Ungewöhnlich frühe Störung des Polarwirbels

„Ende Oktober 2026 hat sich der stratosphärische Polarwirbel in zwei Tiefzentren aufgespalten, ausgelöst durch eine Verstärkung des stratosphärischen Aleutenhochs. Dies führte zu einer Abschwächung des zonal gemittelten Zonalwinds (des durchschnittlichen Westwinds rund um den Breitenkreis; Anm. d. Red) in 60 Grad Nord und zu einer Erwärmung des Polargebietes in der mittleren Stratosphäre (10 Hektopascal – hPa– etwa 30 km). Obwohl sich der stratosphärische Polarwirbel im Frühwinter normalerweise relativ ungestört aufbaut, sind frühe Stratosphärenerwärmungen im November nicht außergewöhnlich. Sie sind jedoch schwächer ausgeprägt als die großen Stratosphärenerwärmungen im späteren Winter, das heißt im Januar, Februar und März.“

„Charakteristisch für diese frühen Stratosphärenerwärmungen ist, dass sie sich aus der Troposphäre allmählich nach oben in die Stratosphäre ausweiten. Auslöser ist eine Verstärkung der troposphärischen Wellenaktivität, vorwiegend über dem nördlichen Pazifik, die sich in die Stratosphäre ausbreitet und dort zu einer Verstärkung des Aleutenhochs führt. Man bezeichnet diese Entwicklung auch als Canadian Warming, da sich das Aleutenhoch im weiteren Verlauf Richtung Kanada verlagert.“

„Anfang November 2026 entwickelte sich nach einem troposphärischen Wellenvorstoß Ende Oktober kurzzeitig ein außergewöhnlich starkes stratosphärisches Aleutenhoch, wodurch sich zwei Tiefzentren im Polarwirbel ausbildeten. Das Polargebiet erwärmte sich und mit einem leicht östlichen Zonalwind in 60 Grad Nord am 5. November wurde sogar das Kriterium für eine große Stratosphärenerwärmung zum ersten Mal im November erfüllt. Die Vorhersagen zeigen allerdings eine Normalisierung der Situation mit einer Entwicklung der Störung zu einem Canadian Warming.“

„Die Entwicklung der frühen Stratosphärenerwärmung in diesem Jahr gibt aus meiner Sicht keinen Anlass anzunehmen, dass diese Ereignisse in Zukunft häufiger auftreten. Da diese Ereignisse schwächer ausgeprägt sind als große Stratosphärenerwämungen im späteren Winter und nur von kurzer Dauer sind, haben sie keinen vergleichbaren Einfluss auf das Wetter in der Troposphäre, ebenso wenig wie eine kurze Windumkehr an einem Tag.“

„Anhand einer Reihe von wissenschaftlichen Studien ist sehr gut belegt, dass El-Niño-Ereignisse, bei denen die maximale Zunahme der Meeresoberflächentemperaturen im östlichen tropischen Pazifik stattfindet, wie es auch in diesem Jahr der Fall ist, zu einer Abschwächung des stratosphärischen Polarwirbels mit häufigeren großen Stratosphärenerwärmungen im darauffolgenden Winter führen. Dies geschieht durch eine Modifizierung der troposphärischen Wettersysteme bis in die höheren Breiten und in der Folge zu Auswirkungen auf das stratosphärische Aleutenhoch. Allerdings fehlen bisher Untersuchungen, ob der Mechanismus auch frühe Canadian Warmings auslösen kann.“

„Der Wellenvorstoß in die Stratosphäre über dem Nordpazifik Oktober/Anfang November 2026 war der stärkste seit Beginn der Satellitenmessungen – wenn auch deutlich geringer als die Wellenflüsse, die im späteren Winter große Stratosphärenerwärmungen auslösen. Es ist deshalb nicht auszuschließen, dass die außergewöhnliche Verstärkung des stratosphärischen Aleutenhochs im November 2026 durch El Niño begünstigt wurde.“

„Es ist plausibel und nicht auszuschließen, dass es einen Zusammenhang zwischen der außergewöhnlich starken frühen Polarwirbelabschwächung mit einer Windumkehr in der Stratosphäre und dem derzeitigen El Niño gibt. Eine frühe Stratosphärenerwärmung ist andererseits nicht außergewöhnlich im November und tritt auch in Jahren ohne El Niño auf. Es bleibt daher zu belegen, ob die kurzzeitigen Rekordwellenflüsse in die Stratosphäre sowie die erstmalige Zonalwindumkehr im November durch den Einfluss des El Niño-Ereignisses oder durch anderweitig ausgelöste troposphärische Wetteranomalien ausgelöst wurden.“

„Die aktuelle Störung des stratosphärischen Polarwirbels ist außergewöhnlich. Seit Beginn der satellitengestützten Beobachtungen im Jahr 1979 war der Polarwirbel Anfang November noch nie so schwach wie jetzt. Die normalerweise vorherrschenden Westwinde in etwa 30 Kilometern Höhe haben sich zeitweise sogar bereits umgekehrt. Damit steht die aktuelle Störung an der Schwelle zu einer sogenannten großen plötzlichen Stratosphärenerwärmung (Major SSW) [I] [1]. Solche Ereignisse treten normalerweise erst zwischen Dezember und März auf [2]. Anfang November wäre dies daher außergewöhnlich früh.“

„Angetrieben wird die Störung durch großräumige atmosphärische Wellen, die sich aus der unteren Atmosphäre in die Stratosphäre ausbreiten und dort den Polarwirbel schwächen. In den vergangenen beiden Wochen waren dafür typische troposphärische Muster zu beobachten, insbesondere ein ausgeprägtes Hochdruckgebiet über dem Ural und ein Tiefdruckgebiet im Bereich der Aleuten [3] [4]. Entscheidend scheint in diesem Fall vor allem eine ungewöhnlich starke planetare Welle mit der Wellenzahl zwei (zwei Wellenberge und zwei Wellentäler entlang eines Breitengrades; Anm. d. Red.) zu sein, die sich aus der Troposphäre bis in die Stratosphäre ausgebreitet hat [5].“

„Etwa zwei Drittel der großen plötzlichen Stratosphärenerwärmungen haben einen nachweisbaren Einfluss auf die atmosphärische Zirkulation in der unteren Atmosphäre, der sich über mehrere Wochen erstrecken kann [6]. Das bedeutet allerdings nicht, dass die Auswirkungen zwangsläufig auch in Mitteleuropa spürbar sind. Ein wichtiger Hinweis auf mögliche längerfristige Auswirkungen ist, wie lange die Störung in der unteren Stratosphäre bestehen bleibt: Erholt sich der Polarwirbel dort rasch, sind anhaltende Auswirkungen auf die Wetterentwicklung weniger wahrscheinlich. Nach einem Zusammenbruch des Polarwirbels tritt häufiger die negative Phase der Nordatlantischen Oszillation auf, die mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit für Kaltlufteinbrüche in Nord- und Mitteleuropa verbunden ist [7]. Ob dies auch nach der aktuellen Störung geschieht, lässt sich derzeit jedoch nicht zuverlässig vorhersagen, insbesondere, weil es für ein derart frühes Ereignis keine vergleichbaren Beobachtungen gibt.“

„Zahlreiche wissenschaftliche Studien zeigen, dass El Niño die atmosphärische Zirkulation bis in die Stratosphäre beeinflussen kann. Im Mittel ist El Niño mit einem schwächeren stratosphärischen Polarwirbel und einer erhöhten Wahrscheinlichkeit für große plötzliche Stratosphärenerwärmungen verbunden [8]. Allerdings wird der stärkste Einfluss von El Niño auf den Polarwirbel normalerweise erst im Hochwinter, insbesondere im Januar und Februar, erwartet. Ob und in welchem Ausmaß der aktuell außergewöhnlich starke El Niño zu dieser ungewöhnlich frühen Störung des Polarwirbels beigetragen hat, lässt sich derzeit nicht zuverlässig sagen. Dafür sind gezielte wissenschaftliche Studien notwendig.“

„Die bisherige Berichterstattung halte ich teilweise für überzogen. Die außergewöhnlich frühe und starke Abschwächung des Polarwirbels ist wissenschaftlich bemerkenswert und verdient durchaus Aufmerksamkeit. Daraus jedoch bereits konkrete Vorhersagen für einen besonders kalten Winter in Deutschland abzuleiten, ist nicht gerechtfertigt. Zwar können solche Störungen die Wahrscheinlichkeit für bestimmte Wetterlagen und Kaltlufteinbrüche in den folgenden Wochen erhöhen, die tatsächlichen Auswirkungen auf Mitteleuropa sind derzeit aber noch völlig offen. Schlagzeilen, die bereits eine ‚neue Eiszeit‘ oder einen bevorstehenden ‚Kältewinter‘ ankündigen, vermitteln deshalb eine Sicherheit, die wissenschaftlich nicht gegeben ist.“

„Eine solch frühe Abschwächung des Polarwirbels ist tatsächlich sehr ungewöhnlich, und die erwartete Umkehr der Westwinde ist noch nie so früh beobachtet worden. Vergangenes Jahr war die Umkehr auch bereits sehr früh, am 28. November, aber in der ersten Novemberhälfte wurde so etwas noch nie beobachtet.“

„Die formale Definition einer Stratosphärenerwärmung ist grundsätzlich dieselbe im Frühwinter, allerdings ist der Polarwirbel noch weit von seiner üblichen Stärke im Hochwinter entfernt, und daher kann bereits eine kleinere Störung zu einer Abschwächung führen. Solche Störungen kommen normalerweise durch Wellen aus der Troposphäre zustande. Allerdings ist der Polarwirbel im Frühwinter oft noch nicht so empfänglich für Störungen von unten, daher ist eine solche Störung so früh im Winter sehr ungewöhnlich.“

„Bei Stratosphärenerwärmungen im Hochwinter haben normalerweise etwa zwei Drittel einen Einfluss auf Europa, zum Beispiel in der Form von Kaltlufteinbrüchen. Da es so frühe Ereignisse im November noch nie gegeben hat, gibt es dazu auch keine Erfahrungswerte. Aktuell zeigen die Modelle aber keine starken Auswirkungen, was mit den bisherigen November-Ereignissen übereinstimmt. Wichtig für einen Einfluss auf die Erdoberfläche ist allerdings nicht die Stärke oder Dauer des Ereignisses in der mittleren Stratosphäre, sondern dass sich die Störung bis in die untere Stratosphäre fortpflanzt und sie da zu einer persistenten Temperaturzunahme führt – dies erhöht die Chancen, dass das Signal von der Troposphäre aufgenommen wird. Allerdings lässt sich häufig zum Zeitpunkt vor der Stratosphärenerwärmung noch nicht vorhersagen, ob das Signal tatsächlich die untere Stratosphäre erreichen wird.“

„Tendenziell führen Stratosphärenerwärmungen in der Troposphäre zu einer Verschiebung des Jetstreams über dem Atlantik in Richtung Süden, was Stürme und Regen nach Zentral- und Südeuropa bringt und kaltes Wetter nach Nordeuropa. Eine solche Störung kann bis zu mehreren Wochen brauchen, um nach der Stratosphärenerwärmung an der Erdoberfläche anzukommen. Aber wie gesagt lässt sich für die aktuelle Störung der Stratosphäre noch nicht sagen, ob es überhaupt eine Auswirkung gibt. Ein Kaltlufteinbruch kann bei uns auch ohne Einfluss der Stratosphäre passieren.“

„El Niño erhöht generell die statistische Wahrscheinlichkeit einer Stratosphärenerwärmung. Allerdings ist der Beobachtungszeitraum relativ kurz, und der Zusammenhang zwischen El Niño und Stratosphäre weist langfristige Änderungen und Nichtlinearitäten auf, da natürlich noch andere Faktoren mitbestimmen, ob eine Stratosphärenerwärmung passiert oder nicht. So zeigten zum Beispiel die drei bisher stärksten El Niño-Ereignisse keine Stratosphärenerwärmung im jeweiligen Winter. Was dies nun für einen noch stärkeren El Niño wie dieses Jahr bedeutet, ist aber noch völlig unklar und ist aktuelle Forschung.“

„Auf jeden Fall haben wir den Zusammenhang zwischen El Niño und der Stratosphäre noch nicht vollständig verstanden – auf Grund der kleinen Stichprobe hilft hier jeder weitere Datenpunkt – allerdings wird die Analyse verkompliziert durch den Klimawandel, der die Hintergrundbedingungen verändert.“

„Auch wenn das frühe Ereignis diesen Herbst also keine spürbaren Auswirkungen auf den Erdboden haben sollte, wird sich der Polarwirbel danach erstmal erholen, und es ist weiterhin durchaus möglich, dass eine – weitere – Stratosphärenerwärmung später im Winter passiert, die dann möglicherweise einen Einfluss auf den Erdboden hat.“

„Ich bin ehrlichgesagt überrascht über den ‚Hype‘, den das Thema Stratosphäre dieses Jahr generiert hat. Einerseits ist das mediale Interesse an dem Thema spannend. Aber es ist natürlich auch Vorsicht geboten, beispielsweise bei allzu präzise erscheinenden Vorhersagen, die Wochen im Voraus schon konkrete Winterstürme prophezeien. Aber natürlich wird die Situation auch aus Sicht der Forschung mit Spannung verfolgt – die Stratosphäre ist immer für eine Überraschung gut! Ich denke also, wir haben noch nicht die ganze Bandbreite dessen gesehen, was die Stratosphäre alles kann, gerade in Zeiten des Klimawandels.“

„Die frühe Störung ist tatsächlich sehr außergewöhnlich – laut den Schätzungen in unseren Arbeiten hierzu liegt die Wahrscheinlichkeit eines solchen Ereignisses im November bei deutlich unter ein Prozent. Auf der Webseite der NASA Kollegen [I] kann man sehr gut erkennen, dass die derzeitige Entwicklung des Polarwirbels weit außerhalb des zu diesem Zeitpunkt des Jahres erwartenden Bereichs basierend auf den vergangenen etwa 50 Jahren liegt.“

„Solche Ereignisse werden durch sogenannte planetare Wellen angetrieben, die ihren Ursprung in der Troposphäre haben, unter anderem ausgelöst durch Strömung über großräumige Gebirgszüge. Für ein Zusammenbrechen der Polarwirbel-Zirkulation braucht es die ‚richtige‘ Konfiguration aus Wellenantrieb und Polarwirbelstruktur sowie -stärke.“

„Mit Ereignissen im Hochwinter ist das jetzige nur bedingt vergleichbar. Es sieht zwar von der Entstehung her den Hochwinter-Ereignissen ähnlich, aber die Nachwirkungen des Ereignisses werden höchstwahrscheinlich deutlich eingeschränkter sein. Das liegt vor allem daran, dass sich im Frühwinter der Polarwirbel sehr gut wieder aufbauen kann. Die dazu notwendige Strahlungsabkühlung in der Polarnacht ist stark. Laut den jetzigen Vorhersagen ist das Ereignis kurzlebig und der Polarwirbel wird wohl schon in zwei Wochen wieder einigermaßen intakt sein.“

„Ausschlaggebend ist vor allem, inwiefern sich das Ereignis bis in die unterste Stratosphäre fortsetzt. Wenn dort eine deutliche Abschwächung der Zirkulation über mehrere Wochen anhält – das ist im Hochwinter bei vielen Ereignissen der Fall –, dann ist die Wahrscheinlichkeit für Auswirkungen auf unser Wetter hoch und bleibt es für mehrere Wochen. Das würde dann beispielsweise eine Tendenz zu blockierten Hochdruckwetterlagen über Grönland und Teilen des Atlantiks bedeuten, die im Hochwinter oft Kälte mit sich bringen, beispielsweise durch Transport von kalter, arktischer Luft aus Sibirien zu uns.“

„Derzeit wird tatsächlich für die zweite Hälfte dieser Woche eine Hochdruckstörung über dem Nordatlantik vorhergesagt und damit einhergehend Kälte über Großbritannien, Norddeutschland und Südskandinavien. Inwiefern das von der Stratosphärenstörung verursacht wird, kann man nicht einfach so beantworten - dazu müsste man dedizierte Computersimulationen für dieses Ereignis durchführen. Wie dem auch sei, ich würde derzeit zumindest nicht mit einem stratosphärischen Einfluss auf unser Wetter jenseits der kommenden Woche rechnen.“

„Es gibt mehrere Studien, die zeigen, dass El Niño generell zu einer Abschwächung des Polarwirbels führt und die Wahrscheinlichkeit für plötzliche Stratosphärenerwärmungen erhöht. Allerdings ist die Streuung sehr groß. Die Stichprobe an ähnlich starken El Niño-Ereignissen wie dem jetzigen ist klein. Die Polarwirbelentwicklung sah beispielsweise für die vergangenen vier großen El Niño Ereignisse (2015/16, 1997/98, 1991/92, 1982/83) jeweils sehr unterschiedlich aus.“

„Ich finde es zum einen sehr gut, dass über solche Atmosphärenzusammenhänge inzwischen zeitnah berichtet wird. Allerdings scheint mir der kausale Zusammenhang bei Einzelereignissen in der Berichterstattung teils überhöht zu werden. Was interessant ist: Das Thema wurde bis vor wenigen Jahren fast komplett ignoriert; nun scheint es manchmal fast schon zu viel Aufmerksamkeit zu erfahren. Vor allem die probabilistische Natur solcher Fernwirkungen in der Atmosphäre scheint mir zu kurz zu kommen.“

„So eine starke frühe Störung des Polarwirbels ist in der Tat sehr selten. Es kommt sehr wahrscheinlich sogar dazu, was man als markante plötzliche Stratosphärenerwärmung bezeichnet (major Sudden Stratospheric Warming, major SSW). Dabei wird der Polarwirbel so stark gestört, dass der zonal gemittelte Wind bei 60 Grad Nord in der mittleren Stratosphäre (bei 10 Hektopascal – hPa –) vom normalerweise vorherrschenden Westwind auf Ostwind dreht. Dieser Wert wird im Tagesmittel betrachtet. Meist treten plötzliche Stratosphärenerwärmung im Zeitraum von Dezember bis März auf, wobei sie im Januar und Februar am häufigsten sind. Im November wurden bisher nur zwei SSWs beobachtet, im Jahre 1968 und vergangenes Jahr, am 28.11.2025. Ein weiteres könnte es laut ERA5 Daten im Jahre 1952 gegeben haben [IV]. Aber die Datenlage ist für diesen Zeitraum sehr viel schlechter und die Unsicherheit daher größer.“

„Der Grund für die Störung des Polarwirbels sind vertikal propagierende planetare Wellen, die in der Stratosphäre brechen und dabei ihren Impuls abgeben; das schwächt die Westwinde. So eine Störung kann im Grunde immer passieren, wenn die entsprechenden Wellen vorhanden sind und der Polarwirbel stark genug ist, um die Wellenpropagation zuzulassen. Gleichzeitig kann die vertikale Propagation durch bestimmte Wetterlagen unterstützt werden. Es wurde zum Beispiel gezeigt, dass eine blockierende Hochdrucklage über dem Ural (‚ural blocking‘) frühe major SSWs begünstigen kann [9].“

„Es ist leider nicht einfach zu sagen, ob ein bestimmtes Event in der Stratosphäre einen starken Einfluss auf die Troposphäre haben wird oder nicht. Im Mittel begünstigt ein major SSW die negative Phase der Nordatlantischen Oszillation (NAO) mit einer Verzögerung von circa zwei Wochen [10].“

„Störungen der stratosphärischen Zirkulation haben sehr viel größere Verweildauern als Störungen in der Troposphäre. Daher kann auch ein kurzes, aber starkes Ereignis in der Stratosphäre einen längeren Einfluss auf die Troposphäre haben (bis zu mehreren Wochen). Über den Einfluss auf die NAO, kann ein major SSW das Wetter über Europa beeinflussen. Die NAO – Ausprägung von Tief über Island und Hoch über den Azoren – beschreibt einen Großteil der Winterwetterlagen über Europa. Während der negativen Phase ist mit einer südlichen Verschiebung der Westwinde zu rechnen. Das führt zu kälteren und trockeneren Wintern in Mittel- und Nordeuropa; es kann auch zu mehr Schneefall kommen. Während aber die Wahrscheinlichkeit für eine negative NAO nach einem major SSW steigt, kann man leider nicht mit Sicherheit sagen, ob es zu einer negativen Phase der NAO kommen wird, da diese auch durch andere Mechanismen beeinflusst wird.“

„El Niño wird normalerweise mit einem eher stärkeren Polarwirbel im Frühwinter und einem gestörten Polarwirbel im Spätwinter in Zusammenhang gebracht. Um besonders starke El Niño-Ereignisse zu betrachten ist die Stichprobe tatsächlich zu klein.“