Weisser Dunst liegt über dem Tal und dicker Schnee bedeckt den Boden und den eingefrorenen See mittendrin. Der Himmel ist stahlblau und die Luft klirrend kalt. Das ist das typische Bild, das man vom Vallée de La Brévine im Neuenburger Jura kennt, dem Ort, dem nachgesagt wird, dass er der kälteste, bewohnte Ort in der Schweiz sei. Schliesslich wurde hier am 12. Januar 1987 der offizielle Schweizer Temperaturrekord von –41,8°C gemessen, weshalb das Tal auch gerne den Titel «Sibirien der Schweiz» trägt und ein Fest zu Ehren der Kälte feiert. Das Tal mit dem kleinen Lac de Taillères liegt auf 1048 Metern über Meer und wird jeden Winter mehrmals Schauplatz eines speziellen Wetterphänomens, das dem Tal die besonderen Kälteverhältnisse beschert: dem Kaltluftsees.

«Das Phänomen ist schon seit dem Ende des 19. Jahrhunderts in der Schweiz bekannt», sagt Ludwig Zgraggen, Meteorologe bei MeteoSchweiz. Er beschäftigt sich gemeinsam mit seinem Arbeitskollegen Stephan Vogt schon seit Jahrzehnten mit Kaltluftseen und hat einige Wetterstationen zur Beobachtung des Phänomens in der Schweiz installiert. «Das sanfte Hochtal in La Brévine aber ist exemplarisch für die Entstehung von Kaltluftseen», so der Experte. Schon in den 1970er-Jahren berichtete das SRF über Schaulustige, die sich in die Kälte des Tals begaben, um die sibirischen Temperaturen um die –30 bis –40°C am eigenen Leib zu erfahren. Aber was genau ist ein Kaltluftsee und wie entsteht er?

Kalte Luft sinkt ab, warme Luft steigt auf

«Einfach gesagt, ist es eine Ansammlung von kalter Luft in einer Senke», erklärt Zgraggen. Tagsüber heizt die Sonne den Boden und die bodennahe Luftschicht auf, die nach Sonnenuntergang aber wieder abkühlen. An den sanften Hängen eines Tals wie La Brévine fliesst die kalte Luft, die schwerer ist als die warme, wegen der Erdanziehung ins Tal und sammelt sich dort. In geschlossenen Tälern kann sie nicht mehr abfliessen und kühlt während der Nacht immer weiter ab und ein Kaltluftsee entsteht. Er ist nicht nur spürbar, sondern auch als Dunst über dem Boden sichtbar und bleibt so lange bestehen, bis die ersten Sonnenstrahlen am Morgen den See aus kalter Luft wieder auflösen. Kurz davor können die kältesten Temperaturen der Nacht gemessen werden.

Damit aber wirklich sibirische Kälte im Winter entstehen kann, müssen noch einige weitere Faktoren stimmen, wie Zgraggen ausführt. Etwa die Wetterverhältnisse. Der Himmel muss wolkenlos sein und die Luft windstill, damit die kalte Luft nicht aufgewirbelt wird. Idealerweise liegt auch eine dicke Schneeschicht auf dem Boden, die isoliert und verhindert, dass warme Luft aus dem Boden entweicht. Besonders kalt wird es auch, wenn das Wetter bereits kalte und trockene Luft aus Russland in die Schweiz trägt. Die kältesten Temperaturen entstehen dann mitten im Kaltluftsee, keine zwei Meter über dem Boden. «Geht man fünf bis zehn Meter höher, ist es schon nicht mehr so kalt.»

Aber auch die Form des Tals spielt eine wichtige Rolle: Ist es eng und die Hänge hoch und steil, dann ist der Kaltluftsee deutlich schwächer ausgeprägt. Die abgestrahlte Wärme kann weniger gut in Richtung Weltraum entweichen und ein Teil der Wärmestrahlung wird durch die gegenüberliegenden Flanken wieder aufgenommen. Das schwächt die Bildung des Sees. «Es muss wirklich eine tellerartige Mulde sein mit sanften Hängen.» Genau wie in La Brévine. Zusätzlich darf es keine oder nur geringe Möglichkeiten für die kalte Luft geben, abzufliessen. Ansonsten kann sie sich nicht im Tal sammeln und abkühlen. Das ist ausserdem der Grund, warum es auf Bergspitzen nie so kalt wird wie in Kaltluftseen. Dort oben kann die kalte Luft ungehindert abfliessen und bleibt nie so lange stehen, dass sie stark abkühlen könnte.

Hier entstehen Kaltluftseen

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«Kaltluftseen sind nicht im Fokus der Meteorologie», sagt Zgraggen. «Sie stehen im Schatten grösserer Wetterphänomene.» Nichtsdestotrotz beschäftigen sich er und Meteorologe Stephan Vogt intensiv mit dem Kältephänomen. Vogt etwa informiert unter kaltluftseen.ch ausführlich darüber und veröffentlicht Messdaten seiner Messstationen in diversen Tälern und Ortschaften, wo er Kaltluftseen entdeckt hat. Die Alp Hintergräppelen im Kanton St. Gallen etwa zählt dank seiner Daten mittlerweile zu den kältesten Orten in der Nordostschweiz. Aber auch am Sägistalsee in den Berner Voralpen oder am Sämtisersee in Appenzell Innerrhoden herrschen im Winter teilweise sibirische Temperaturen. Einer der kältesten Orte ist auch die Glattalp im Kanton Schwyz, wo im Jahr 1991 eine Tiefsttemperatur von –52,5°C gemessen wurde – ein inoffizieller Schweizerrekord. Kaltluftseen können auch im Sommer entstehen, allerdings fallen die Temperaturen nicht so tief. Es sind oft Orte mit den stärksten Temperaturschwankungen: Der Unterschied zwischen Tag und Nacht kann über 20°C betragen. 

In der Tabelle sind die tiefsten, unter einigermassen nachvollziehbaren Bedingungen entstandenen Messwerte unter –40°C in der Schweiz angegeben. Offiziell ist der Rekord, der in La Brévine gemessen wurde. «Das heisst aber nicht, dass die anderen Messwerte ‹schlecht› wären. Sie sind aber nicht offiziell geprüft bzw. beglaubigt worden», so Meteorologe Ludwig Zgraggen.Wichtig bei diesen Angaben sei immer auch die Dauer seit Beginn der Messungen. «Ein Rekord, der in einer langen Messreihe aufgetreten ist, hat eine andere Aussagekraft als ein Rekord in einer jungen Messreihe.» Ganz grundsätzlich fehlen Messungen aus Kaltluftseen aus den extremen Kältewellen im Februar 1929 und Februar 1956. «Es ist eine plausible Vermutung, dass – wäre damals an diesen Orten bereits gemessen worden – während dieser Kältewellen noch tiefere Werte registriert worden wären.»