Erde & Umwelt

Wie entstehen eigentlich tropische Wirbelstürme?

Links der Hurrikan Katrina und rechts der Zyklon Yasi

Links: Hurrikan Katrina, ein „linksdrehender“ Hurrikan auf der Nordhalbkugel, der am 29. August 2005 die Stadt New Orleans in den USA verwüstete.

Rechts: Zyklon Yasi, ein „rechtsdrehender“ tropischer Wirbelsturm, der am 3. Februar 2011 auf die Küste von Nordostaustralien traf

Bilder: NASA/Wikimedia Commons

Heftige Wirbelstürme gehören in gewissen Regionen der Erde zu den immer wiederkehrenden Wetterphänomenen - und man kann nur hoffen, dass sie ihre zerstörerische Spur nicht gerade durch dicht bewohntes Gebiet ziehen. Gewisse Hurrikane, Zyklone oder Taifune haben tatsächlich so verheerende Folgen, dass weltweit über sie berichtet wird: zum Beispiel der Hurrikan Katrina, der 2005 New Orleans zerstörte, oder der Zyklon Yasi, der 2011 über Cairns hinwegfegte.

Zyklon Yasi im Februar 2011 war ein Jahrhundertereignis. Er war eingestuft als Sturm der Kategorie 5, was der höchsten Stufe auf der Skala für Wirbelstürme entspricht. In seinem Innern erreichten die Windgeschwindigkeiten bis zu 280 km/h! Ein Wirbelsturm von solchem Ausmass ist vor der Ostküste Australiens in den letzten 150 Jahren noch nie dokumentiert worden.

Damit ist auch das Bildmaterial, das Satelliten und Flugzeuge von Yasi aufgenommen haben, einzigartig: Da Winde südlich des Äquators durch die Corioliskraft nach links abgelenkt werden, drehte Yasi im Uhrzeigersinn. Im Gegensatz dazu beobachtet man bei den auf der Nordhalbkugel auftretenden Wirbelstürmen eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn.

Das Auge von Hurrikan Katrina, vom Flugzeug aus gesehen

Das Auge von Hurrikan Katrina, vom Flugzeug aus gesehen. Bild: Wikimedia Commons/NOAA

Grosse Wirbelstürme gibt es nur in den Subtropen

Wirbelstürme von diesem Ausmass entstehen über tropischen und subtropischen Ozeanen, wenn die Oberflächentemperatur des Wassers mindestens 26.5 °C beträgt. Tropische Wirbelstürme, die im Indischen Ozean oder der südwestpazifischen Region rund um Australien entstehen, werden Zyklone genannt. In anderen Gegenden nennt man diese Wirbelstürme auch Taifune oder Hurrikane. Tropische Wirbelstürme können entstehen, wenn warme Luftmassen über dem Meer aufsteigen, so dass in dieser Region ein Tiefdruckgebiet entsteht. Die aufsteigende Luft ist sehr feucht, und sobald sie eine gewisse Höhe erreicht hat und abgekühlt ist, kondensiert sehr viel Feuchtigkeit auf einmal zu Wassertröpfchen. Dabei wird Kondensationsenergie frei und intensiviert das Tiefdruckgebiet: Immer mehr Wind strömt in geringer Höhe in die Tiefdruckzone und steigt dort mit grosser Geschwindigkeit auf, wie es auch in unseren Breitengraden bei heftigen Sommergewittern geschieht.

Längsschnitt durch einen tropischen Wirbelsturm

Längsschnitt durch einen tropischen Wirbelsturm: In der Mitte das Auge, dessen Rand mit "eyewall" bezeichnet ist; die Pfeile zeigen die Windrichtungen an. Die Wolken eines solchen Wirbelsturms türmen sich kilometerhoch auf und werden oben durch eine Schicht der Atmosphäre begrenzt, die "Tropopause" genannt wird. Graphik: Wikimedia Commons

Die Drehung der Erde lässt Winde rotieren

Es kann Tage oder sogar Wochen dauern, bis sich aus einer solchen Tiefdruckzelle über dem Meer ein Zyklon oder Hurrikan bildet. Dazu muss das System in Rotation versetzt werden. Dies geschieht, weil die Höhenwinde, mit denen es in Berührung kommt, auf der Südhalbkugel einen Linksdrall (bzw. auf der Nordhalbkugel einen Rechtsdrall) aufweisen – der Sturm wird zum Wirbelsturm. Glücklicherweise sind aber nur selten alle Randbedingungen gegeben, welche die Ausbildung eines Sturms der Kategorie 5 erlauben. Die Temperatur der verschiedenen Meerwasserschichten, Windgeschwindigkeiten in unterschiedlichen Höhen und weitere Faktoren spielen alle zusammen. Hat sich aber einmal ein typischer Wirbelsturm entwickelt, stabilisiert er sich immer mehr und wandert langsam Richtung Westen. In der Mitte des Wirbelsturms bildet sich eine beinahe windstille Zone aus, das „Auge des Sturms“. Es hat meist einen Durchmesser von rund 40 km. Um das Auge herum türmt sich bis zu 16 km hoch ein Ring von dichten Wolken auf, wo die stärksten Regenfälle und höchsten Windgeschwindigkeiten auftreten.

Noch einmal davongekommen

Wenn ein Zyklon wie Yasi aufs Festland trifft, bringt er meterhohe Flutwellen mit sich. Sturmböen mit gewaltiger Zerstörungskraft können in einem Gebiet mit einem Durchmesser von bis zu 800 km auftreten. Yasi, der am Morgen des 3. Februars 2011 Nordostaustralien erreichte, war der schlimmste Sturm der australischen Geschichte. Die Menschen im betroffenen Gebiet waren jedoch gut vorbereitet; viele von ihnen waren am Tag zuvor evakuiert und in Notunterkünften untergebracht worden. Dort hiess es abwarten, bis der Sturm vorübergezogen war und sich das Ausmass der Verwüstung abzeichnete ...

Denn nur eines ist bei einem tropischen Wirbelsturm gewiss: So heftig er beim Erreichen der Küste auch gewesen ist, er wird sich einige hundert Kilometer weiter im Landesinnern immer mehr abschwächen und schliesslich in einem harmlosen Tiefdruckgebiet enden. Ohne Nachschub feuchter warmer Luftmassen, die nur über der Meeresoberfläche vorhanden sind und ins Zentrum des Zyklons gesogen werden können, verliert der Wirbelsturm seine Energiequelle.

Quelle: Redaktion SimplyScience.ch
Erstellt: 19.11.2012

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