Föhnforschung im Berner Oberland

Teil 1

Da der Föhn in jedem Tal ganz andere Charakterzüge hat, muss bei der Analyse der Föhnfälle jedes Tal einzeln beobachtet werden. Nur so kann eine Aussage bezüglich Föhnverhalten gemacht werden.

Das Berner Oberland hat vom westlichen Ende bei Gstaad-Saanenland bis zum östlichen Ende im Oberhasli eine horizontale Erstreckung von knapp 100 km. Die meisten Täler verlaufen von Süden nach Norden. Sie lassen sich grob in fünf Talregionen zusammenfassen. Diese sind von Westen nach Osten: Das Gstaad-Saanenland, das Simmental, das Frutigland mit dem Engstligental und dem Kandertal, die beiden Lütschinentäler und das Haslital. Die letzten vier münden in das von Osten nach Westen verlaufende Gebiet von Brienzer- und Thunersee mit Interlaken dazwischen. Am Ende der Lütschinentäler erheben sich die höchsten Berge des Berner Oberlandes. Mehrere Viertausender reihen sich hier aneinander und alle Übergänge nach Süden liegen höher als 3000 m. Die südlichen Übergänge des westlichen Berner Oberlandes sind bereits tiefer, und die Berge in dieser Region erreichen auch nur Höhen zwischen 3200 und 3700 m. Anders sieht die geografische Situation im Haslital aus, welches gegen Süden nur durch den 2165 m hohen Grimselpass begrenzt wird.
Da der Föhn in jedem dieser Täler ganz andere Charakterzüge hat, muss bei der Analyse der Föhnfälle jedes Tal einzeln erfasst und beobachtet werden. Nur so kann ich für jede Talregion eine Aussage bezüglich Föhnverhalten machen. Der Begriff Föhnverhalten umfasst einerseits die Messwerte einer Automatischen Messstation, wenn sie von einer Föhnströmung erfasst wird. Andererseits kann das Föhnverhalten auch von Menschen subjektiv beobachtet und beschrieben werden.
In der bisherigen Föhnforschung wurde das Berner Oberland nur am Rande erwähnt und stand nie im Zentrum einer Untersuchung. Dies mag vielleicht daran liegen, dass das Haslital das einzige klassische Föhntal des Berner Oberlandes ist, während der Föhn in den anderen Tälern oft auf höhere und mittlere Lagen beschränkt bleibt. Vor vier Jahren hat Michael Tamas vom Geografischen Institut der Universität Zürich diese Lücke in der Föhnforschung entdeckt und eine Diplomarbeit zu diesem Thema verfasst. Als Datengrundlage hat er einerseits mit Daten des automatischen Messnetzes der Schweizerischen Meteorologischen Anstalt gearbeitet. Zusätzlich hat er selbst zwei Messstationen in Wengen und Lauterbrunnen betrieben und die Messstationen der Jungfraubahnen in seine Untersuchung mit einbezogen. Der Zeitraum seiner Untersuchungsperiode dauert von November 1995 bis Mai 1996. Im folgenden fasse ich ein paar Ergebnisse dieser Diplomarbeit zusammen und ergänze sie mit meinen eigenen Beobachtungen. Bitte beachte, dass dieser Zeitraum relativ kurz ist und keine Sommermonate beinhaltet und somit relativ stabil geschichtete Luftmassen betrifft. Ich beschreibe vor allem die Stationen, welche uns Fliegern auch im täglichen Gebrauch auf dem Internet zur Verfügung stehen: ANETZ (Automatisches Messnetz) und ENET (Ergänzungsnetz).

Abgrenzungsprobleme
Bei Föhnuntersuchungen bereitet die Entscheidung, ob an einem bestimmten Punkt Föhn herrscht oder nicht, immer wieder Schwierigkeiten. Die Abgrenzung ist nicht an allen Orten und zu allen Tages- und Jahreszeiten gleich schwierig. Ein paar Beispiele sollen dies illustrieren: Da der Föhnwind immer die Richtung des Bergwindes hat und Berg- und Talwindsysteme einen jahreszeitenabhängigen Tagesgang aufweisen, kann an einem sonnigen Sommertag am Nachmittag der Wechsel von Talwind zu Bergwind eindeutig als Föhn bezeichnet werden. Viel schwieriger fällt die Entscheidung, wenn das Gleiche im Winter vorkommt. Dann könnte der Richtungswechsel ein ganz normaler Wechsel von Tal- zu Bergwind sein. Auch die Windgeschwindigkeit ist ein schwieriges Kriterium zur Abgrenzung, da der Föhnwind nicht immer stürmisch ist, sondern auch mal schwach sein kann. Hinzu kommt, dass man nur 10-Minutenmittelwerte zur Verfügung hat. Neben dem Wind gibt es aber auch noch Temperatur und Feuchtigkeitswerte, die zur Abgrenzung verwendet werden können. Wenn mehrere Parameter zum gleichen Zeitpunkt wechseln (z.B. Temperaturanstieg, Feuchterückgang, Wind aus Bergwindrichtung und eine Luftdruckdifferenz verbunden mit südlichen Winden über dem Alpenkamm), dann kann von eindeutigem Föhn gesprochen werden. Doch was ist, wenn bei berechtigtem Föhnverdacht einer der Parameter zu Zweifel Anlass gibt? Wenn es Elemente gibt, die dafür sprechen, dass Föhn im Spiel ist und andere, die wiederum dagegen sprechen? Diese Situationen sind aus fliegerischer Sicht die interessanten. Denn häufig fliegen die Piloten weiterhin und niemand weiss recht, ob es gefährlich ist oder nicht. Eine klare Abgrenzung zwischen Föhn und nicht Föhn ist auch Tamas in seiner Untersuchung nicht gelungen. Er hat für die Grenzfälle die Bezeichnung «föhnig» gewählt.

Allgemeines zum Föhn
Ursache einer Föhnströmung ist im allgemeinen die Luftdruckverteilung über Europa. Dabei ergibt sich auf der Vorderseite eines aus Westen herannahenden Tiefs eine Südströmung quer zu den Alpen, wobei häufig im Südosten der Alpen ein Hochdruckgebiet lagert. Einer Föhnlage geht oft eine Hochdrucklage voraus, welche die Luft in der Höhe nachhaltig erwärmt und abtrocknet, während durch die Ausstrahlung in den Tälern Kaltluftseen entstehen. Durch die Advektion warmer Luftmassen aus südwestlicher Richtung fällt der Luftdruck vorwiegend auf der Alpennordseite, da sich im Süden zwischen Alpen und Apennin stagnierende Kaltluft befindet, welche für eine Hochdruckzunge sorgt. In den Bodenwetterkarten lässt sich diese Situation an den gekrümmten Isobaren im Alpenraum erkennen, welche das sogenannte «Föhnknie» bilden.
Die klassische Föhntheorie geht von einer feuchtadiabatischen Abkühlung der Luftmassen auf der Luvseite und einer trockenadiabatischen Erwärmung auf der Leeseite aus. Daraus resultiert ein Wärmegewinn für die Leeseite. Diese Vorgänge erscheinen durchaus plausibel, erklären den Föhn aber unzureichend. Einwände sind beispielsweise, 1. dass es Föhnfälle gibt ohne Bewölkung im Luv oder am Alpenkamm, 2. dass die Luft der tieferen Lagen der Alpensüdseite nicht immer an der Überströmung beteiligt ist, sie kann stagnieren oder sogar aus nördlichen Richtungen wehen, 3. die thermodynamische Föhntheorie kann nur einen beschränkten Teil der manchmal über 20 ° grossen Temperaturunterschiede erklären. Untersuchungen haben ergeben, dass diese Föhnluft, die in die Täler der Nordseite hinabsteigt, aus einer Höhe von 2000 bis 2500 m ü.M. stammt. Weit umstrittener ist bis heute die Frage, weshalb der Föhn in die Täler hinabsteigt, obschon er wärmer und somit leichter ist als die Kaltluft im Tal. Eine Erklärung ist die, dass eine Föhnströmung über einem Tal in diesem einen Unterdruck erzeugt, welcher bewirkt, dass sich die Strömung nach unten verlagert. Eine andere Erklärung sieht die Hauptursache für das Herabsteigen des Föhns in der Wirkung des herannahenden Tiefs, welches ein Abfliessen der Kaltluft aus den Tälern verursacht. Als Ersatz wird Luft aus der Höhe zum Absteigen gezwungen. Weitere Erklärungen versuchen den Föhn als schiessende Strömung im Sinne der Hydraulik zu betrachten. Abschliessend bleibt festzuhalten, dass eine abschliessende und vollauf befriedigende Föhntheorie nach wie vor nicht existiert. Die Komplexität des Föhns verlangt es vermutlich, eine Synthese aus den verschiedenen Föhntheorien zu entwickeln und gleichzeitig zu akzeptieren, dass gewissen Beobachtungen nicht abschliessend mit den bestehenden Theorien erklärt werden können.

Druckdifferenz und Föhnauftreten
Der Antrieb für eine alpenquerende Strömung ist der grossräumige Druckgradient, wobei bei Föhn im Berner Oberland immer ein tieferer Druck auf der Alpennordseite und ein höherer Druck auf der Alpensüdseite herrscht. Dabei bedient man sich häufig der Stationen Zürich-Kloten und Locarno-Monti. Tamas hat hier versucht, einen Zusammenhang zwischen dieser Differenz und Föhnvorkommen an den Stationen zu finden. In seiner Untersuchungsperiode hatte es einen Tag, an dem alle Stationen im Berner Oberland Föhn registrierten. Die mittlere Druckdifferenz betrug an diesem Tag 10 hPa. An einem weiteren Tag betrug die mittlere Differenz 9 hPa. Trotz diesem deutlichen Druckgradienten blieben die Stationen Gstaad, Lauterbrunnen und Interlaken ohne Föhn! Das heisst aber nicht, dass bei Druckdifferenzen unter 9 hPa in Interlaken geflogen werden kann, denn Tamas hatte zwei weitere Tage in seiner Untersuchungsperiode, wo die Druckdifferenz bei 8 hPa lag und wieder alle Stationen vom Föhn betroffen waren. Bei Differenzen von 5 bis 7 hPa schaffte es der Föhn in 75% der Fälle bis auf den Männlichen und nach Wengen und Adelboden. Bereits an Tagen mit 4 hPa Differenz sank jedoch die Föhnwahrscheinlichkeit auf dem Männlichen, in Wengen, Adelboden und Meiringen teilweise unter 50%. In Interlaken lag die Untergrenze für eine mindestens 50%ige Föhnwahrscheinlichkeit bei 8 hPa. Es muss noch angefügt werden, dass sogar bei einer Differenz von –1 hPa (!) sämtliche Stationen zumindest einen föhnigen Tag registrierten. An föhnreichen Stationen können selbst geringe Druckunterschiede regelmässig für Föhn sorgen. Die Grenze bei 4 hPa festzulegen, ist für die Hängegleiterfliegerei im Berner Oberland aufgrund dieser Untersuchung bereits fragwürdig. Das Auftreten von Föhn ist im Mittel in föhnarmen Orten an grössere Druckdifferenzen gebunden, als in föhnreichen Tälern. Für das Berner Oberland ist es sinnvoller, mit der Druckdifferenz zwischen Comprovasco (nördliches Tessin) und Interlaken zu arbeiten. Der Druckgradient über diesem Alpenstück ist nicht der einzige Föhnverursacher. Gerade bei föhnarmen Stationen spielen die Stabilität der Talatmosphäre, die Topografie, lokale Temperatur und Druckverhältnisse, Wetterlage und Windrichtung eine gewichtige Rolle. Einen Zusammenhang zwischen der Druckdifferenz (Zürich – Locarno) und der Windgeschwindigkeit konnte Tamas nur für die Passstationen Grimsel und Jungfraujoch feststellen. Dass grosse Druckgradienten auch zwingend grosse Windgeschwindigkeiten in den Tälern des Berner Oberlandes verursachen, ist falsch. Einen interessanten Zusammenhang zwischen Höhenwind (auf 5500m), Druckdifferenz über den Alpen und dem distanzmässigen Vordringen des Föhns innerhalb des Haslitals konnte Tamas nachweisen. Damit sich der Föhn bei einem Westwind in dieser Höhe überhaupt bis nach Meiringen durchsetzen kann, bedarf es eines sehr grossen Druckgefälles über den Alpen. Dreht die Höhenwindrichtung zunehmend auf Süd, bedarf es eines kleineren Druckgefälles, damit der Föhn gleich weit ins Haslital vordringt.

Micha Schultze

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