Im Land der Wirbelstürme (Hurrikane und Tornados)

In den Monaten Mai bis November hört man in den Nachrichten des Öftern von Wirbelstürmen in Amerika, die verheerende Verwüstungen anrichten.

Jetzt befinden wir uns in dieser häufig heimgesuchten Region, an der Küste des Golf von Mexico, zwischen Houston, Texas und New Orleans, Louisiana. Alle Jahre wieder wird die Küste von den vom Golf herkommenden Hurrikanen bedroht.

 

Eine andere Art Wirbelsturm, Tornado genannt, entwickelt sich über dem Festland von Amerika, in der nördlich der Golfregion gelegenen weiten Ebene. Wieso diese zwei Arten kreisförmiger Wirbelstürme vorwiegend hier vorkommen, kann anhand der Entstehung erklärt werden.

 

Es gibt grundsätzlich drei Systeme von Wirbelstürmen:

- Wirbelstürme, die in tropischen Regionen über dem Wasser entstehen, werden auf dem amerikanischen Kontinent Hurrikan, im indischen Ozean Zyklon, im Westpazifik Taifun und in Australien Willy-Willy genannt. Im Mittelmeerraum heissen sie Medicane, kommen hier aber nur in schwacher Form vor.

- Die Tornados, auch Grosstrombe oder Windhose genannt, könnten theoretisch überall auf dem Festland der Welt entstehen, wenn die entsprechenden Bedingungen vorherrschen würden. In den USA entstehen über 1000 pro Jahr, in Europa nur wenige.

- Auf die dritte Form der Stürme, das Tiefdruckgebiet, das wir in Europa öfters erleben, gehe ich hier nicht ein. Diese Art Stürme sind eher selten so ausgeprägt wie zum Beispiel der Orkan Lothar von Ende Dezember 1999, den wir alle noch in schlechter Erinnerung haben.

 

Die Systeme unterscheiden sich in ihrer Entstehung, ihrer Struktur und in ihrer Grösse deutlich voneinander. Daher ist der Begriff Wirbelsturm nicht genauer definiert und wegen der gemeinsamen Bezeichnung kommt es häufig zu Verwechslungen zwischen diesen Systemen.

Siehe auch www.wasistwas.de/archiv-wissenschaft.../wie-entsteht-ein-hurrikan.html

 

Hurrikane

Hurrikane entstehen grundsätzlich über dem Meer, genauer gesagt in den Tropenregionen, da sie die gewaltige Energie aus Wärme und Wasser schöpfen. Wenn die Wassertemperatur mindestens 26.5 Grad Celsius beträgt und eine gleichmässige Temperaturabnahme (Gradient) zu grossen Höhen besteht, dann verdunsten unglaubliche Wassermengen über dem aufgeheizten Ozean und steigen als feuchte Luftmassen hoch. Über der warmen Meeresoberfläche entsteht ein Unterdruck, dadurch werden Luftmassen von allen Seiten mit hohem Wasserdampf nachgeführt und die aufsteigenden Luftmassen noch beschleunigt. Die über dem Wasser zuströmenden Luftmassen werden durch die Corioliskraft* (siehe weiter unten) in Rotation versetzt, ein grossflächiger trichterförmiger Wirbel entsteht. Nun darf aber in den oberen Luftmassen keine horizontale Windscherung auftreten, sonst bricht der entstehende breite Schlauch zusammen. Die Rotationsgeschwindigkeit kann aussen bis zu 300 km/h betragen, das ist dann auch die verwüstende Energie. In der Mitte - dem Auge des Hurrikans, das einen Durchmesser von 20 bis 70 Kilometer haben kann - ist es vollkommen ruhig.

 

* Die Corioliskraft entsteht durch die Drehbewegung der Erde um ihre eigene Achse. Sie lenkt

  Strömungen auf der Nordhalbkugel nach rechts (im Uhrzeigersinn) und auf der Südhalbkugel

  nach links ab. Demzufolge ist am Äquator diese Drehkraft gleich Null. 

  Die Aussage, die Drehbewegung des Strudels in der Badewanne habe mit dieser Kraft zu tun,

  stimmt nicht. Die Kraft kann nur bei grossflächigen Ereignissen wirksam werden, zum Beispiel bei

  einem Hurrikan, aber nicht bei Tornados. Da sind lokale Luftbewegungen für die Drehbewegung

  verantwortlich.

  Wie die Corioliskraft entsteht, wäre in einem weiteren Kapitel zu erklären (kann unter Wikipedia

  "Corioliskraft" nachgelesen werden).

 

 

Von der Windgeschwindigkeit zu unterscheiden ist die Zuggeschwindigkeit des Hurrikans. Sie wird mit der Bewegung des Auges gegenüber Grund gemessen und ist relativ langsam. Auch wenn sich atlantische Hurrikane kurz nach der Entstehung überwiegend nach Westen bis Nordwesten bewegen und oft zwischen dem 20. und 25. Breitengrad nach Norden bis Nordost abdrehen, so ist dieses typische Verhalten weder zwingend noch sicher zu erwarten.

Er kann lange am gleichen Ort stehen und sich da auch abbauen. Hurrikane bestehen nur solange, bis keine feuchtwarme Luft mehr nachgeführt wird. Trifft er auf Festland, baut sich die Stärke dadurch ab. Es kann auch ein Abbau über dem Ozean stattfinden, wenn sich die Wasseroberfläche durch das Aufwühlen des Wassers stark abkühlt. Das kann aber im Golf von Mexico lange dauern, findet doch im Sommer durch warme Meeresströmungen eine Wasser-durchwärmung bis zu 50 Meter Tiefe statt.

Bei der Fortbewegung des Hurrikans über dem Wasser schiebt dieser grosse Wassermassen vor sich her. Die dadurch entstehende Flutwelle, die bis zu 12 Meter hoch sein kann, verwüstet zusätzlich zum verheerenden Wind die Küsten am Golf von Mexico, sobald der Wirbelsturm auf das Festland trifft.

 




Tornados

Im Gegensatz zum Hurrikan bildet sich ein Tornado nicht über dem offenen Meer, sondern über dem Festland, zum Beispiel von der grossen Fläche vom Golf von Mexico ausgehend Richtung North Dakota und Minnesota (Tornado Alley zwischen Rocky Mountains und den Appalachen).

Der Tornado ist ein kleinräumiger, aber oft verheerender Wirbelsturm. Nebst Hitze und feuchter Luftmasse müssen auch topographische Bedingungen zur Entstehung gegeben sein.

In der grossen Ebene beidseits des Mississippis sind diese Bedingungen das ganze Jahr gegeben, im Sommer viel häufiger und heftiger. Feuchte Warmluft strömt vom Golf her über das Land. Von den langgezogenen Rocky Mountains her fliesst Kaltluft in die Ebene und hebt die feuchtwarme Luft an.

Ein Sturmwarnsystemn das im Internet abgerufen werden kann, informiert laufend über momentane Gefahren. Die Tornadoforschung ist noch recht jung. Sie kann keine exakte wissenschaftliche Klärung über die Entstehung dieses Wirbelsturms abgeben. Es müssen aber besondere Wetterbedingungen dazu herrschen. Unter einer grossen Gewitterwolke steigt Warmluft spiralförmig nach oben. Dabei werden die Drehbewegungen immer schneller, wie bei der Pirouette eines Eiskunstläufers. Schliesslich wird an der Unterseite der Wolke eine Art Schlauch sichtbar, der zur Erde führt.

Es entsteht ein Sog und sobald dieser Luftschlauch den Boden berührt, reisst er alles in die Höhe, was ihm in den Weg kommt, und die Umlaufgeschwindigkeit von bis zu 500 km/h reisst alles nieder. Tornados sind unberechenbar. Der Verlauf seines Weges ist nicht genau bestimmbar. Schwächt der Tornado ab, lässt er alles wieder fallen.

Um Aufschluss über Entstehung und Energie der Tornados zu erhalten, werden besondere Fahrzeuge entwickelt und vollgepfropft mit Messgeräten möglichst nahe an die Tornados herangefahren.


Die oben abgebildeten Fahrzeuge (Tornado Intercept Vehicle, dt. Tornado-Abfang-Fahrzeug oder Sturmjäger) wurden von Sean Casey für seinen Dokumentarfilm "Tornado Alley" gebaut.

Siehe zur Tornado Alley auch Reiseberichte/White Sands