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Die Phänomene, die man beobachtet
Gewitter, Sturm, Hitze, Überschwemmungen.
Gewitter: von der Einzelzelle zur Superzelle
Das Gewitter ist das häufigste heftige Phänomen, aber nicht alle Gewitter sind gleich: ihre Organisation, bestimmt durch die Windscherung, bestimmt ihre Gefährlichkeit.
Der Lebenszyklus des einfachen Gewitters
Ein Einzelzellengewitter durchläuft drei Stadien: das Cumulusstadium, vom Aufwind dominiert; das Reifestadium, wo Auf- und Abwind, Regen und Blitz koexistieren; und das Auflösungsstadium. In diesem Stadium breitet sich der kalte Abwind am Boden in einer Böenfront aus, dieser Linie frischen Windes, die dem Gewitter vorausgeht; indem er die Zufuhr warmer Luft abschneidet, bewirkt er die Selbstauflösung der Zelle.
Die Mehrzellengewitter
Oft hebt die Böenfront einer sterbenden Zelle die benachbarte warme Luft an und löst neue Zellen aus: das Gewitter wird mehrzellig, in Clustern oder Linien. Im großen Maßstab bilden diese Gruppierungen mesoskalige konvektive Systeme (MCS), darunter die Böenlinien, die eine Region in wenigen Stunden überstreichen.
Die Superzelle
Die Superzelle ist das gefährlichste Gewitter: sie besitzt einen einzigen rotierenden Aufwind, den Mesozyklon, aufrechterhalten durch eine starke Windscherung, das heißt eine deutliche Änderung des Windes mit der Höhe. Diese Rotation trennt dauerhaft Auf- und Abwind, sodass das Gewitter Stunden dauern und großen Hagel, zerstörerische Böen und Tornados erzeugen kann. Im Radar zeigt sie oft ein charakteristisches Hakenecho.
💡 Die Windscherung organisiert die Gewitter: eine Superzelle erkennt man an ihrem einzigen, rotierenden und beständigen Aufwind.
Tornados, Fallböen und Windscherung
Die Gewitter erzeugen lokale Winde von extremer Heftigkeit, deren Mechanismen, Tornado und Fallböe, sich in der Vorstellung manchmal vermischen, in Wirklichkeit aber gegensätzlich sind.
Der Tornado
Der Tornado ist eine heftig rotierende Luftsäule, die die Basis eines Cumulonimbus mit dem Boden verbindet. Er entsteht meist unter dem Mesozyklon einer Superzelle. Seine Intensität wird nachträglich auf der verbesserten Fujita-Skala gemessen, der EF-Skala, von EF0 bis EF5 anhand der beobachteten Schäden, da man den Wind in seinem Kern nicht direkt messen kann.
Die Fallböe (Downburst)
Die Fallböe ist ein kräftiger Abwind, der den Boden trifft und sich radial ausbreitet, was geradlinige Winde erzeugt, die manchmal so zerstörerisch sind wie ein Tornado. Man erkennt sie an ihren divergenten, von einem Aufschlagpunkt nach außen gerichteten Schäden, während die eines Tornados konvergent und wirbelnd sind. Sie ist besonders gefährlich für die Luftfahrt bei der Landung.
Die Windscherung
Die Scherung, die Änderung des Windes in Geschwindigkeit oder Richtung mit der Höhe, ist zugleich die Zutat, die die heftigen Gewitter organisiert, indem sie Auf- und Abwind trennt, und eine große Gefahr für die Luftfahrt bei Fallböen im Anflug auf die Pisten.
💡 Die Schäden eines Tornados sind konvergent und drehend; die einer Fallböe divergent und strahlenförmig von einem Aufschlagpunkt.
Tropische Wirbelstürme und Warnkette
Auf planetarer Skala sind die stärksten Phänomene die tropischen Wirbelstürme, sehr verschieden von unseren Stürmen der mittleren Breiten.
Der tropische Wirbelsturm
Ein tropischer Wirbelsturm ist ein Tief mit warmem Kern, das sich über einem warmen Ozean von mindestens 26 °C über eine gute Tiefe bildet. Er bezieht seine Energie aus der bei der Kondensation frei werdenden latenten Wärme und organisiert sich um ein ruhiges Auge, umgeben von einer Wolkenwand, wo sich die stärksten Winde konzentrieren. Je nach Becken nennt man ihn Hurrikan, Taifun oder Zyklon; seine Intensität liest man auf der Saffir-Simpson-Skala, von Kategorie 1 bis 5.
Der Unterschied zu unseren Stürmen
Ein tropischer Wirbelsturm hat einen warmen Kern, ist symmetrisch, ohne Fronten, und nährt sich von der Wärme des Ozeans. Unsere Winterstürme sind außertropische Tiefs mit kaltem Kern, baroklin, durch Fronten strukturiert, und beziehen ihre Energie aus dem Temperaturkontrast. Es sind zwei ganz verschiedene Systemfamilien, auch wenn sich ein tropischer Wirbelsturm beim Aufstieg nach Norden in einen außertropischen Sturm verwandeln kann.
Die Warnkette
Um die Bevölkerung zu schützen, geben die Dienste gestufte Warnungen aus, gelb, orange, rot, zunehmend auf der erwarteten Auswirkung und nicht nur auf der reinen Intensität des Phänomens beruhend. Sie präzisieren den Zeitpunkt und die Anweisungen. In Belgien gliedert das KMI sie nach Provinz, und meteobelge.be bis zur Gemeinde, für Informationen möglichst nah am Gelände.
💡 Die tropischen Wirbelstürme haben einen warmen Kern und nähren sich von warmen Meeren; unsere Stürme sind barokline Systeme mit kaltem Kern.
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