mischung von Vorhersage- und Beobachtungsdaten treffen und begründen, so wie es der Prüfer erwartet.

Warum Offshore-Meteorologie anders ist

Nahe am Land dominieren lokale Effekte: Seebrisen, Windkanalisierung in Tälern, der Schutz hinter Landzungen. Auf offener See verschwinden diese Effekte, und das großräumige Druckmuster übernimmt. Daraus folgen zwei Dinge:

1. Da über offenem Wasser nur wenig Reibung wirkt, ist der Wind auf See bei gleichem Druckgradienten typischerweise stärker als an der Küste, und das Meer hat mehr Strecke (Fetch), um hohe Wellen aufzubauen.
2. Du kannst nicht in ein paar Stunden Schutz suchen, deshalb musst du Wetter einen Tag oder mehr im Voraus erkennen und es umfahren.

Das Ziel des Offshore-Skippers ist nicht, den genauen Wind zu einer bestimmten Minute vorherzusagen, sondern zu verstehen, wohin sich die Wettersysteme bewegen, Warnzeichen früh zu erkennen und das Boot innerhalb seiner sicheren Betriebsgrenzen zu halten.

Synoptikkarten

Isobaren und Windstärke

Isobaren verbinden Punkte gleichen Luftdrucks auf Meereshöhe und werden meist im Abstand von 4 hPa (Millibar) gezeichnet. Je enger die Isobaren liegen, desto steiler ist der Druckgradient und desto stärker der Wind.

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Auf der Nordhalbkugel zirkuliert die Luft um ein Tief gegen den Uhrzeigersinn und um ein Hoch im Uhrzeigersinn. Theoretisch weht der Wind entlang der Isobaren (der geostrophische Wind), aber an der Oberfläche bremst die Reibung ihn ab und dreht ihn in Richtung niedrigeren Drucks: um etwa 10 bis 15° über dem Meer und 30° oder mehr über Land. Der Oberflächenwind über dem Meer beträgt typischerweise etwa zwei Drittel bis drei Viertel des geostrophischen Windes.

Eine auf der Karte gedruckte Skala für den geostrophischen Wind erlaubt es, die Windgeschwindigkeit aus dem Isobarenabstand abzulesen. Auf Breiten des Vereinigten Königreichs gilt als grobe Faustregel: Isobaren 4 hPa auseinander und etwa 100 sm voneinander entfernt ergeben rund 30 Knoten geostrophischen Wind (etwa 20 bis 25 Knoten an der Oberfläche). Halbierst du den Abstand, verdoppelst du den Wind.

Auch die Krümmung der Isobaren ist wichtig. Um ein enges Tief ist der Wind etwas schwächer, als der Abstand vermuten lässt; um ein Hoch etwas stärker. Achte auf Knicke in den Isobaren, die oft einen Trog oder eine Front markieren, und auf kleine, enge geschlossene Tiefs (Nebentiefs) an der nachlaufenden Kaltfront eines Haupttiefs: Diese können schnell tiefer werden und Winde erzeugen, die weit über denen der Hauptvorhersage liegen.

Buys-Ballot-Gesetz

Auf der Nordhalbkugel gilt: Stehst du mit dem Rücken zum wahren Wind, liegt das Tief links von dir, wegen der Reibung etwas vor dir. Auf der Südhalbkugel liegt es rechts. So kannst du den Mittelpunkt eines Tiefs aus deinem eigenen Wind bestimmen, ohne Karte, und seine Bewegung verfolgen, während der Wind dreht.

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Frontentiefs

Die meisten schlechten Wetterlagen in den gemäßigten Breiten kommen von Frontentiefs, die sich grob nach Osten oder Nordosten über den Atlantik bewegen. Die Abbildung zeigt die Abfolge, die ein Beobachter erlebt, wenn ein Tief nördlich vorbeizieht.

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Eine Okklusion entsteht, wenn die schnellere Kaltfront die Warmfront einholt und den Warmsektor vom Boden abhebt. Ihr Wetter ist eine Mischung: ein Band aus Wolken und Regen, oft langsam ziehend und anhaltend.

Fronten zeitlich einordnen

Fronten werden in aufeinanderfolgende Analyse- und Vorhersagekarten eingezeichnet. Miss, wie weit sich eine Front zwischen zwei Karten bewegt hat, teile durch die Zeit und projiziere sie entlang deiner Route. Plane möglichst, Fronten bei Tageslicht zu queren, mit ausgeruhter Crew und dem Boot, das vorher gerefft wurde. Böen an Kaltfronten können plötzlich kommen, mit einem Windsprung von 90° und einer Verdopplung der Windstärke. Eine 40-Knoten-Bö in der Dunkelheit bei voller Besegelung ist ein klassischer Weg zu einem Querschläger (Broach) oder Materialausfall.

Dynamik der oberen Atmosphäre: 500-mb-Karten und der Strahlstrom

Das Oberflächenwetter wird von dem gesteuert, was mehrere Kilometer darüber geschieht. Auf Offshore-Niveau musst du obere Luftkarten nicht im Detail analysieren, aber das Verständnis erklärt, warum manche Tiefs explodieren und andere sich auflösen.

Die 500-mb-Karte

Eine 500-mb-Karte zeigt die Höhe der 500-hPa-Druckfläche, etwa 5.500 m (18.000 ft) hoch. Die Linien gleicher Höhe bilden ein welliges Muster aus Trögen (Ausbuchtungen Richtung Äquator) und Keilen (Ausbuchtungen Richtung Pol). Bodentiefs neigen dazu, sich entlang dieser oberen Strömung zu bewegen.

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• Ein Bodentief vor (östlich von) einem oberen Trog liegt in einem Bereich oberer Divergenz und wird wahrscheinlich tiefer werden.
• Ein Bodentief unter einem oberen Keil neigt dazu, sich aufzufüllen und abzuschwächen.
• Die Steuerströmung in 500 mb gibt eine grobe Richtung und Geschwindigkeit des Bodensystems vor, oft etwa die Hälfte bis zwei Drittel der Geschwindigkeit des oberen Windes.

Der Strahlstrom

Der Polarfront-Strahlstrom (Jetstream) ist ein schmales Band sehr starker Winde, oft 100 bis 200 Knoten, in etwa 9 bis 12 km Höhe. Darin liegen schnellere Abschnitte, sogenannte Jet-Streaks. Dort, wo die Luft einen Jet-Streak verlässt (Austrittsbereich) oder in ihn eintritt (Eintrittsbereich), divergiert die obere Luft in bestimmten Quadranten. Sie saugt Luft vom Boden nach oben und senkt den Bodendruck.

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Wenn ein sich entwickelndes Bodentief unter ein Gebiet starker oberer Divergenz gerät, kann es sich explosiv vertiefen. Ein Tief, das sich innerhalb von 24 Stunden um 24 hPa oder mehr vertieft (breitenkorrigiert), heißt "Bombe" (bomb). Solche Tiefs können Sturmwinde dort erzeugen, wo die Morgenvorhersage nur ein mäßiges Tief zeigte. Ein kräftiger Strahlstrom, der quer über den Atlantik auf Großbritannien zuläuft, ist ein Warnzeichen für eine unbeständige Phase mit rasch entstehenden Tiefs.

Vorhersagequellen: GRIBs, Modelle und Textvorhersagen

Numerische Modelle

Alle modernen Vorhersagen beginnen mit numerischen Wettervorhersagemodellen. Die beiden globalen Modelle, denen ein Segler am häufigsten begegnet, sind ECMWF (europäisch) und GFS (amerikanisch).

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ECMWF gilt allgemein als genauer im mittleren Bereich (Tage 3 bis 7). GFS ist kostenlos, weit verbreitet und wird viermal täglich aktualisiert. Regionale Modelle mit hoher Auflösung (zum Beispiel das UKV des Met Office oder ICON-EU und AROME) erfassen Küstendetails und den Nahbereich besser. Wenn Modelle deutlich voneinander abweichen, ist die Unsicherheit real: Plane für das schlechtere Ergebnis oder warte, bis die Modelle übereinstimmen.

GRIB-Dateien versus Textvorhersagen

Eine GRIB-Datei ist rohe, gitterbasierte Modellausgabe, dargestellt als Windpfeile, Druck und manchmal Wellen, Regen und Bewölkung.

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Stärken von GRIBs: Sie lassen sich auf See leicht per Satellit herunterladen, zeigen das Muster über die Zeit und können Routing-Software füttern. Grenzen:

• Sie zeigen den mittleren Wind in 10 m Höhe, nicht die Böen. In Böenlinien und hinter Kaltfronten können Böen 50 % oder mehr über dem Mittelwert liegen.
• Gitterabstände von 0,25° bis 0,5° (15 bis 30 sm) glätten alles Kleinere: Böenlinien, lokale Beschleunigung um Landzungen, Wind gegen Strom.
• Kein menschlicher Vorhersager hat sie auf bekannte Modellfehler geprüft.
• Der Zeitpunkt von Fronten kann um mehrere Stunden danebenliegen.

Textvorhersagen (Shipping Forecast, Navtex, MSI-Sendungen der Coastguard, Sturmwarnungen) werden von Vorhersagern erstellt, die Modelle, Beobachtungen und Erfahrung vergleichen und ausdrückliche Warnungen herausgeben. Der professionelle Ansatz: GRIBs für das große Bild und die Zeittrends nutzen, die amtliche Textvorhersage und deine eigenen Beobachtungen (Barometer, Himmel, See) für die Grenzen. Addiere immer 25 bis 30 % zum mittleren GRIB-Wind, um wahrscheinliche Böen abzuschätzen, und mehr in instabiler, schauriger Luft.

Das Barometer

Notiere den Luftdruck auf See stündlich im Logbuch. Die Tendenz ist wichtiger als der Wert:

Ein rascher Anstieg nach einer Kaltfront kann starken, böigen Wind bringen, der ebenso gefährlich ist wie der Abfall davor ("first rise after low, foretells a stronger blow", etwa: der erste Anstieg nach einem Tief kündigt einen stärkeren Wind an).

Wetterinformationen auf See einholen

Der RYA erwartet, dass du jeden Weg kennst, auf dem eine Vorhersage ein Boot erreicht, und weißt, wofür jeder gut oder schlecht ist.

Ein Prüfer wird fragen, was du tust, wenn deine Quellen sich widersprechen. Die Antwort lautet: Plane für die ernstere Vorhersage, gib der Quelle das größte Gewicht, die am besten mit dem übereinstimmt, was du tatsächlich siehst (Barometer, Seegang, Himmel), und lass auf See Reserven, statt dich auf eine einzige Quelle zu verlassen.

Die Vorhersageprodukte des UK Met Office, die du erkennen solltest

• Shipping Forecast: allgemeine Synopsis, dann Gebietsvorhersagen mit Windrichtung und Windstärke, Wetter und Sicht, in fester Reihenfolge. Die Begriffe sind streng definiert: "imminent" bedeutet innerhalb von 6 Stunden, "soon" 6 bis 12 Stunden, "later" mehr als 12 Stunden. Gute Sicht ist mehr als 5 Seemeilen, mäßige Sicht 2 bis 5 sm, schlechte Sicht 1000 m bis 2 sm, und Nebel bedeutet weniger als 1000 m.
• Sturmwarnung (Gale Warning): wird bei mittlerem Wind ab Stärke 8 oder Böen von 43 bis 51 Knoten ausgegeben. Schwerer Sturm ist Stärke 9, Sturm Stärke 10 oder mehr, und eine Starkwindwarnung gilt für Stärke 6 oder 7.
• Bodenanalyse- und Vorhersagekarten (T+24, T+48, T+72, T+96): zeigen Isobaren, Fronten und die Zentren von Hochs und Tiefs mit ihrem Druck. Vergleiche die T+0-Karte mit dem neuesten beobachteten Barometer, um zu prüfen, ob das Modell stimmt.
• Wellenkarten: zeigen die signifikante Wellenhöhe sowie Dünungsrichtung und -periode. Denk daran, dass die signifikante Wellenhöhe der Mittelwert des höchsten Drittels der Wellen ist. Einzelne Wellen werden also höher sein: Die höchste Welle, die du unter einigen hundert antriffst, ist etwa doppelt so hoch wie die signifikante Höhe.

Böen, Gewitter, Nebel und Gefahren auf offener See

Böen und Gewitter

Eine Böe ist ein plötzlicher Anstieg des Windes um mindestens 16 Knoten, der auf 22 Knoten oder mehr steigt und mindestens eine Minute anhält. Böen treten entlang von Kaltfronten auf, unter Cumulonimbus, in schauriger Luft nach einer Front und in den Tropen unter konvektiven Wolken. Eine Böenlinie entlang einer Kaltfront kann in weniger als einer Minute einen Windsprung von 90 Grad und eine Verdopplung der Windstärke bringen, danach eine chaotische See.

Übungen bei einer Böe:

1. Reffe oder nimm früh Segel weg, wenn sich die Wolkenbasis verdunkelt oder du eine dunkle Wolkenwand oder einen Regenvorhang nahen siehst. Reffe, bevor du es musst.
2. Drehe das Boot so, dass sich die Segel leicht entlasten lassen: Auf einem Raumschotkurs oder vor dem Wind ist es einfacher abzufallen und die Schoten zu fieren, als anzuluven.
3. Anleinen, Ölzeug und Schwimmweste anziehen und lose Ausrüstung unter Deck sichern.
4. Notiere Zeit und Windsprung im Logbuch. Ein Radar zeigt die Böe meist als Fleck starker Echos und gibt eine grobe Peilung und Bewegungsgeschwindigkeit.
5. Nach der Böe erwarte für eine Weile eine unruhige See und einen wechselnden Wind, der sich in eine neue Richtung einpendeln kann.

Bei Gewittern kommt Blitzgefahr hinzu. Trenne tragbare Elektronik und verstaue sie im Backofen oder in einer Metallkiste (ein grober Faradayscher Käfig). Halte die Crew vom Mast und von metallenem Stehgut fern und berühre nicht zwei Metallteile, die einen Stromkreis bilden könnten. Ein geerdeter Mast und ein Blitzableiter bieten den besten Schutz, garantieren ihn aber nicht.

Nebel

Nebel ist eher eine Gefahr für Navigation und Kollisionen als für den Wind, aber die Meteorologie ist wichtig, weil die Art des Nebels verrät, wann er verschwindet.

• Advektionsnebel: warme feuchte Luft strömt über eine kalte See (der typische Nebel im britischen Frühjahr und Frühsommer und der Nebel der Grand Banks, wo der Golfstrom auf den Labradorstrom trifft). Er kann tagelang bestehen und braucht einen Luftmassenwechsel, meist einen Windwechsel, um sich aufzulösen.
• Strahlungsnebel: entsteht über Land in klaren, windstillen Nächten und kann im Morgengrauen über Küstengewässer treiben. Er löst sich mit der Morgensonne auf.
• Frontnebel: verbunden mit Warmfronten und Warmsektoren, wo Sprühregen die Luft sättigt.
• Seenebel (Dampfnebel oder arktischer Seerauch): kalte Luft über warmem Wasser im Herbst und Winter.

Bei Nebel gelten die COLREGs: Schallsignale, sichere Fahrt, Radar- und AIS-Wache und ein Ausguck nach vorn. Regel 19 gilt, wenn sich Fahrzeuge bei oder nahe eingeschränkter Sicht nicht sehen.

Lokale Effekte, die auf See fortbestehen

Auf offener See bleibst du von Seebrisen weitgehend verschont, nicht aber von orografischen Effekten. Der Wind wird um Landzungen und zwischen Inseln beschleunigt (Düseneffekt oder Venturi-Effekt), was einen Wind bis zu 30 bis 50 % stärker als den Wind auf offener See erzeugt. Der Wind wird auch auf der Leeseite hoher gebirgiger Inseln beschleunigt, und in den Tropen kann der Passatwind durch Kanäle zwischen Inseln wie den Windward Islands gepresst werden. Berücksichtige das, wenn deine Route durch die Lücke zwischen Inseln führt.

Die Wetterkarte wie ein Skipper lesen: die Wetterroutine

Auf einer Törn ist eine disziplinierte Routine nützlicher als gelegentliches intensives Studium:

1. Vor dem Auslaufen: Schau dir die Synoptikkarte und den Verlauf der letzten drei Tage an, mindestens drei Tage Vorhersagekarten, GRIBs von zwei Modellen, die amtliche Textvorhersage und den Langfristausblick. Lege dein Wetterfenster mit Reserve fest (siehe die Lektionen zur Törnplanung).
2. Bei jedem Wachwechsel: Notiere Position, Barometer (und Tendenz), Windrichtung und -stärke, Seegang, Dünung, Bewölkung und Sicht. Das sind deine eigenen Beobachtungen, und sie bilden die Grundlage.
3. Zweimal am Tag: Lade frische Vorhersagen herunter oder empfange sie und vergleiche sie mit dem, was du tatsächlich gesehen hast. Wenn das Modell zu spät oder zu früh liegt, passe deine Einschätzung an.
4. Wenn das Barometer schneller fällt als vorhergesagt: Behandle das als Warnung, egal was die Vorhersage sagt. Handle früher: reffen, sichern, umleiten.
5. Wenn der Wind scharf im Uhrzeigersinn dreht: Eine Kaltfront ist durchgezogen oder du befindest dich in einem Trog. Bereite dich auf Böen, starke Schauer und einen raschen Wechsel des Seegangs vor.

Eine nützliche Regel ist die 3-Stunden-Regel: Wenn das Barometer in 3 Stunden um mehr als 6 hPa gefallen ist oder der Wind um zwei Beaufort-Stärken zugenommen hat, ist dein Plan nicht mehr gültig und du musst die Törn neu bewerten.

Wellen, Dünung und Steilheit

Die Gefahr durch Wellen hängt eher von der Steilheit ab als allein von der Höhe. Steilheit ist die Wellenhöhe geteilt durch die Wellenlänge. Die Wellenlänge in tiefem Wasser ist proportional zum Quadrat der Periode: ungefähr 1,56 mal die Periode im Quadrat, in Metern. Eine 12-Sekunden-Dünung hat also eine Wellenlänge von etwa 225 m, während eine 5-Sekunden-Windwelle etwa 39 m lang ist.

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Eine 4-m-Dünung mit 12 Sekunden Periode hat eine Steilheit von etwa 1 zu 56: Das Boot hebt sich bequem darüber hinweg. Eine 4-m-Welle mit 5 Sekunden Periode hat eine Steilheit von etwa 1 zu 10, nahe der Brechgrenze von etwa 1 zu 7. Brechende Wellen sind es, die Boote zum Kentern bringen. Die Kraft eines brechenden Kamms kann ein Vielfaches der Kraft einer nicht brechenden Welle gleicher Höhe betragen.

Weitere Ursachen für gefährliche See:

• Kreuzsee: Dünung aus einem fernen System, die eine lokale Windsee kreuzt, erzeugt eine unruhige, pyramidenförmige See mit unerwartet brechenden Kämmen. Das ist häufig nach einer Kaltfront, wenn sich die neue Windsee über der alten Dünung aufbaut.
• Flachwassereffekt (Shoaling): Wenn Wellen in Wasser laufen, das flacher ist als etwa die halbe Wellenlänge, werden sie langsamer, steiler und können brechen. Untiefen und der Rand des Kontinentalschelfs (zum Beispiel südwestlich von Irland und in der Biskaya) können gefährliche See erzeugen.
• Wind gegen Strom oder Gezeitenstrom.

Wind gegen Strom

Wenn der Wind gegen eine Strömung weht, werden die Wellen langsamer, ihre Länge verkürzt sich und ihre Höhe nimmt zu. Eine mäßige Brise gegen eine starke Strömung kann kurze, steile, brechende See erzeugen, die in keinem Verhältnis zum Wind steht.

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Die folgende Visualisierung der NASA zeigt, wie komplex die realen Oberflächenströmungen des Nordatlantiks sind. Der Golfstrom (warme Farben, links) ist ein schneller, schmaler Wasserstrom, der sich auf seinem Weg nach Nordosten in Mäander und Wirbel auflöst. An jeder Kante eines Mäanders läuft die Strömung in eine andere Richtung. Bedingungen mit Wind gegen Strom können sich deshalb innerhalb weniger Meilen ändern.

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Bild: Greg Shirah, NASA Scientific Visualization Studio, gemeinfrei, über Wikimedia Commons

Der Golfstrom bei Nordwind und der Agulhas-Strom bei einem Südweststurm sind berüchtigte Beispiele. Rund um Großbritannien gilt dieselbe Physik im Kleinen in Gezeitenstromschnellen (Portland, Alderney, the Lizard) und über Untiefen. Dort kann Stärke 5 gegen einen Springtidenstrom eine See erzeugen, die für eine kleine Yacht gefährlich ist. Plane Törns durch solche Gebiete so, dass Wind und Strom zusammenlaufen, und halte bei starkem Wind großen Abstand zu Stromschnellen.

Tropische Wirbelstürme

Tropische Wirbelstürme (TRS, tropical revolving storms) heißen im Atlantik und Nordostpazifik Hurrikane, im Nordwestpazifik Taifune und im Indischen Ozean sowie im Südpazifik Zyklone. Sie liegen außerhalb des normalen Einsatzgebiets der meisten Yachtmaster-Offshore-Törns. Ein Offshore-Skipper muss sie aber verstehen, denn viele Segler fahren danach in die Karibik, zu den Azoren oder weiter.

Entstehung

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Ein TRS braucht:

1. Meeresoberflächentemperaturen über etwa 26,5 °C, bis in eine nennenswerte Wassertiefe.
2. Einen Breitengrad von mindestens etwa 5° vom Äquator, damit die Corioliskraft die Rotation in Gang setzen kann. Sie entstehen selten innerhalb von 5° des Äquators.
3. Geringe vertikale Windscherung, damit der entstehende Sturm nicht auseinandergerissen wird.
4. Eine bereits vorhandene Störung, etwa eine Ostwelle vor Westafrika.
5. Feuchte Luft in den mittleren Schichten der Atmosphäre.

Der Sturm ist eine Wärmekraftmaschine, angetrieben von latenter Wärme, die beim Kondensieren des Wasserdampfs frei wird. Die Winde in einem Hurrikan übersteigen 64 Knoten. Im Zentrum liegt ein ruhiges Auge mit 10 bis 30 sm Durchmesser, umgeben von der Augenwand, wo die stärksten Winde und der heftigste Regen auftreten. Die Hurrikansaison im Nordatlantik läuft offiziell vom 1. Juni bis 30. November und erreicht ihren Höhepunkt von August bis Oktober. Die einfachste und einzig verlässliche Taktik für eine Yacht ist, nicht dort zu sein: Plane Törns außerhalb der Saison und bleib über die Hinweise des National Hurricane Center auf dem Laufenden.

Das folgende Satellitenfoto, aufgenommen von der Internationalen Raumstation, zeigt den Aufbau eines ausgewachsenen Hurrikans: das klare Auge im Zentrum, den Ring hoher Wolken (die Augenwand), wo die stärksten Winde und der heftigste Regen auftreten, und spiralförmige Regenbänder, die sich zur Mitte einrollen.

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Bild: Mike Trenchard, NASA Johnson Space Center, gemeinfrei, über Wikimedia Commons

Warnzeichen

• Eine ungewöhnliche Dünung aus Richtung des Sturms, manchmal Tage vorher.
• Barometer: Die übliche tropische Tagesschwankung (etwa 3 hPa zweimal täglich) wird gestört. Ein Druck 3 hPa unter dem saisonalen Mittel ist eine Warnung; 5 hPa darunter bedeutet, dass ein Sturm in der Nähe sehr wahrscheinlich ist.
• Cirrus, der von einem Punkt am Horizont ausstrahlt, dann dichter werdende Bewölkung.
• Zunehmender Wind, oft aus ungewöhnlicher Richtung.

Halbkreise

Blickt man in die Richtung, in die sich der Sturm bewegt, ist der rechte Halbkreis auf der Nordhalbkugel der gefährliche Halbkreis, der linke der navigierbare. Auf der Südhalbkugel sind sie vertauscht.

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Die rechte Seite ist aus zwei Gründen gefährlich. Die Vorwärtsgeschwindigkeit des Sturms addiert sich zur Rotationsgeschwindigkeit des Windes, daher sind Wind und See dort am höchsten. Außerdem neigt der Wind dazu, ein Boot vor dem Sturm her in seine Bahn zu treiben. Im navigierbaren Halbkreis wird die Vorwärtsgeschwindigkeit abgezogen, und der Wind neigt dazu, dich von der Bahn wegzutreiben.

Herausfinden, in welchem Halbkreis du bist (Nordhalbkugel)

Verwende das Buys-Ballot-Gesetz, um die Peilung zum Zentrum zu finden. Mit dem Rücken zum Wind liegt das Zentrum links und etwas voraus. Bei einem TRS stehst du mit dem Gesicht zum Wind, und das Zentrum liegt dann je nach Entfernung etwa 90 bis 135° rechts von dir. Beobachte anschließend, wie sich der Wind über mehrere Stunden ändert:

Auf der Südhalbkugel sind die Regeln umgekehrt: Drehen gegen den Uhrzeigersinn bedeutet gefährlicher Halbkreis.

Ausweichtaktiken (Nordhalbkugel)

• Gefährlicher Halbkreis: Bring den Wind auf Steuerbord voraus (dicht am Wind, Steuerbordbug) und mach so viel Fahrt wie möglich vom Zentrum weg.
• Navigierbarer Halbkreis: Bring den Wind an Steuerbord achtern und fahre mit maximaler Geschwindigkeit vom Zentrum weg.
• Auf der Bahn vor dem Sturm: Bring den Wind an Steuerbord achtern und laufe in den navigierbaren Halbkreis.

Auf der Südhalbkugel ersetzt du "Steuerbord" durch "Backbord". Prüfe häufig, ob die Taktik wirkt: Das Barometer sollte aufhören zu fallen und der Wind nachlassen.

Durchgerechnetes Beispiel: Tag zwei einer dreitägigen Törn

Du bist 90 sm von deinem Ziel entfernt, auf einer dreitägigen Törn über die Western Approaches. Deine Logeinträge um 0600:

• Barometer 1006 hPa, in den letzten 3 Stunden um 9 hPa gefallen (sehr schnell fallend).
• Wind Südost, Stärke 5, dreht langsam gegen den Uhrzeigersinn.
• Cirrostratus mit einem Halo um die Sonne heute Morgen, jetzt dichter werdender Altostratus.
• GRIB (GFS) zeigt in 12 Stunden 25 Knoten mittleren Wind aus Süden. Die Shipping Forecast um 0520 gibt für dein Seegebiet "south 6 to gale 8, occasionally severe gale 9 later" (Süd 6 bis Sturm 8, später zeitweise schwerer Sturm 9).
• Der Zielhafen hat ein Gezeitentor, das in 18 Stunden öffnet. Ein Ausweichhafen (Bail-out-Hafen) mit wetterfester Einfahrt liegt 8 Stunden entfernt auf einem Raumschotkurs.

Analyse. Alle Anzeichen deuten in dieselbe Richtung: Eine Warmfront nähert sich von Westen, vor einem tiefen Tief. Ein Barometerfall von mehr als 6 hPa in 3 Stunden zeigt an, dass ein Sturm wahrscheinlich ist. Der GRIB-Mittelwert von 25 Knoten plus 30 % für Böen ergibt bereits 32 Knoten. Die amtliche Vorhersage ist strenger als das GRIB, was typisch ist: Vorhersager haben gesehen, dass das Modell die Vertiefung unterschätzt.

Optionen. Weitermachen bedeutet, am Zielort um den Höhepunkt des Sturms anzukommen, nachdem die Crew die ganze Nacht wach war, und möglicherweise draußen auf das Gezeitentor warten zu müssen. Umleiten erreicht Schutz, bevor die schlimmsten Bedingungen einsetzen, auf einem angenehmen Kurs zum Wind.

Entscheidung. Jetzt umleiten, solange die Crew noch frisch und der Wind noch mäßig ist. Reffe vor der Front, unterrichte die Crew und halte die Überlegung im Logbuch fest. Prüfe die Einfahrt des Ausweichhafens bei einem Südsturm, bevor du dich festlegst.

Durchgerechnetes Beispiel: Lage des Tiefs bestimmen und die Überfahrt planen

Du bist in den Western Approaches auf 49 Grad N, 10 Grad W und fährst nach Osten nach Falmouth, 180 sm entfernt, mit 6 Knoten. Um 0900 weht der Wind Süd-Südwest, Stärke 5, und das Barometer zeigt 1004 hPa, nachdem es in 3 Stunden um 5 hPa gefallen ist. Um 1200 weht der Wind Südwest, Stärke 6, und das Barometer steht auf 999 hPa. Um 1500 weht der Wind West-Südwest, Stärke 7, und das Barometer zeigt 995 hPa, weiterhin fallend. Die Shipping Forecast um 1700 für dein Gebiet lautet: "south-west 7 to severe gale 9, veering west, rain then showers, moderate or good" (Südwest 7 bis schwerer Sturm 9, drehend nach West, zuerst Regen, dann Schauer, Sicht mäßig oder gut).

Schritt 1: Wo ist das Tief? Stell dich mit dem Rücken zum Südwestwind. Auf der Nordhalbkugel liegt das Tief links von dir und etwas voraus, also nordwestlich oder nördlich. Während der Wind von Süd-Südwest über Südwest nach West-Südwest dreht, zieht das Tief nördlich an dir vorbei und bewegt sich nach Osten. Das ist das Muster des Warmsektors, gefolgt von der Annäherung der Kaltfront.

Schritt 2: Was sagt dir der Druck? Ein Fall von etwa 4 bis 5 hPa in jedem der letzten drei 3-Stunden-Abschnitte ist "schnell fallend". Die Shipping Forecast hat schweren Sturm 9 erwähnt. Der Druckverlauf zusammen mit dem drehenden Wind bedeutet, dass die Kaltfront innerhalb weniger Stunden durchzieht oder gerade durchgezogen ist.

Schritt 3: Was kommt als Nächstes? Solange der Druck noch fällt, ist die Kaltfront noch nicht da. Wenn sie durchzieht, rechne mit einem scharfen Drehen auf Nordwest, starken Schauern, Böenlinien und einem deutlichen Druckanstieg von vielleicht 5 hPa oder mehr in einer Stunde. Der Wind kann weiter zunehmen, wenn das Barometer steigt ("first rise after low, foretells a stronger blow").

Schritt 4: Entscheidung. Reffe jetzt auf das dritte Reff und die Sturmfock, räume das Deck, unterrichte die Wache und sorge dafür, dass alle angeleint sind und Schwimmwesten tragen. Da der Wind von Südwest bis West weht und dein Kurs nach Osten geht, segelst du einen Halbwind- bis Raumschotkurs. Der Seegang ist ein Problem, und nach der Front kreuzt die neue Nordwest-Windsee die alte Südwestdünung. Halte Seeraum: Die Küste Cornwalls ist bei Westen- und Nordweststürmen eine Leeküste. Plane, einen sicheren Abstand zur Küste zu halten und beizudrehen oder unter einer kleinen Fock abzulaufen, statt bei Dunkelheit und mit erschöpfter Crew auf Falmouth zuzuhalten.

Schritt 5: Lehren für das Logbuch. Notiere die Zeiten, die Barometerwerte, die Windrichtungen und den Grund für die Entscheidungen. Ein Prüfer, der fragt "Was hast du getan und warum?", erwartet genau diese Begründung.

Durchgerechnetes Beispiel: Isobarenabstand und Oberflächenwind

Auf einer Oberflächenkarte bei 50 Grad N liegen die Isobaren 4 hPa auseinander. Mit der Skala für den geostrophischen Wind misst du in deiner Nähe einen Abstand von 150 sm zwischen den Isobaren.

• Eine Druckdifferenz von 4 hPa über 150 sm ergibt einen Gradienten von etwa 0,027 hPa pro sm, also rund 1,6 hPa pro Breitengrad. Auf der Skala für 50 Grad N entspricht das einem geostrophischen Wind von etwa 25 Knoten.
• Der Oberflächenwind über dem Meer beträgt etwa zwei Drittel bis drei Viertel des geostrophischen Windes, also 17 bis 19 Knoten im Mittel (Stärke 5). Er wird um 10 bis 15 Grad gegen den Uhrzeigersinn (backed) von der Isobarenrichtung abweichen.
• Böen können 30 bis 50 % über dem Mittel liegen, also 22 bis 28 Knoten, was Böen der Stärke 6 entspricht.
• Liegen die Isobaren auf der nächsten Karte 75 sm auseinander, verdoppelt sich der geostrophische Wind auf etwa 50 Knoten, und der mittlere Oberflächenwind erreicht 34 bis 38 Knoten (Stärke 8). Böen in Schauern werden 45 Knoten übersteigen.

Das zeigt, warum enger werdende Isobaren mehr Aufmerksamkeit verdienen als der Kerndruck des Tiefs.

Erwartungen des Prüfers

• Du wirst gebeten, eine Synoptikkarte zu lesen: Nenne, wo die Fronten liegen, welches Wetter sie bringen, wie schnell sie sich bewegen und was du tun würdest.
• Du wirst gefragt, wie du auf See eine Vorhersage erhältst und wie du sie überprüfst.
• Du wirst zu einem "Was wäre, wenn"-Fall mit fallendem Barometer befragt: Nenne immer die Zahlen (Druckfall pro 3 Stunden, was der Begriff bedeutet, was du tun würdest).
• Beherrsche das Buys-Ballot-Gesetz sicher und kannst es auf beide Halbkugeln anwenden.
• Bei TRS nennst du die Regeln für die Halbkreise, die Ausweichtaktiken für beide Halbkugeln und sagst klar, dass die beste Taktik ist, Saison und Gebiet ganz zu meiden.

Häufige Fehler

• GRIB-Daten als Vorhersage behandeln. Es ist ungeprüfte Modellausgabe, die den mittleren Wind zeigt. Addiere Böen und vergleiche mit der amtlichen Textvorhersage.
• Den Druck lesen, aber nicht die Tendenz. Die Änderungsrate ist der wichtigste kurzfristige Indikator.
• Nebentiefs ignorieren. Kleine Tiefs an nachlaufenden Kaltfronten können sich schnell vertiefen und werden in GRIBs leicht übersehen.
• Die Gefahr von Wind gegen Strom oder Gezeitenstrom unterschätzen. Schon mäßiger Wind gegen starke Strömung erzeugt steile, brechende See.
• Die TRS-Halbkreise verwechseln. Auf der Nordhalbkugel: drehender Wind, gefährlicher rechter Halbkreis, Wind an Steuerbord voraus.
• Nur auf die Wellenhöhe schauen. Periode und Steilheit bestimmen die Gefahr.
• Vor einer Kaltfront nicht reffen. Böen und Windsprünge kommen plötzlich.
• Vergessen, dass die signifikante Wellenhöhe ein Mittelwert ist. Einzelne Wellen erreichen das Doppelte der angegebenen Höhe.
• Sich auf eine einzige Vorhersagequelle verlassen. Vergleiche mindestens zwei: ein Modell und eine amtliche Textvorhersage.
• Die Windbeschleunigung um Inseln und Landzungen ignorieren. Der Wind kann 30 bis 50 % stärker sein als die Vorhersage für offene See.

Zusammenfassung

• Auf offener See sind die Winde stärker und die See baut sich höher auf als nahe der Küste. Plane mit dem großräumigen Muster.
• Enge Isobaren bedeuten starken Wind. Auf der Nordhalbkugel weht der Wind um ein Tief gegen den Uhrzeigersinn und leicht nach innen.
• Kenne die Abfolge von Bewölkung, Wind, Druck und Sicht durch Warmfront, Warmsektor, Kaltfront und Okklusion.
• Obere Tröge, Keile und Strahlstrom-Abschnitte bestimmen, ob sich Bodentiefs vertiefen oder auffüllen.
• GRIBs zeigen mittleren Wind auf einem groben Gitter. Textvorhersagen enthalten die Einschätzung und die Warnungen der Vorhersager. Nutze beide zusammen mit dem Barometer.
• Nicht die Höhe, sondern die Steilheit macht Wellen gefährlich: kurze Perioden, kreuzende See, Flachwasser und Wind gegen Strom machen Wellen alle steiler.
• TRS entstehen über warmen tropischen Meeren; meide die Saison. Nordhalbkugel: gefährlicher rechter Halbkreis, Wind dreht im Uhrzeigersinn, Wind an Steuerbord voraus. Navigierbarer linker Halbkreis, Wind dreht gegen den Uhrzeigersinn, Wind an Steuerbord achtern.

Prüfe dein Verständnis

1. Auf der Nordhalbkugel stehst du mit dem Rücken zu einem Südwestwind. Wo liegt das Zentrum des Tiefs?

Antwort: Links von dir und etwas voraus: ungefähr nordwestlich oder nord-nordwestlich von dir.

2. Beschreibe die Änderungen von Wind und Druck, wenn eine Kaltfront durchzieht.

Antwort: Der Wind dreht scharf, oft mit Böenlinien und Böen. Der Druck, der im Warmsektor stabil oder fallend sein kann, steigt stark an. Starker Regen mit Cumulonimbus weicht klarerer Luft mit Schauern und sehr guter Sicht.

3. Ein Bodentief soll sich unter die vordere (östliche) Seite eines oberen Trogs bewegen. Was wird es wahrscheinlich tun?

Antwort: Sich vertiefen, denn die obere Divergenz vor dem Trog entzieht der Luftsäule Luft und senkt den Bodendruck.

4. Eine GRIB-Datei zeigt 22 Knoten mittleren Wind in einer schauerigen Nordwest-Luftströmung. Welche Böen solltest du einplanen?

Antwort: Mindestens 30 % mehr, also etwa 29 Knoten. In instabiler, schauriger Luft können Böen 50 % oder mehr über dem Mittel liegen, also 33 Knoten oder mehr in Böenlinien. Plane die Segelfläche entsprechend.

5. Warum ist eine 3-m-Welle mit 5 Sekunden Periode gefährlicher als eine 3-m-Dünung mit 10 Sekunden Periode?

Antwort: Die Wellenlänge ist proportional zum Quadrat der Periode: etwa 39 m bei 5 Sekunden und 156 m bei 10 Sekunden. Die kurze Welle ist viermal steiler (etwa 1 zu 13 gegenüber 1 zu 52), nahe der Brechgrenze, und brechende Wellen verursachen Kenterungen (knockdowns).

6. Das Barometer ist in 3 Stunden um 7 hPa gefallen. Was sagt dir das?

Antwort: Sehr schnell fallend: Ein Sturm oder schwerer Sturm ist bald wahrscheinlich. Reffe, sichere das Boot, prüfe deine Ausweichmöglichkeiten und bedenke deine Lage relativ zum nahenden Tief.

7. Auf der Nordhalbkugel nahe einem TRS fällt das Barometer und der Wind dreht stetig. Wo bist du und was solltest du tun?

Antwort: Im gefährlichen (rechten) Halbkreis. Bring den Wind an Steuerbord voraus und mach maximale Fahrt vom Zentrum weg.

8. Welche fünf Bedingungen braucht ein TRS, um zu entstehen?

Antwort: Meeresoberflächentemperaturen über etwa 26,5 °C; ein Breitengrad von mehr als etwa 5° vom Äquator für die Corioliskraft; geringe vertikale Windscherung; eine bereits vorhandene Störung; und feuchte Luft in der mittleren Troposphäre.

9. Warum könntest du es vermeiden, eine Gezeitenstromschnelle bei Stärke 5 zu überqueren, obwohl Stärke 5 weit innerhalb der Grenzen deines Bootes liegt?

Antwort: Wind gegen einen starken Gezeitenstrom verkürzt und versteilt die Wellen und erzeugt brechende See, die viel gefährlicher ist, als die Windstärke vermuten lässt. Quere mit Wind und Strom gleichlaufend oder warte auf Stauwasser.

10. Nenne vier Wege, eine Wettervorhersage 300 sm vom Land zu empfangen, und gib zu jedem eine Grenze an.

Antwort: Navtex (Reichweite auf etwa 250 bis 400 sm vom Sender begrenzt, nur Text); SafetyNET über Inmarsat-C (braucht Empfänger, nur Text); HF/SSB-Wetterfax und Sprechnetze (braucht Funkgerät, Zeit und Können, Empfang schwankt); Satellitentelefon-GRIB-Download (Kosten pro Megabyte, nur mittlerer Wind und keine Prüfung durch einen Vorhersager). Dein eigenes Barometer und deine Beobachtungen sind eine fünfte Quelle.

11. Was meint die Shipping Forecast mit "imminent", "soon" und "later"?

Antwort: Imminent bedeutet innerhalb von 6 Stunden nach Ausgabe der Vorhersage, soon bedeutet 6 bis 12 Stunden, later bedeutet mehr als 12 Stunden.

12. Eine Linie dunkler Cumulonimben nähert sich aus Nordwest, und du segelst unter voller Besegelung auf einem Halbwindkurs. Was tust du?

Antwort: Reffe oder verringere die Segelfläche, bevor sie eintrifft. Sorge dafür, dass die Crew angeleint ist und Ölzeug trägt, falle ab, um Druck aus den Segeln zu nehmen, notiere Zeit und Windsprung im Logbuch und rechne nach der Böe mit einem scharfen Drehen und einer böigen See.