Berge können an einem Hang tiefe Wolken und Niederschlag bringen, während es im Tal auf der anderen Seite wärmer, trockener und böiger wird. Stau bezeichnet das Aufstauen der Luft im Luv, Föhn den abwärts gerichteten Wind im Lee.
Ein Gebirge, mehrere Strömungswege
Die bekannte Erklärung verfolgt feuchte Luft beim Aufstieg über einen Kamm. Die Luft kühlt ab, bildet Wolken, verliert einen Teil ihres Wassers als Regen oder Schnee und erwärmt sich beim Absinken. Dieser Vorgang ist real, aber nur einer von mehreren Beiträgen zum Föhn.
Luft kann auch aus Kammhöhe absinken, durch Turbulenz nach unten gemischt werden oder einen sonnigen Leehang erreichen, ohne im Luv Niederschlag zu erzeugen. Oft wirken mehrere Prozesse zusammen. Ihr Anteil verändert sich mit der Großwetterlage und der Form des Geländes.
Stau auf der Luvseite
Stau entsteht, wenn eine Luftströmung auf ein Gebirge trifft. Ein Teil der Luft steigt auf, während stabile Luft in tieferen Schichten blockiert oder entlang des Gebirges umgelenkt werden kann. Beim Aufsteigen gelangt die Luft in geringeren Druck, dehnt sich aus und kühlt ab. Erreicht sie ihren Taupunkt, kondensiert Wasserdampf zu Wolkentröpfchen oder Eiskristallen. Weiterer Aufstieg kann Regen oder Schnee auslösen, Niederschlag ist jedoch nicht zwingend.
Wolken und Niederschlag hängen von Feuchtenachschub, Windgeschwindigkeit und Windrichtung, atmosphärischer Stabilität und Geländeform ab. Eine feuchte Strömung quer zu einem langen Kamm erzeugt meist mehr Hebung als eine fast parallel verlaufende. Hält der Feuchtenachschub an, kann der Stau länger dauern und in exponierten Gebieten hohe Niederschlagssummen bringen.
Stau reicht deshalb von einer Wolkenhaube bis zu anhaltend tiefen Wolken und kräftigem Niederschlag. Luftfeuchtigkeit und Taupunkt erklärt beschreibt die Sättigung, Niederschlag erklärt die Angabe von Regen und Schnee.
Was aufsteigende und sinkende Luft bewirkt
Ungesättigte Luft kühlt sich beim Aufsteigen um ungefähr 1 °C pro 100 Meter ab. Das ist der trockenadiabatische Temperaturgradient. Nach der Wolkenbildung setzt Kondensation latente Wärme frei, sodass gesättigte Luft meist langsamer abkühlt. Der genaue Wert hängt von Temperatur und Druck ab.
Luft, die den Kamm überquert und absinkt, gelangt in höheren Druck. Sie wird komprimiert und wärmer, Wolkentröpfchen können verdunsten und die relative Luftfeuchtigkeit sinkt. Hat die Luft im Luv zusätzlich Wasser durch Niederschlag verloren, kann sie im Lee wärmer und mit weniger Wasserdampf ankommen als Luft in vergleichbarer Höhe auf der anderen Seite.
Dieser thermodynamische Weg erklärt viele Föhnlagen. Föhn kann jedoch auch ohne Niederschlag und ohne einen Beitrag durch latente Erwärmung auftreten.
Die wichtigsten Föhnmechanismen
Der britische Wetterdienst beschreibt mehrere Mechanismen, die sich in einer Föhnlage überlagern können.
Kondensation und Niederschlag
Feuchte Luft steigt auf, bildet Wolken und verliert unter Umständen Wasser als Regen oder Schnee. Die bei der Kondensation frei werdende latente Wärme verringert die Abkühlung beim Aufstieg. Beim Absinken ins Lee wird die Luft durch Kompression wieder wärmer. Dieser bekannte Weg kann zum Temperatur- und Feuchteunterschied zwischen beiden Gebirgsseiten beitragen.
Luft aus der Höhe
Stabile Luft nahe dem Boden kann zu dicht sein, um das Gebirge zu überqueren. Stattdessen strömt Luft aus Kammhöhe oder darüber hinweg und sinkt im Lee ab. Weil sie höher gestartet ist, kann sie im Tal wärmer und trockener als die verdrängte Kaltluft ankommen, auch wenn es im Luv nicht regnet.
Turbulente Durchmischung
Gebirgswellen, Rotoren und Windscherung mischen die Atmosphäre in der Vertikalen. Dadurch kann wärmere, trockenere Luft nach unten gelangen und einen Kaltluftsee im Tal nach und nach abbauen. Föhn kann über einem Tal wehen, bevor Böen und Turbulenz ihn bis zum Boden bringen.
Erwärmung bei klarem Himmel
Wolken können am Kamm hängen bleiben, während es im Lee aufklart. Sonneneinstrahlung erwärmt dann tagsüber zusätzlich den Boden. Sie kann den Temperaturunterschied verstärken. Die gebirgsquerende Strömung und das Absinken bleiben für die Föhnlage entscheidend.
Trockener oder antizyklonaler Föhn kann mit wenig Bewölkung und mit schwachem oder ganz ausbleibendem Niederschlag im Luv auftreten. MeteoSchweiz beschreibt dieses Alpenmuster. Föhnluft ist oft trocken, aber nicht frei von Feuchtigkeit. Auch im Lee können Wolken vorkommen.
Warum Täler und Pässe wichtig sind
Luft überquert ein Gebirge nicht überall gleichmäßig. Pässe, Lücken und zur Strömung ausgerichtete Täler führen sie durch tieferes Gelände. Engstellen und Kanalisierung können den Wind verstärken. So treten in einem Tal schadenbringende Böen auf, während im Nachbartal noch ruhige Kaltluft liegt.
Der Übergang kann plötzlich erfolgen. Ein See aus dichter Kaltluft hält sich manchmal am Talboden, während der Föhn darüber weht. Böen und Turbulenz bauen diese Schicht ab. Erreicht die abwärts gerichtete Strömung den Boden, können sich Temperatur, Feuchte und Wind rasch ändern.
Stabil geschichtete Luft kann hinter einem Kamm als Gebirgswelle schwingen. Glatte Lenticulariswolken markieren mitunter solche Wellen, zerfaserte Rotorwolken starke Turbulenz darunter. Keine der beiden Wolkenformen beweist, dass der Föhn den Talboden erreicht hat.
Stau, Föhn und Regenschatten
Stau und Föhn beschreiben Wetter bei einer bestimmten Strömungslage. Ein Regenschatten ist eine langfristige Klimatendenz. Er entsteht dort, wo die vorherrschenden Wetterlagen auf einer Gebirgsseite wiederholt Aufstieg und verstärkten Niederschlag begünstigen. Teile des Lee erhalten dann im Mittel weniger Niederschlag.
Das Lee bleibt nicht in jedem Sturm trocken, und der höchste Gipfel ist nicht automatisch der niederschlagsreichste Ort. Windrichtung, Zugbahnen der Wetterlagen, Feuchtequelle, Höhe, Jahreszeit und Ausrichtung des Gebirges bestimmen, wo Niederschlag verstärkt oder abgeschwächt wird.
Föhnartige Winde tragen regional eigene Namen. Dazu gehören der Chinook östlich der Rocky Mountains, der Zonda östlich der Anden und der Nor’wester östlich der neuseeländischen Alpen. Ihr Verhalten unterscheidet sich mit dem Gelände und der großräumigen Wetterlage.
Auswirkungen und Gefahren
Föhn kann im Lee mildes, trockenes und klares Wetter mit einem raschen Temperaturanstieg bringen. Starke Ereignisse können zugleich exponierte Gebäude beschädigen sowie Straßen oder Seilbahnen beeinträchtigen. Gebirgswellen, Windscherung und Rotoren sind ernste Gefahren für die Luftfahrt und auf ausgesetzten Graten.
Wärmere Luft kann Schnee aufweichen und die Schmelze verstärken. Wo Schnee liegt, ist der örtliche Lawinendienst eine wichtige Ergänzung. Sind Vegetation und Brennstoffe bereits trocken, können Böen und niedrige relative Luftfeuchtigkeit die Feuerausbreitung beschleunigen. Föhn entzündet selbst kein Feuer.
Im Luv können anhaltende Stauniederschläge Hochwasser, Erdrutsche, schlechte Sicht oder große Schneemengen bringen. Auf beiden Seiten des Kamms kann das Wetter aus unterschiedlichen Gründen gefährlich sein. Prüfe vor einer Bergtour die amtliche Gebirgsvorhersage und örtliche Warnungen. Windgeschwindigkeit erklärt hilft dir, Böen und Exposition einzuordnen.
Wie wir eine Föhnlage einschätzen
Wir achten auf die Strömung über den Kamm und den Druckunterschied zwischen beiden Seiten des Gebirges. Wind in Kammhöhe, atmosphärische Stabilität, Feuchte im Luv, Temperaturprofile in den Tälern und die erwartete Lage von Fronten zeigen, ob Stau, Föhn oder beides möglich ist.
Kein einzelner Messwert beweist, dass der Föhn einen bestimmten Ort erreicht. Ein starker Druckunterschied über dem Gebirge kann bestehen, während Kaltluft in einem Tal eingeschlossen bleibt. Eine kleine Änderung der Windrichtung kann die stärkste Strömung durch einen anderen Pass führen.
Typische Hinweise sind Wolken nahe dem Luvkamm, ein klareres Föhnfenster im Lee, Lenticulariswolken, sinkende relative Luftfeuchtigkeit und zunehmend böiger Talwind. Diese Zeichen müssen zusammenpassen. Vorhersagemodelle können außerdem enge Täler, steile Hänge und Rotoren glätten, wenn diese kleiner als das Modellgitter sind.
Airpult zeigt das größere Muster
In unseren Ortsvorhersagen kannst du aktuelle Temperatur und Luftfeuchtigkeit sowie die stündliche Niederschlagswahrscheinlichkeit für nahe Orte auf beiden Seiten eines Gebirges vergleichen. Die Vorhersage für den Flughafen Sion ist ein nützliches Beispiel aus einem Alpental, weil Föhn das Rhonetal erreichen kann. Über Airpult Entdecken findest du weitere Orte zum Vergleich.
Die öffentliche Vorhersage bietet keine talgenaue Föhndiagnose, keine Vorhersage des Windes in Kammhöhe, keine Hinweise auf Gebirgswellenturbulenz und keinen amtlichen Warnungsfeed. Leite sichere Bedingungen auf einem Grat nicht aus einem warmen, trockenen Messwert im Tal ab. Nutze bei stark geländeabhängigem Wetter zusätzlich die zuständige nationale oder lokale Bergwetter- und Warnstelle.
