Zyklonentypen

Außertropische dynamische Tiefdruckgebiete sind nach ihrer vollständigen Genese durch einen kalten und hochreichenden Kern (Cold Core) charakterisiert. Initiiert wird dieser Zyklonentyp in baroklinen instabilen Zonen. Weiterhin gehen diese teilweise auch aus ehemaligen tropischen Systemen hervor (außertropische Transition), wobei in der Übergangsphase eher von "Hybridstürmen" gesprochen wird. Hybridzyklonen zeigen sowohl Cold Core- als auch Warm Core-Eigenschaften. Nichtsdestotrotz bezieht dieser Zyklonentyp seine Energie aus einem starken horizontalen Temperaturgradienten.Der kalte Kern entsteht durch das permanente Expandieren der in allen Schichten aufsteigenden Luft bei gleichzeitiger Verdunstung der zu Boden fallenden Niederschlagspartikel. Aufgrund der niedrigen Schichtmitteltemperaturen liegen hier die Hauptdruckflächen eng beieinander, mit der geringsten Schichtdicke im Zentrum und gegebenenfalls einer teilweise symmetrischen Temperaturzunahme zum Randbereich der Zyklone. Damit ergeben sich Druckfall und die zyklonale Rotation bis in alle troposphärischen Höhen, sodass es sich bei dynamischen Tiefdruckgebieten um hochreichende synoptische Phänomene handelt, die von einem Höhentief achsensenkrecht überlagert sind.

Damit nimmt die Intensität eines Cold Core Lows mit der Höhe zu. Dynamische Tiefdruckgebiete entwickeln Fronten mit spezifischen Niederschlagszonen. Zudem finden im Bereich dieser Tiefdruckgebiete Temperaturadvektionen statt. So zeigt dieser Zyklonentyp besonders in der Genese ein sehr asymmetrisches Temperatur-,  Wind- und Niederschlagsfeld.

Im Gegensatz zu den dynamischen Tiefdruckgebieten entwickeln sich Warm Core Lows (thermische Tiefdruckgebiete) meistens über tropischen Gewässern in einer vorwiegend barotropen Atmosphäre. Entsprechend benötigen sie als Labilitätswirbel anstelle eines horizontalen einen sehr starken vertikalen Temperaturgradienten. Die wohl bekanntesten thermischen Tiefdruckgebiete sind die tropischen Wirbelstürme. Aber auch Polartiefs und Medicane gehören zu den Warm Core Lows. Insgesamt aber nehmen Dauer und Intensität der unterschiedlichen thermischen Tiefs mit zunehmender geographischer Breite über kälterem Wasser deutlich ab. Den Nährboden für die Bildung eines warmen Kerns liefert die enorme Menge an latenter Wärme, die durch Kondensation des Wasserdampfes beim Aufsteigen der Luft freigesetzt wird. Eine weitere Erwärmung im Kern des Tiefdruckgebietes ergibt sich ebenfalls aus der zentralen Subsidenz, die aber erst bei einem vollentwickelten tropischen Tief (z.B. Hurrikan) zu beobachten ist. Warm Core Lows sind in der Regel niedertroposphärische Systeme und reichen nicht selten bis in die mittleren Niveaus. Demnach erfolgt auch gemäß der zunehmenden vertikalen Abflachung der Druckflächenneigung eine Abschwächung des Tiefs mit der Höhe. In höheren Schichten kommt es aufgrund der Erwärmung schließlich zu einer Wölbung der Druckflächen. Demnach geht die zyklonale Rotation sukzessive in einen antizyklonalen Outflow über. Diese in einer homogenen Luftmasse entstandenen Zyklonen weisen keine baroklinen Strukturen auf. Daher zeigt sich in ihrer vollständigen Entwicklung ein symmetrisches Temperatur- Wind- und Niederschlagsfeld. Im Gegenzug dazu entwickeln Warm Core Lows in höheren Breiten manchmal sogar frontale Strukturen.

Die Bezeichnung „thermisches Tief“ findet übrigens auch bei kontinentalen Tiefdruckgebieten Verwendung. Dabei handelt es sich aber um sogenannte Hitzetiefs, denen im 500 hPa-Niveau hohes Geopotential überlagert ist. Diese sind deutlich flacher und zeigen keine Symmetrie im Feuchte- und Temperaturfeld auf. Diese Hitzetiefs lassen sich beispielsweise regelmäßig über der Sahara finden. Aber nur in nördlicheren Breiten bei einem deutlich größerem Feuchteangebot bringen sie häufig kräftige Schauer und Gewitter.

© Welt der Synoptik | Autor: Denny Karran