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Wetterthema

08.09.2017

Aktuell hält der Wirbelsturm „Irma“ die Karibik in Atem. Mit unvorstellbaren Böen von zum Teil deutlich über 300 km/h handelt es sich um einen der stärksten je beobachteten Hurrikane. Doch was ist überhaupt ein tropischer Wirbelsturm?

Tropische Wirbelstürme sind relativ große und extrem starke Tiefdruckgebiete. Der von Wolken und zum Teil sintflutartigen Regenfällen bedeckte Bereich hat einen Durchmesser von vielen hundert Kilometern, aber auch das Orkanfeld ist deutlich über 100 Kilometer groß. Im Zentrum befindet sich das 30 bis 50 Kilometer große Auge mit schwachem Wind und Auflockerungen, ein Ort der Ruhe inmitten der Hölle. Tropische Wirbelstürme werden oft mit Tornados verwechselt. Letztere erreichen im Extremfall zwar noch höhere Windgeschwindigkeiten, dafür sind sie aber relativ kleinräumige Phänomene von mehreren 100 Metern bis wenigen Kilometern Durchmesser. Schließlich gibt es noch die außertropischen Orkantiefs, wie wir sie in Deutschland kennen. Letztere werden noch größer als tropische Wirbelstürme, dafür sind sie aber wesentlich weniger stark.

Doch wie funktioniert ein tropischer Wirbelsturm? Aller Anfang ist klein, und so startet die Entwicklung mit einer Ansammlung von ganz normalen Gewitterwolken, die sich zu einem Gewittertief zusammenschließen. Im Falle der atlantischen Wirbelstürme wandern solche Gewitter von Westafrika ausgehend westwärts auf den Atlantik hinaus. Unter bestimmten Bedingungen organisieren sich diese Gewittertiefs immer weiter, bis ein Orkan daraus geworden ist. Hierfür muss die Meeresoberflächentemperatur bei mindestens 27 Grad liegen. Dann steht genug Energie zur Verfügung. Über dem warmen Meer verdunstet viel Wasser, welches innerhalb des Sturms dann wieder kondensiert. Und dabei wird viel Wärme frei gesetzt. Die Warmwasserschicht muss mindestens 50 Meter mächtig sein. Andernfalls kühlt die Meeresoberfläche wegen starker Durchmischung im Bereich des Orkans ab, so dass der Sturm seine Energiequelle selbst wieder abdreht. Ähnlich sieht es aus, sobald eine tropischer Wirbelsturm auf Land trifft. Auch dort fehlt die nötige Energie und außerdem wird der Sturm durch die höhere Reibung abgebremst. Doch über den Ozeanen können diese Stürme mehrere tausend Kilometer wandern, solange sie sich über warmem Wasser bewegen. Zu ihrer Entstehung und Erhaltung wird die ablenkende Kraft der Erdrotation, bekannt als „Corioliskraft“, benötigt. Selbige ist in Äquatornähe zwischen 5 Grad nördlicher bzw. südlicher Breite zu gering. In extremen tropischen Wirbelstürmen kann der Luftdruck bis nahe 870 hPa sinken. Der Rekord innerhalb außertropischer Orkantiefs auf dem Nordatlantik liegt zum Vergleich bei 915 hPa (15.12.1986 und 10.1.1993).

Mit diesen Fakten erklärt sich das Vorkommen tropischer Wirbelstürme auf unserem Erdball (unsere Abbildung zeigt die Zugbahnen aller zwischen 1985 und 2005 beobachteten Wirbelstürme). Von ihnen werden die tropischen Meere und ihre Küsten heimgesucht, doch in einem Streifen um den Äquator herum herrscht Ruhe. Je nach Region tragen sie verschiedene Namen. Über dem Nordatlantik und dem Pazifik vor Nordamerika nennt man sie „Hurrikan“, auf dem Nordpazifik vor Südostasien „Taifun“ und auf dem Indik und der Südhalbkugel „Zyklon“. Weltweit gibt es jährlich etwa 30 bis 40 tropische Wirbelstürme, wobei sie über dem Pazifik östlich der Philippinen am häufigsten und stärksten sind. So werden die Inseln der Philippinen jährlich von 6 bis 7 Taifunen getroffen. Auffallenderweise ist der Südatlantik nahezu frei von diesen Stürmen. Dort reicht die Wassertemperatur in der Regel nicht aus. Da die Wassertemperaturen während des Jahres nicht konstant sind, gibt es eine Saison für diese Stürme. Die atlantischen Hurrikane treten im wesentlichen zwischen Juni und November auf mit einem Maximum im September. Ähnlich sieht es bei den Taifunen aus, doch diese könne zu allen Jahreszeiten vorkommen. Die Südpazifische Zyklonsaison dauert von November bis April.

Ab wann spricht man eigentlich von einem Hurrikan? Zur Einstufung der atlantischen Hurrikane wurde die Saffir-Simpson-Hurrikan-Skala eingeführt, welche die über eine Minuten gemittelten Windgeschwindigkeiten verwendet. Im Gegensatz hierzu sind in Deutschland bei der Betrachtung hiesiger Phänomene 10-minütige Mittel der Windgeschwindigkeit gängig. Ab einem Windmittel von 119 km/h spricht man von einem Hurrikan der Kategorie 1, zuvor handelt es sich lediglich um einen tropischen Sturm. Für die Kategorie 5 muss das Windmittel größer als 251 km/h sein, in Böen sind dann Spitzenwerte von üblicherweise 300 km/h oder mehr zu erwarten. Ein Vergleich mit den bekannten deutschen Orkanen zeigt die unvorstellbare Kraft eines so starken Hurrikans. Orkantiefs mit Spitzenböen um 150 km/h wie Lothar (1999) oder der Niedersachsenorkan (1972) verursachen beträchtliche Schäden. In starken Hurrikanen werden durchaus Böen der doppelten Stärke erreicht. Die Energie und damit die Zerstörungskraft hängt jedoch vom Quadrat der Windgeschwindigkeit ab. Damit sind Böen von 300 km/h vier mal so schlimm wie die der genannten deutschen Orkantiefs.

Freitag, 8. September 2017

Dr. Ingo Bertram
ARD-Wetterredaktion

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