Tropische Wirbelstürme

Abschwächung eines tropischen Sturms

Bildquelle: hurricanescience.org | Windscherung entkoppelt die Wirbel eines tropischen Sturms.

Vertikale Windscherung, d.h. der Wind nimmt mit der Höhe zu, schadet meist der Organisation eines tropischen Sturmes. Sobald der Betrag der Windscherung zu groß ist, kann die Antizyklone in der Höhe von dem LLCC (low level circulation center) entkoppelt werden, womit der Sturm an Organisation verliert und sich abschwächt. Einerseits schwächt sich die bodennahe Zyklone ab, da nicht mehr so viel Masse mittels der Antizyklone in die Höhe abtransportiert werden kann und zum anderen kühlt sich die Antizyklone ab, womit sie an Intensität verliert. Teilweise kann die Entkopplung soweit führen, dass in das Auge des tropischen Sturms Regen fällt, womit Verdunstungskälte regeneriert wird, die das Auge abkühlt und abschwächt. Generell ist die Pauschalisierung: "Windscherung schwächt einen tropischen Sturm immer ab" aber gefährlich,denn auch wenn dies meist der Fall ist, gibt es Fälle die das Gegenteil zeigen. Manche Stürme können sich genügend gegen Windscherung organisieren und wiederstehen dieser teilweise ohne Abschwächung. In Blick auf die Verlagerungsrichtung kann die Windscherung auch eine entscheidende Rolle spielen. Sobald der untere dem oberen Wirbel genügend entkoppelt ist, können beide Wirbel miteinander interagieren und den Sturm in eine Richtung ablenken (in dem Fall der Grafik nach Norden).

Bildquelle: NASA | Ein massiver Ausbruch von trockener Saharaluft auf den Atlantik.

Trockene Luft, speziell im mittleren Bereich der Troposphäre, kann ebenfalls eine Abschwächung eines tropischen Sturms einleiten. Tropische Systeme sind allgemein relativ anfällig für trockene Luftmassen, die in Folge von Entrainment in das System geführt werden können. Befindet sich einmal Trockenluft in der Zirkulation des TC, wird Niederschlag an der Trockenluft verdunsten und die Luftmasse abkühlen -teilweise fallen sogar kalte Microbursts bis auf die Oberfläche. Durch die Abkühlung kann die Zirkulation des Tropensturms erheblich gestört werden, speziell der Aufwind ist davon direkt betroffen. Einen wichtigen Einfluss schreiben Experten auch der "Saharan Air Layer" (SAL) zu, die regelmäßig trockene Saharaluft über den Nordatlantik führt. Inwiefern SAL allerdings die Zyklogenese beeinflusst ist noch nicht ganz genau geklärt, generell ist die Trockenluft allerdings schädlich für tropische Zyklone.

Interaktion mit der Landmasse. Bewegt sich ein tropischer Sturm vom Ozean über eine Landmasse, so beginnen abschwächende Prozesse einzusetzen:

- Kältere und vor allem trockenere Luft vom Land gelangt in die Zirkulation des tropischen Sturmes.

- In den letzten Stunden vor Landgang (engl. landfall) erreicht der Hurrikan meist eher kühleres Küstenwasser. Vor allem aber liegt die wichtige 26,5°C Thermokline vor den Küsten meist höher als über dem offenen Ozean, weshalb der Energiegehalt (TCHP) des Wassers vor der Küste generell etwas abnimmt.

- Über dem Land ist der Hurrikan einer erhöhten vertikalen Windscherung ausgesetzt. Hauptsächlich bedingt durch eine erhöhte Reibung und einem nicht mehr glatten Untergrund.

- Zudem bilden sich bei Landkontakt über dem Land durch Reibung und Orographie Konvergenz-/und Divergenzzonen, welche die konvektiven Zellen lokal verstärken oder abschwächen. Insgesamt wird das Gesamtsystem unter diesem Effekt zunehmend unsymmetrisch, womit sich zwangsläufig die (Sekundär-) Zirkulation abschwächt wird.

All diese Effekte tragen dazu bei, dass sich ein Hurrikan bei Landgang abschwächt. Kurz vor Landgang nimmt die Größe des tropischen Sturmes zu, während sich seine Windgeschwindigkeiten abschwächen. Hier gilt der Drehimpulserhaltungssatz: Abschwächung der Windgeschwindigkeiten bzw. der Drehgeschwindigkeit durch Erhöhung des Radiuses zur Rotationsachse.