Ein tropischer Wirbelsturm ist ein Tiefdrucksystem mit organisierter Konvektion, schweren Gewittern und einer geschlossenen Bodenwindzirkulation um das Zentrum. Tropische Wirbelstürme entstehen, wie der Name es sagt, für gewöhnlich nur in den Tropen oder Subtropen. Aufgrund der Corioliskraft rotieren sie dabei zyklonal. Das heißt, auf der Südhalbkugel drehen tropische Wirbelstürme im Uhrzeigersinn und auf der Nordhalbkugel entgegen dem Uhrzeigersinn. Diese Rotation ist zugleich Ursache der typischen, spiralförmig angeordneten Wolkenbänder solcher Stürme. Die Windgeschwindigkeit eines tropischen Wirbelsturms kann über 300 km/h erreichen. Die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Tiefdrucksystems beträgt jedoch lediglich 15–30 km/h.
Tropische Wirbelstürme können sich im Durchmesser hunderte Kilometer ausdehnen. Sie bestehen über See meist einige Tage bis zwei Wochen. Wenn sie auf Land treffen, können sie auf tausenden von Quadratkilometern katastrophale Schäden anrichten.
Benennung
Tropische Wirbelstürme mit einer Windgeschwindigkeit, die einem Orkan entspricht – Windstärke 12 auf der Beaufortskala (das entspricht mehr als 64 Knoten oder 118 km/h) –, tragen je nach ihrem Entstehungsgebiet unterschiedliche Bezeichnungen:
Hurrikan
Als Hurrikane werden tropische Wirbelstürme im Atlantik, Nordpazifik östlich von 180° Länge und im Südpazifik östlich von 160° Ost, im Karibischen Meer und im Golf von Mexiko bezeichnet, wenn sie eine maximale Mittelwindstärke von über 64 Knoten erreichen. Auf dem Mittelmeer werden gelegentlich Stürme beobachtet, die tropischen Wirbelstürmen ähneln. Ein solcher Sturm wird auch Medicane genannt, eine Kombination aus den Ausdrücken Mediterranean Sea (englisch für Mittelmeer) und Hurricane (englisch für Hurrikan).
Die Einstufung eines Hurrikans in verschiedene Stärken erfolgt über die Saffir-Simpson-Hurrikan-Windskala, die offiziell allerdings nur für den Atlantik sowie den Nordpazifik östlich der Datumsgrenze gilt.
Taifun
Als Taifune werden tropische Wirbelstürme in Ost- und Südostasien sowie im nordwestlichen Teil des Pazifischen Ozeans, westlich der internationalen Datumsgrenze und nördlich des Äquators bezeichnet.
Zyklon
Als Zyklone werden tropische Wirbelstürme im ganzen Indischen Ozean und im südlichen Pazifischen Ozean bezeichnet.
Im Indischen Ozean ereignen sich als Zyklone bezeichnete tropische Wirbelstürme sowohl nördlich (im Golf von Bengalen und im Arabischen Meer) als auch südlich des Äquators (im Bereich von Mauritius, La Réunion, Madagaskar und der afrikanischen Ostküste sowie in der Region der australischen Westküste).
Im Pazifischen Ozean werden ausschließlich die südlich des Äquators und westlich von 160° Ost vorkommenden tropischen Wirbelstürme als Zyklone bezeichnet. Im Gegensatz zum Nordpazifik verlaufen die Bahnen der tropischen Wirbelstürme, die im Südpazifik entstehen, fast ausschließlich westlich von 160° Ost (durch Polynesien, Melanesien, die Korallensee, den Golf von Carpentaria und die Arafurasee).
Entstehung
Vor allem im Spätsommer und Herbst verdunsten von der Meeresoberfläche große Wassermengen, die mit der warmen Luft aufsteigen. Sie beginnen sich aufgrund der Corioliskraft zu drehen – ein riesiger Wirbel entsteht. In dessen Mitte befindet sich das „Auge“, eine weitgehend windfreie, niederschlagsfreie und wolkenarme Zone im Zentrum des Hurrikans. Der Durchzug des Auges wurde früher oft mit dem Ende des Sturms verwechselt; Menschen, die sich währenddessen ins Freie begaben, wurden häufig vom erneut und schnell einsetzenden Sturm überrascht.
Direkt um das Auge liegt die „Eyewall“ (dt. „Augenwand“), die aus hochreichenden Wolken besteht und in der im Allgemeinen die höchsten Windgeschwindigkeiten auftreten. Die Windrichtung in der Eyewall wird durch die Zentrifugalkraft beeinflusst (Gradientwind). In starken Hurrikanen können sich mehrere Eyewalls ausbilden. Unter Umständen kann eine äußere Eyewall die innere Eyewall ersetzen. Man spricht in diesem Zusammenhang von einer „zyklischen Eyewall-Neubildung“ (englisch: eyewall replacement cycle).
Erreicht ein tropischer Wirbelsturm die Küste und gelangt über Land, wird der Wirbel schwächer, weil der Nachschub an feuchtwarmer Luft fehlt.
Entwicklungsbedingungen
Entstehungsorte
Die meisten tropischen Wirbelstürme entstehen wegen der günstigen Wassertemperaturen innerhalb einer Zone, die um den Äquator zwischen dem südlichen und dem nördlichen 30. Breitengrad liegt. Da die Corioliskraft, die ablenkende Kraft der Erdrotation, erst ab 5 Grad nördlicher und südlicher Breite stark genug ist, um eine Drehbewegung der Zyklone einzuleiten, ist das Äquatorgebiet selbst als Entstehungszone für tropische Wirbelstürme nahezu ausgeschlossen, was jedoch nicht heißen muss, dass sie dort nicht vorkommen. In diesen Zonen zwischen nördlichen und südlichen 5. und 30. Breitengrad entstehen die meisten tropischen Wirbelstürme aus Wellenstörungen in der Passatströmung, den „Easterly Waves“. Außerdem wird das Entstehen eines tropischen Wirbelsturms noch durch die innertropische Konvergenzzone (ITC) zusätzlich unterstützt: Die ITC sorgt für aufsteigende Luftmassen und starke Konvektion, weil hier oberflächennah die beiden Passatwinde aufeinanderstoßen (Konvergenz). In ca. 12–15 km Höhe streben die Luftmassen nach dem Aufsteigen wieder auseinander (Höhendivergenz).
Allgemein
Traditionell werden sieben Verbreitungsgebiete unterschieden:
- Nordwestlicher Pazifischer Ozean:
Die tropischen Wirbelstürme in der Region westlich der Datumsgrenze und nördlich des Äquators nennt man Taifune. Taifune haben oft Auswirkungen auf China, Japan, Südkorea, Hongkong, die Philippinen und Taiwan, Vietnam und Teile Indonesiens. Hinzu kommen zahlreiche Inseln Ozeaniens. Dieses Becken ist das aktivste, ein Drittel der weltweit verzeichneten tropischen Wirbelstürme tritt hier auf. An keiner anderen Küste weltweit gelangen mehr tropische Wirbelstürme an Land als in der Volksrepublik China, an zweiter Stelle liegen die Philippinen mit 6–7 tropischen Stürmen jährlich. - Nordöstlicher Pazifischer Ozean:
Dieses Becken, nördlich des Äquators und östlich der Datumsgrenze, ist das zweitaktivste. Die Stürme werden hier Hurrikane genannt und haben oft Auswirkungen auf den Westen Mexikos und seltener auf Kalifornien oder den nordwestlichen Teil Zentralamerikas. In der Datenbank ist kein Hurrikan erfasst, der im US-Bundesstaat Kalifornien das Festland erreichte. Historische Aufzeichnungen berichten jedoch davon, dass 1858 ein Sturm in der Stadt San Diego Winde von mehr als 65 Knoten verursachte. Der genaue Verlauf dieses minimalen Hurrikans ist jedoch unbekannt. 1939, 1976 und 1997 wurden in Kalifornien jedoch Winde in Orkanstärke gemessen. - Nördlicher Atlantischer Ozean:
Diese Region besteht aus dem nördlichen Atlantischen Ozean, dem Karibischen Meer und dem Golf von Mexiko. Die Anzahl der Wirbelstürme in diesem Gebiet schwankt zwischen einem und mehr als zwanzig Stürmen jährlich; durchschnittlich bilden sich etwa zehn Stürme pro Jahr. Von diesen Stürmen sind hauptsächlich die Ostküste der Vereinigten Staaten, die Golfküste der Vereinigten Staaten, Mexiko, Zentralamerika, die Karibischen Inseln und Bermuda betroffen. Venezuela, die Atlantikprovinzen Kanadas und die Makaronesischen Inseln liegen gelegentlich in der Zugbahn der Stürme. Nach derzeitigem Kenntnisstand ist dabei langfristig die Position des Azorenhochs entscheidend. Bei der gegenwärtigen Position, die das Azorenhoch seit 1000 BP und zuvor zwischen den Jahren 5000 und 3400 innehatte, erreichen Hurrikane sowohl die Atlantik- als auch die Golfküste. Zwischen 3400 und 1000 moderner Zeitrechnung lag das Azorenhoch weiter südwestlich, etwa über den Bermudas, und lenkte daher deutlich mehr Hurrikane in den Golf von Mexiko. Paläotempestologische Untersuchung zeigten, dass während dieser Zeit 3- bis 5-mal mehr Hurrikane die Golfküste erreichten, jedoch nur halb so viele die Atlantikküste. Die meisten der intensiveren Hurrikane sind sogenannte Kapverdische Hurrikane, die sich vor der westafrikanischen Küste bei den Kapverden bilden. Seltener entwickeln sich Hurrikane zu außertropischen Systemen, die den Westen Europas erreichen, etwa Hurrikan Gordon, der Auswirkungen auf die Iberische Halbinsel und Großbritannien hatte. Ähnlich selten wie in Kalifornien sind tropische Wirbelstürme in Spanien. Aus den letzten zweihundert Jahren sind nur zwei tropische Wirbelsturmsysteme bekannt, die als solche die iberische Halbinsel erreichten: Hurrikan Vince während der Saison 2005 und ein Hurrikan aus dem Jahr 1842. - Nördlicher Indischer Ozean:
In diesem Becken bilden sich die Stürme, hier Zyklon genannt, in zwei Gebieten, dem Golf von Bengalen und dem Arabischen Meer, wobei im Golf von Bengalen eine fünf- bis sechsfach höhere Aktivität besteht. In diesem Becken hat die Saison zwei Höhepunkte: im April und Mai, bevor der Monsun einsetzt und dann nochmals im Oktober und November, direkt danach. Die Wirbelstürme mit den meisten Todesopfern haben hier gewütet, etwa der Zyklon in Ostpakistan 1970, durch den mehr wohl 300.000–500.000 Menschen starben. Zyklone betreffen in diesem Becken vor allem Indien, Bangladesch, Sri Lanka, Thailand, Myanmar und Pakistan. Gelegentlich trifft ein Zyklon jedoch auch die Arabische Halbinsel. - Südwestlicher Pazifischer Ozean:
Die tropische Aktivität in diesem Gebiet betrifft vor allem Australien und Ozeanien. Tropische Stürme erreichen Brisbane und Neuseeland eher selten, normalerweise während oder nach der Transition in ein außertropisches System. - Südöstlicher Indischer Ozean:
In dieser Region wirkt sich die tropische Wirbelsturmaktivität hauptsächlich auf Australien und Indonesien aus. Die Stürme, die hier als Zyklon bezeichnet werden, treffen meistens auf die australische Nordküste zwischen Exmouth und Broome in Western Australia. - Südwestlicher Indischer Ozean:
Obwohl in diesem Gebiet Daten aus fast einem halben Jahrhundert vorliegen, wurde die Zyklonforschung in diesem Bereich erst 1999 zur Priorität, als Météo-France in La Reunion zusätzliches Forschungspersonal stationierte. Zyklone in diesem Gebiet wirken sich auf Madagaskar, Mosambik, Mauritius, Réunion, die Komoren, Tansania und Kenia aus.
Südatlantik, östlicher Südpazifik
Im südlichen Atlantik und im südöstlichen Pazifik gibt es sehr selten tropische Wirbelstürme, da hier die kalten Meeresströmungen Benguela- und Humboldtstrom die tropischen Ozeane deutlich abkühlen, sodass die erforderliche Wassertemperatur von mindestens 26 °C selten erreicht wird. Dazu kommen über dem Südatlantik oft starke und damit ungünstige Höhenwinde. Am 26. März 2004 wurde vor Brasilien mit Zyklon Catarina der bislang einzige bekannte tropische Wirbelsturm des Südatlantiks beobachtet, dessen andauernde Windgeschwindigkeiten Hurrikanstärke erreichten. Aus früheren Jahren sind zwar einige weitere tropische Stürme bekannt, diese erreichten jedoch nicht Windgeschwindigkeiten von mehr als 63 km/h.
Mittelmeer
Schon mehrfach traten im Mittelmeerraum hurrikanähnliche Tiefs auf, sogar die Ausbildung eines Auges wurde bei einzelnen Systemen beobachtet. Im November 2011 stufte erstmals auch der amerikanische Wetterdienst (NOAA) ein Mittelmeertief als Tropischen Sturm ein. Es bekam die Bezeichnung 01M. Einen konventionellen Hurrikan-Namen bekam es dagegen nicht, da die Zuständigkeiten für das Mittelmeer bisher nicht geklärt sind.
Entwicklungsstadien
Gefahren
Tropische Wirbelstürme zählen zu den Naturereignissen, die sich zu Naturgefahren ausweiten können, wenn Menschen, Natur und Sachwerte bedroht werden. Tritt ein Schadensereignis tatsächlich ein, wird aus dem Naturereignis eine Naturkatastrophe. Die Wirkungen von Wind und Regen können schwere Zerstörungen hervorrufen. Zum ersten durch die mechanische Gewalt des Windes selbst, zum zweiten durch die sehr starken anhaltenden Niederschläge und zum dritten durch Sturmfluten. Dabei wütet ein tropischer Wirbelsturm aufgrund seiner großen räumlichen Ausdehnung an einem Ort oft über Stunden. Im Folgenden werden die unterschiedlichen Bedrohungen, die von tropischen Wirbelstürme ausgehen, näher erläutert:
Die meisten Todesopfer forderte der Zyklon in Ostpakistan 1970 in Bangladesch, damals starben rund 300.000 Menschen. Hurrikan Katrina verursachte hingegen 2005 mit einer Schadenssumme von über 100 Milliarden US-Dollar den größten finanziellen Schaden. Der stärkste Sturm bei Erreichen der Küste war 1969 Hurrikan Camille, der an der US-Golfküste eine Dauerwindgeschwindigkeit von 306 km/h erreichte. Der bisher langlebigste beobachtete tropische Wirbelsturm war Hurrikan John, der 1994 rund 31 Tage über den Pazifik zog. Der in der Ausdehnung größte verzeichnete tropische Wirbelsturm war 1979 Taifun Tip mit einem Durchmesser von 2.200 km.
Globale Erwärmung
Tropische Wirbelstürme beziehen ihre Energie aus warmem Oberflächenwasser der Meere. Bei der in den letzten Jahrzehnten beobachteten leichten Erwärmung der Oberflächentemperatur steht deshalb im Prinzip mehr Energie zur Verdunstung von Wasser zur Verfügung, die Wirbelstürme intensiver und gefährlicher machen kann.
Der IPCC hielt in seinem 2021 erschienenen Sechsten Sachstandsbericht fest, dass der globale Anteil schwerer tropischer Wirbelstürme der Kategorien 3 bis 5 mit einer Wahrscheinlichkeit von mehr als 66 % in den vergangenen 4 Jahrzehnten zugenommen hat und dass der Breitengrad, in denen sie im westlichen Nordpazifik ihre maximale Stärke erreichten, nach Norden gewandert ist. Diese Veränderungen sind demnach nicht alleine mit natürlicher Variabilität erklärbar. Allerdings gibt es nur geringes Vertrauen bezüglich der Häufigkeit, mit der tropische Wirbelstürme aller Kategorien auftreten. Attributionsstudien und Physik deuten darauf hin, dass der menschengemachte Klimawandel Starkregenereignisse, die mit tropischen Wirbelstürme einhergehen, verstärkt. Für das Erkennen eines klaren Trendes in der Vergangenheit liegen allerdings noch nicht genügend Daten vor. Bei fortschreitender Erwärmung ist gemäß IPCC global ein höherer Anteil von schweren tropischen Wirbelstürme der Kategorien 4 und 5 genauso zu erwarten wie eine Zunahme der maximalen Windgeschwindigkeiten bei den stärksten Wirbelstürmen.
Siehe auch
Weblinks
Weltweite Beobachtungsdienste:
- National Hurricane Center / Tropical Prediction Center
- Tropical Products – SSD / NOAA
- Tropical Storm Risk
- Tropical Cyclones – CIMSS – UW-Madison / NASA / NOAA
Interessante Links:
- Hurrikan- und Taifun-Seite – Thomas Sävert – Naturgewalten Eine aktuelle deutsche Seite mit vielen Infos zu allen Stürmen.
- (Memento vom 26. Juli 2012 im Internet Archive), Aktuelle Wirbelsturm-Informationsseite der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (Satellitenbild-Animationen)
Einzelnachweise
- ↑ Wärmere Meere – stärkere Hurrikane, Kevin E. Trenberth, Spektrum der Wissenschaft 9/07, S. 34 ff.
- Weyman, James C. and Linda J. Anderson-Berry: Societal Impact of Tropical Cyclones. In: Fifth International Workshop on Tropical Cyclones. Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory, Dezember 2002, abgerufen am 4. Juni 2008 (englisch).
- Shoemaker, Daniel N.: (PDF; 660 kB) (Nicht mehr online verfügbar.) Joint Typhoon Warning Center, 1991, archiviert vom am 5. Februar 2012; abgerufen am 4. Juni 2008 (englisch). Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
- ↑ Chenoweth, Michael und Christopher Landsea: The San Diego Hurricane of 2 October 1858. (PDF; 294 kB) American Meteorological Society, November 2004, abgerufen am 4. Juni 2008 (englisch).
- Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory, Hurricane Research Division: Frequently Asked Questions: What are the average, most, and least tropical cyclones occurring in each basin? NOAA, abgerufen am 4. Juni 2008 (englisch).
- Kam-biu Liu & Miriam L. Fearn: Reconstruction of Prehistoric Landfall Frequencies of Catastrophic Hurricanes in Northwestern Florida from Lake Sediment Records. Quaternary Research 2000, 54 (2): 238–245. doi:10.1006/qres.2000.2166
- D. B. Scott et al.: Records of prehistoric hurricanes on the South Carolina coast based on micropaleontological and sedimentological evidence, with comparison to other Atlantic Coast records. Geological Society of America Bulletin 2003, 115 (9): 1027–1039. doi:10.1130/B25011.1
- Blake, Eric S.: (PDF; 1,8 MB) (Nicht mehr online verfügbar.) National Hurricane Center, 14. November 2006, archiviert vom am 10. Mai 2009; abgerufen am 4. Juni 2008 (englisch).
- Joint Typhoon Warning Center: (PDF) (Nicht mehr online verfügbar.) In: 2003 Annual Tropical Cyclone Report. 2004, archiviert vom am 21. Februar 2013; abgerufen am 4. Juni 2008. Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
- Sinclair, Mark: How often is New Zealand hit by tropical cyclones? In: Water & Atmosphere. Band 10, Nr. 1. NIWA Science, März 2002 (englisch, (Memento vom 6. August 2008 im Internet Archive) [PDF; abgerufen am 4. Juni 2008]).
- Bureau of Meteorology: Tropical Cyclones in Western Australia – Climatology. (Nicht mehr online verfügbar.) Ehemals im ; abgerufen am 4. Juni 2008 (englisch). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche in Webarchiven.) Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
- World Meteorological Organization: (DOC) (Nicht mehr online verfügbar.) Archiviert vom am 8. September 2006; abgerufen am 4. Juni 2008.
- IPCC: Summary for Policymakers. In: V. Masson-Delmotte, P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M. I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T. K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, B. Zhou (Hrsg.): Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. 6. Auflage. Cambridge University Press, Cambridge (UK) 2021, S. 11 und 20 (ipcc.ch [PDF]).