Je höher der Berg, desto kälter die Luft, so lernt es jedes Schulkind, und für die meisten Tage im Jahr stimmt das auch. An einem Herbsttag mit Nebelmeer kehrt sich die Regel jedoch um: Unten im Tal liegt zäher Nebel bei knapp über null Grad, oben auf dem Gipfel scheint die Sonne bei Temperaturen, die im Tal erst im Frühling üblich sind. Beim ersten Erleben wirkt das wie ein Messfehler. Es ist keiner, sondern eine Wetterlage, die Meteorologen Inversion nennen und die im Allgäu zwischen Herbst und Winter immer wieder auftritt. Unten dämmert der Tag grau und feucht, oben beginnt er mit Sonnenschein und weitem Blick über eine geschlossene Wolkendecke. Beide Wetter gehören zur selben Stunde und zur selben Luftmasse.

Die verbreitete Annahme lautet also, dass es mit jedem Höhenmeter kälter wird. Diese Annahme beschreibt den Durchschnitt, nicht den einzelnen Tag, und im Nebelmeer-Fall liegt sie um viele Grad daneben. Dass Tal und Berg an solchen Tagen zwei getrennte Wetterwelten bilden, zeigt schon die Grenze dazwischen: Die Oberkante des Nebels verläuft wie ein Wasserspiegel, scharf und fast waagerecht, und zeichnet sich auf Fotos als feine Linie ab.

Warum es mit der Höhe sonst kälter wird

Hinter der Regel steckt solide Physik. Im Mittel sinkt die Lufttemperatur in der unteren Atmosphäre um rund 0,65 Grad pro 100 Höhenmeter, das sind 6,5 Grad pro Kilometer. Der Grund liegt in der Physik der Luft: Steigt ein Luftpaket auf, gerät es unter geringeren Druck, dehnt sich aus und kühlt dabei ab. Außerdem nimmt der Boden die Sonnenwärme auf und an die darüberliegende Luft abgibt, sodass die Luft unten wärmer ist als oben. Bergsteiger spüren diese Abnahme am eigenen Körper, und deshalb gilt der Satz vom kälteren Gipfel als Erfahrungswissen.

Das Gegenteil entsteht, wenn sich die Wärmequelle verlagert. In Hochdrucklagen sinkt die Luft großräumig ab und erwärmt sich dabei, und über der kalten Bodenluft bildet sich eine wärmere Schicht. In wolkenlosen Nächten kommt die Wärmeausstrahlung des Bodens hinzu: Er verliert Energie und kühlt aus, und die bodennahe Luft wird kälter und sammelt sich in Tälern und Senken, weil kalte Luft schwerer ist als warme. Ist der Wind schwach, bleibt diese Kaltluft liegen wie Wasser in einer Schüssel, und die wärmere Luft darüber wirkt wie ein Deckel. Die Meteorologie spricht von einer Sperrschicht, an der kein Austausch stattfindet, und genau diese Schicht hält den Nebel unten fest.

Warum diese Lage im Herbst und Winter so häufig auftritt, hat mit der Sonne zu tun. Die Nächte sind lang, der Sonnenstand ist niedrig, und tagsüber reicht die Einstrahlung nicht aus, um die ausgekühlte Luft im Tal zu erwärmen. Enge Täler und Becken verstärken den Effekt, weil die Kaltluft dort wenig Platz zum Abfließen hat. Dazu gehört auch, dass Hochdrucklagen meist mit schwachem Wind einhergehen.

Was ein Rechenbeispiel für Oberstdorf zeigt

Ein Zahlenbeispiel macht den Unterschied greifbar. Der Ort Oberstdorf liegt auf rund 810 Metern Höhe, der Gipfel des Nebelhorns auf 2224 Metern. Zwischen beiden liegen 1414 Höhenmeter, also fast anderthalb Kilometer senkrecht nach oben. Angenommen wird ein Tag mit durchschnittlichem Temperaturverlauf, an dem es im Ort 3 Grad warm ist. Dann ergibt die Rechnung nach dem Mittelwert für den Gipfel einen Wert unter dem Gefrierpunkt, und zwar in drei Schritten:

1. Höhenunterschied: 2224 Meter minus 810 Meter ergibt 1414 Meter.
2. Temperaturabnahme: 1414 Meter geteilt durch 100 mal 0,65 Grad ergibt rund 9,2 Grad.
3. Temperatur am Gipfel: 3 Grad minus 9,2 Grad ergibt etwa minus 6,2 Grad.

Bei einer Inversion sieht das Bild anders aus. Angenommen, im Tal liegt Nebel bei 3 Grad, und auf dem Gipfel messen die Instrumente plus 5 Grad. Dann ist der Gipfel um 2 Grad wärmer als das Tal. Zwei Grad wirken gering, doch sie stehen für eine Umkehr der gesamten Schichtung, denn der Mittelwert ließe den Gipfel um rund 9 Grad kälter erwarten. Die Abweichung vom Erwarteten beträgt in diesem Beispiel also gut 11 Grad, und sie entsteht allein durch die Schichtung der Luft. Ob es genau diese Zahlen sind, hängt von Stärke und Höhe der Inversion ab, aber die Richtung ist belegt: Auf einem sonnigen Gipfel kann es tatsächlich wärmer sein als im nebligen Tal. Die Zahlen des Beispiels sind angenommene Werte zur Veranschaulichung, keine Messreihe.

Einen Nebeltag am Himmel lesen

Wie sich eine Inversion erkennen lässt, ohne Wetterkarte, zeigen drei Beobachtungen. Die erste ist der Rauch: Steigt er aus einem Schornstein auf und breitet sich dann in einer bestimmten Höhe flach aus, hat er die Sperrschicht erreicht und kann nicht weiter nach oben. Die zweite ist die Wolkengrenze: Ein Nebelmeer hat eine scharfe Oberkante, weil unterhalb der Sperrschicht feuchte, kalte Luft liegt und darüber trockene, wärmere. Sobald die Luft so weit abkühlt, dass der Taupunkt erreicht ist, kondensiert der Wasserdampf zu Tröpfchen, und es entsteht Nebel. Die dritte Beobachtung ist die Sicht: Innerhalb des Nebels liegt sie unter einem Kilometer.

Der Nebel selbst kann am Boden liegen oder sich abheben. Ein Hochnebel beginnt erst in einer Höhe von etwa 10 bis 100 Metern über dem Boden und entsteht meist unter einer Inversionsschicht, wenn wasserdampfreiche Luft an deren Untergrenze abkühlt. Bodennebel dagegen liegt auf der Fläche auf und kann sich im Lauf des Tages abheben. Beide Formen ähneln sich von oben, und das Nebelmeer, das ein Wanderer von einem Gipfel sieht, ist die Oberseite einer solchen Schicht. In Tälern dagegen ist von dieser Oberseite nichts zu bemerken, dort bleibt es dämmrig, feucht und windstill, und der Tag kommt über ein trübes Grau nicht hinaus.

Zu den schwer vorhersagbaren Punkten gehört das Verschwinden des Nebels. Schon kleine Unterschiede bei Wind, Feuchte und Wolkenhöhe entscheiden, ob sich die Sonne am Nachmittag durchsetzt oder ob der Nebel den ganzen Tag liegen bleibt. Deshalb gilt die Vorhersage vom Ende der Nebeldecke als schwierig, und selbst am Vorabend lässt sich nicht sicher sagen, ob der Tag grau oder sonnig endet.

Wo die Faustregel trotzdem gilt

Der Satz vom kalten Gipfel ist deshalb nicht falsch, sondern nur unvollständig. Gültig bleibt sie für den Normalfall, für Tage mit Wind, Wolken und durchmischter Luft, an denen sich die Atmosphäre wie beschrieben schichtet. Gültig ist sie auch oberhalb der Inversionsgrenze: Weiter aufwärts gilt wieder die normale Abnahme, die auf 100 Meter gerechnet etwa zwei Drittel Grad ausmacht. Die Inversion bildet nur eine Schicht, in der sich der Verlauf umkehrt.

Wichtig ist außerdem, dass die warme Luft oben nicht von unten kommt. Mit dem Tal hat diese Luft nichts zu tun, sie stammt aus der absinkenden Luft des Hochdruckgebiets und wärmt sich beim Absinken selbst auf. Das unterscheidet die Lage vom Föhn, bei dem warme Luft durch den Wind ins Tal gelangt, wie es der Artikel über Föhn im Allgäu beschreibt. Beim Nebelmeer bleibt die warme Luft oben, und die kalte unten.

Für einen Herbsttag im Oberallgäu lässt sich daraus eine kurze Faustformel ableiten, die sich so zusammenfassen lässt:

• Liegt Nebel im Tal und ist der Himmel darüber wolkenlos, ist der Gipfel häufig wärmer als der Talgrund.
• Die Obergrenze des Nebels trennt zwei Wetterlagen, und oberhalb davon gilt der normale Temperaturverlauf wieder.
• Hält sich das Hochdruckgebiet, bleibt die Schichtung über mehrere Tage bestehen.
• Kommt Wind auf, mischt er die Schichten durch, und die Regel vom kalten Gipfel gilt wieder.

Das Nebelmeer ist damit ein Gegenbeispiel, das die Regel nicht widerlegt, sondern ihre Grenzen zeigt: Die Luft folgt dem Durchschnitt, solange nichts sie daran hindert.