TorDACH Deutschland / Germany

Kompetenzzentrum für lokale Unwetter in Deutschland, Österreich und der Schweiz

Kompetenzzentrum für lokale Unwetter in Deutschland
Center of Competence for Severe Local Storms in Germany

Tornado Klimatologie / Tornado climatology

Archive V 1.3 - Frühjahr / Spring 2003


Weitere Informationen / Further reading

Für weitere und detailliertere Informationen beachten Sie bitte die in den TorDACH Publikationen vorgestellte Tornado Klimatologie. Alle hier gezeigten Bilder und Texte werden regelmäßig aktualisiert: Normalerweise jährlich nach der Winter/Frühjahr Daten-Neuauswertung.

For further and more detailed information, please refer to the tornado climatology presented in the TorDACH publications. All figures and texts shown here are continuously updated as necessary: Usually once a year after the winter/spring data reevaluation.


German tornado map: Cases German tornado map: Incidence     German population density map German topographic map

Karten der Tornado-/Downburstmeldungen / Maps of tornado/downburst reports

Die beiden Tornadokarten links zeigen die mehr als 1120 verzeichneten Tornado- und/oder Downburstbeobachtungen in Deutschland. Das ganz linke Bild gibt jede Meldung separat an (1018 Fälle mit genau bekanntem Ort). Die Farben der Kreise bezeichnen Tornado-Typen (rot = Tornado, pink = Tornado/Downburst, cyan = Wasserhose, grün = Blindtrombe), blaue Kreise markieren Downbursts. Die zweite Grafik von links zeigt die Beobachtungshäufigkeit. Hier sind auch Fälle, in denen nur die Region des Tornados/Downbursts bekannt ist, mit berücksichtigt (1121 Ereignisse). Dazu wurde auf einem 0.50° × 1.00° Breite-Länge Gitter die Tornado/Downburstdichte pro Jahr pro 10000 Quadratkilometer von 1880 bis heute berechnet. Die Zahlen sind auf eine Nachkommastelle gerundet, d.h. die Zahl 0.0 bedeutet 0 bis 0.05 Meldungen pro Jahr pro 10000 km², die Zahl 0.1 bedeutet 0.05 bis 0.15 Meldungen pro Jahr pro 10000 km², usw.

Zum Vergleich und zur Interpretation zeigt die dritte Grafik von links die Bevölkerungsdichte (dunklere Farben entsprechen höheren Zahlenwerten). Die vierte Grafik ganz rechts stellt das Geländerelief (Orographie) in Deutschland dar.

Zwei Dinge sollten beachtet werden: Erstens kommen die meisten Meldungen aus Nord- und Westdeutschland sowie dem Rheingraben. Die Maxima am Bodensee und bei Rügen sind durch Wasserhosen verursacht. Die schwächeren Maxima bei Berlin und München treten wahrscheinlich durch die dort höhere Bevölkerungsdichte hervor - es wird einfach ein größerer Prozentsatz der Fälle erkannt. Offensichtlich zeigen die Tornado- und Downburstmeldungen eine stärkere Korrelation mit der Bevölkerungsdichte als mit der Geländeform. Dies legt nahe, dass selbst heute noch viele Ereignisse in den schwächer besiedelten Gebieten nicht gemeldet werden. Zweitens sind Downbursts stark unterrepräsentiert in den Daten, und es fehlen offenbar immer noch viele Fälle aus Ostdeutschland in der TorDACH Datenbank. Falls Sie weitere Unwetterereignisse kennen, melden Sie diese bitte via TorDACH Feedback, oder senden Sie unseren Fragebogen ein!

The two left maps show the more than 1120 recorded tornado and/or downburst observations in Germany. The leftmost graph gives each report separately (1018 cases with accurate location). Circle colors denote tornado types (red = tornado, pink = tornado/downburst, cyan = waterspout, green = funnel cloud), blue circles mark downbursts. The second figure from the left gives incidence of reports, also including reports for which only the region in which the severe local storm occurred is known (1121 cases). Here, on a 0.50° × 1.00° latitude-longitude grid spacing, tornado/downburst density per year per 10000 square kilometers has been computed from 1880 to present. Numbers are rounded to one digit accuracy, i.e. the number 0.0 means 0 to 0.05 reports per year per 10000 km², the number 0.1 means 0.05 to 0.15 reports per year per 10000 km², and so on.

For comparison and interpretation, the third graph from the left shows the population density (darker colors indicate higher numerical values), and the fourth, rightmost graph depicts the terrain relief (orography) in Germany.

Two things should be noted: First, most reports come from northern and western Germany as well as the Rhine valley. The maxima around Lake Constance and Rügen island are caused by waterspouts. The weaker Berlin and Munich maxima are likely to be so prominent due to the high population density there - it is simply a higher percentage of observed cases. In general, it it obvious that tornado and downburst reports show a stronger correlation to population density than to terrain shape. This suggests that in the lower-populated areas, even today many events will remain unreported. Second, downbursts are strongly underrepresented in the data, and besides, a lot of cases in east Germany are still unknown to the TorDACH network. If you happen to know additional severe local storms, please report them to us via TorDACH Feedback, , or download and fill in our questionnaire!


German tornado reports from 1800 to 2002

Tornadomeldungen von 1800 bis 2002 / Tornado reports from 1800 to 2002

Unsere früheste verlässliche Tornadomeldung stammt von 1453. Erst nach 1800 wurden öfter Tornadoberichte publiziert, blieben im Schnitt aber unter 1 pro Jahr. In der 2. Hälfte des 19. Jhdts. stieg die Zahl der Meldungen stark an. Dies kam durch größere Beachtung in der Öffentlichkeit wegen einiger starker Tornadoereignisse und durch die wachsende wissenschaftliche Literatur über Tornados in Deutschland und anderen europäischen Ländern. Auch die Leistung Alfred Wegeners, eine europäische Tornado Klimatologie zusammenzustellen (vgl. Wegener, 1917) führte zu 2 bis 3 Meldungen pro Jahr zwischen 1880 und 1930. Stärkeres Interesse an Unwettern durch Wissenschaftler und Wetterdienst, sowie die von Johannes Letzmann geleistete Arbeit führten zur höchsten bisher erfassten Zahl von Tornados in einer Dekade: 120 Fälle von 1930 bis 1939. Der zweite Weltkrieg führte wieder zu einem Rückgang auf etwa 1 Meldung pro Jahr. Seit 1950 rangiert die Zahl der Meldungen aber stets zwischen 40 und 120 pro Dekade. Der Mittelwert beträgt 4 bis 9 Tornados pro Jahr, entsprechend etwa 0.2 Tornados pro Jahr und 10 000 Quadratkilometer. Allerdings ist das eher eine untere Schranke - wie oben in den Tornadokarten gezeigt fehlen noch viele (ca. 100) Fälle aus Ostdeutschland, ebenso wie die Archive der deutschen Forstbehörden noch weitgehend unerforscht sind. Wasserhosen auf Nord- und Ostsee sind ebenfalls bislang stark unterrepräsentiert in den Daten.

Our earliest reliable tornado report dates from 1453. Only in the 1800s tornado reports were published more often, but still remained below an average of one per year. In the second half of the 19th century the number of tornado reports rose significantly. This was due to a greater public awareness caused by some strong tornadoes and due to the growing scientific literature on tornadic storms in Germany and other European countries. Also the effort made by Alfred Wegener to obtain a European tornado climatology (cf. Wegener, 1917) led to a reporting frequency of 2 to 3 per year between 1880 and 1930. Higher scrutiny towards severe local storms by researchers and the weather service, as well as the work performed by Johannes Letzmann led to the highest number of tornado reports in one single decade ever: 120 cases were recorded from 1930 to 1939. The events of World War II caused the number to plunge to about 1 per year again. From 1950 on the number of reports has always ranged between 40 and 120 per decade. The overall average is now 4 to 9 a year, corresponding to roughly 0.2 tornadoes a year per 10 000 square kilometers. However, this is likely to be a lower bound - as shown in the tornado map above, many (about 100) cases from east Germany remain undiscovered, just as the archives of forest authorities in Germany mostly remain unexplored. Besides, waterspouts over the North and Baltic Sea so far are strongly underrepresented in the data.


monthly distribution of German severe storms

Jahresgang der Unwettermeldungen, monatlich / Annual cycle of severe storm reports, monthly

Basierend auf allen gemeldeten Fällen in der TorDACH Datenbank, erscheint die monatliche Variation der Tornado Aktivität (rot) ziemlich typisch - mit einem Maximum im Juli und einem Minimum von November bis Februar. Generell folgt die Kurve dem Verlauf der Gewitteraktivität. Bekannt gewordene Wasserhosen (pink) über der Nord- und Ostsee, wie auch dem Bodensee sind im August am häufigsten, wenn die Wassertemperaturen ihr Maximum erreichen. Blindtromben, funnel clouds, (orange), Fälle von Tornado und/oder Downburst (cyan) und Gewitterböen, downbursts, (grün) zeigen Jahresgänge ähnlich denen von Tornados über Land. Die blaue Kurve gibt die Summe aller Unwettermeldungen unter Ausschluss reiner Hagelstürme an.

Based on all reported cases in the TorDACH database, the monthly variation of tornado activity (red) is quite typical with a maximum in July and a minimum from November to February. The curve follows that of thunderstorm activity in general. Known waterspout outbreaks (pink) over the North and Baltic Sea as well as Lake Constance (Bodensee) are most likely in August when the water surface temperatures reach their maximum. Funnel clouds (orange), cases with tornado and/or downburst (cyan), and downbursts (green) show annual cycles similar to that of tornadoes over land. The blue curve is the sum of all severe storm reports excluding pure hailstorms.


daily distribution of German tornadoes

Jahresgang der Tornadomeldungen, täglich / Annual cycle of tornado reports, daily

Bei genauerem Hinsehen, und ohne alle Fälle eines Monats aufzusummieren, erhält man diese detailreichere Abbildung. Sie zeigt: (i) die Verteilung der Tornados, d.h. wie viele Tornados in der TorDACH Datenbank an einem vorgegebenem Tag seit dem Jahr 1453 stattgefunden haben, (ii) die Verteilung der Tornado Tage, d.h. wie viele Male sich in den TorDACH Aufzeichnungen mindestens ein Tornado an einem vorgegebenen Tag in all den Jahren findet.

Die Abbildung zeigt die Zahl der Tornados anhand der grün gefärbten senkrechten Striche, ein gleitendes 15-Tage Mittel wird durch die dicke rote Linie dargestellt. Ein steiles absolutes Maximum im späten Juni / frühen Juli, sowie ein schwächeres Mitte August wird offenbar. Zumindest das August-Maximum ist wahrscheinlich durch mehrfaches Auftreten von Wasserhosen bedingt, wie schon im Jahresgang oben angedeutet.

Im Gegensatz dazu wird das gleitende 15-Tage Mittel der Tornado Tage in Deutschland durch die dicke blaue Linie dargestellt. Zeiten mit einem Zwischenraum zwischen der dicken roten und der dicken blauen Kurve zeigen, dass die Sommermonate, besonders Juli und August, die höchste Zahl mehrfacher Tornadobildungen haben. Man beachte bei der blauen Linie die klar hervortretenden Sekundärmaxima.

Jedoch sieht man, dass TorDACH noch einige Ereignisse mehr verzeichnen muss, um diese noch recht rauhen Verteilungen zu glätten. Mit mehr Tornadomeldungen in der Zukunft kann diese Abbildung schließlich dazu dienen, wann man seine nächste Unwetterjagd (storm chase) planen sollte...

Looking a bit closer and not summing up all cases that occurred during a whole month we end up with this more detailed picture showing: (i) the distribution of tornadoes, i.e. how many tornadoes in the TorDACH records occurred one one particular day during the years since 1453, (ii) the distribution of tornado days, i.e. how many times in the TorDACH records any tornadoes occurred on one particular day during all the years.

The figure shows number of tornadoes by the green-colored impulses. and a 15-day running average is given by the bold red line. A strong absolute maximum in late June / early July and another, weaker one in mid-August becomes evident here. At least the August peak is likely caused by multiple funnel waterspout events as depicted in the annual cycle above.

Complimentary, a 15-day running average of tornado days in Germany is depicted by the bold blue line. Times with spread between the bold red and blue curves indicate that the summer months, especially July and August have the most days with multiple tornadoe funnels occurring. With the blue line alone, note the distinct secondary maxima of tornado days.

However, as one can see TorDACH need some more cases to smooth out these still quite spiky distributions. With more reports in the future, the figure might finally give a significant indication when to plan your next storm chasing vacation...


diurnal variation of tornado activity in Germany

Tagesgang der Unwettermeldungen / Daily cycle of severe storm reports

In 577 Unwetterfällen wurde die exakte Zeit nicht mitgeteilt. Das ist schlecht! Beim Melden eines Unwetters wird JEDE Information über den Sturm SEHR wertvoll sein! Allerdings genügen die verbleibenden 454 Ereignisse, ein nachmittägliches Maximum der Tornado Aktivität abzuleiten. Man störe sich nicht zu sehr an dem sekundären Maximum zwischen 07:00 und 08:00 Uhr. Es wird durch einige wenige Ereignisse mit Mehrfach-Wasserhosen gebildet, und es ist noch zu früh, über dessen phsyikalische Signifikanz zu entscheiden. Wiederum ähnelt die Kurve stark dem Tagesgang der Gewitteraktivität.

For 577 severe local storm cases the exact time has not been reported. That's bad! When reporting severe storms, ANY information concerning the storm will be MOST valuable! However, the remaining total of 454 suffice to deduce an afternoon maximum of tornado activity. Don't be bothered too much about the secondary maximum between 7:00 and 8:00 a.m. It was caused by some few multiple waterspout cases and it is still too early to decide on its physical significance. Again, this curve closely resembles the diurnal trend in thunderstorm activity.


German tornado intensity distribution

Tornado Intensitätsverteilung / Tornado intensity distribution

Die Tornado Intensitätsverteilung p(F) oder p(T) ist sehr wichtig: Sie gibt an, wieviel Prozent der Tornados schwach (F0, F1), stark (F2, F3) oder verheerend (F4, F5) sind. Mit dieser Verteilung kann die erwartete Gesamtzahl aller Tornados pro Jahr bestimmt werden, sowie das Risiko bzw. Wiederkehrintervall für Tornados einer vorgegebenen Stärke.

Leider haben bisher nicht alle Tornados eine F- oder T-Einstufung: lediglich 417 sind der Fujita-Skala (rot) bzw. der doppelt so feinen -Skala (blau, vgl. auch die Intensitäts-Seite) zugeordnet. Wasserhosen gehen NICHT in die Daten dieser Abbildung ein! Die F-Skala Einstufungen geben ungefähr eine linear-logarithmische (lin-log) Wahrscheinlichkeitsdichte wieder. Eine Ausnahme stellen nur die sehr schwachen F0 oder gar negativ-F Tornados dar. Für F größer als 1 ist das mittlere Verhältnis p(Fn+1)/p(Fn) etwa 0.30. Wie auch im Mittleren Westen der USA, deutet dieser Steigungswert auf eine Superzellen-dominierte Intensitätsverteilung hin. Die T-Skala Einstufungen zeigen eine etwas weniger homogene Steigung für T-Werte größer T2. Durch die doppelt so hohe Anzahl von Intensitätsklassen im Vergleich zur Fujita-Skala wären etwa zweimal so viele T-eingestufte Tornados nötig, um eine Verteilung zu erzeugen, die so glatt ist wie die derzeitige F-Skala Verteilung.

Man beachte, dass die lin-log Verteilung mit dem Wert der F-Skala auch bei den US-amerikanischen Tornados auftritt! Der verbreitete Mythos "Tornados in Europa sind stets schwach, US Tornados sind immer stark oder verheerend" ist also vollkommen falsch. Der einzige relevante Unterschied ist hier die Gesamtzahl der Ereignisse pro Jahr: Falls etwa 0.2 % aller Tornados F5 Intensität haben, und die USA von ca. 1100 Tornados im Jahr heimgesucht werden, dann treten im Mittel dort ungefähr 2 F5 Tornados jährlich auf. In Deutschland werden nur etwa 10 bis 20 Tornados im Jahr beobachtet, so dass es hier mehrere Jahrhunderte dauern kann, um überhaupt ein F5 Ereignis zu bekommen. Mit F3 und F4 Tornados sollte allerdings alle paar Jahrzehnte gerechnet werden. Es liegt nur an diesen langen Wiederkehrintervallen für verheerende Tornados (F4, F5), dass manche Leute (z.T. sogar Meteorologen) sich zu dem falschen Schluss verleiten lassen, Tornados in Europa seien "immer schwach".

Außerdem sah die US Tornado Intensitätsverteilung der 1950er Jahre sehr ähnlich aus wie die oben gezeigte: Lin-log für F1-F5, aber mit einer kleinen Zahl gemeldeter F0 Tornados. Heute, nach 50 Jahren mit stärkerer Beachtung der schwachen Tornados, ist deren Anzahl in der US Verteilung ganz erheblich angewachsen, während es bei den starken und verheerenden Tornados keine Zunahme der Meldungen über die Jahrzehnte gegeben hat. Es ist daher wahrscheinlich, dasselbe auch für Europa anzunehmen - bislang entgehen uns noch viele schwache Ereignisse. Entweder sie werden übersehen oder fehlerhaft als gewöhnliche Sturmschäden klassifiziert. Mehr Lesestoff zu Tornado Intensitäten: Klicke HIER!

The tornado intensity distribution p(F) or p(T) is very important: It provides information on the percentage of weak (F0, F1), strong (F2, F3), or violent (F4, F5) tornadoes. Using this distribution allows to determine the expected total number of tornadoes per year. Also, the risk or recurrence interval of tornadoes of a given intensity can be estimated.

Unfortunately, not all tornadoes have an F- or T-rating up to now: 417 are given their Fujita scale (red) and their twice-as-fine scale (blue, cf. also the intensity page). Waterspouts do NOT contribute to the data in this figure! The F scale ratings reproduce a roughly lin-log probability density, except for the very weak F0 or even negative-F tornadoes. For F larger than 1, the mean ratio p(Fn+1)/p(Fn) is about 0.30. Like for the Mid-Western USA, this slope implies a supercell-dominated intensity distribution. The T scale ratings display a somewhat less homogeneous slope for T-values larger than T2. Due to the doubled number of intensity bins compared to the Fujita scale, about twice the number of T-rated tornadoes would be necessary for a distribution just as smooth as for the present F scale function.

Note that the lin-log distribution with F scale is found for American tornadoes as well! So the common myth "Tornadoes in Europe are always weak, US tornadoes are always strong or violent" is completely wrong. The only difference relevant here is total number of events per year: If about 0.2 % of all tornadoes are of F5 intensity, and the USA experience about 1100 tornadoes a year, then on average the USA have about two F5 events each year. In Germany, on the other hand, where only about 10 to 20 tornadoes a year are observed, it can take several centuries to get barely one F5 event. However, F3 and F4 tornadoes should be expected every few decades. It is just these long recurrence intervals for violent tornadoes (F4, F5) what misleads some people (even professionals in meteorology) to the false conclusion that tornadoes in Europe are "always weak".

What's more, the US tornado intensity distribution in the 1950s looked very much like the one shown above: Lin-log for F1-F5, but with a low number of reported F0 tornadoes. Today, after 50 years of paying more attention to weak tornadoes, their number in the US distribution has substantially increased. Yet, over the same time period, no increase in number of strong or violent tornadoes was observed. It is therefore probable to expect that the same would be true in Europe - by now we still miss many of the very weak events. Either they are just overlooked or misclassified as non-tornadic storm damage. Further reading on tornado intensities: Click HERE!


TorDACH Deutschland / Germany, Archive V 1.3 - Frühjahr / Spring 2003