Anfang und Ende tropischer Wirbelstürme

Tropische Wirbelstürme sind Tiefdrucksysteme mit geschlossener
Zirkulation des Windes um das Tiefdruckzentrum und organisierter
Vertikalbewegung feucht-warmer Luftmassen, die mit schweren
Regenfällen und Gewittern einhergeht. Dabei hält die frei werdende
Kondensationswärme rund um das Zentrum die Systeme "am Leben".
Infolge der Corioliskraft rotieren sie "zyklonal", d.h. auf der
Nordhalbkugel entgegen dem Uhrzeiger, auf der Südhalbkugel mit dem
Uhrzeiger. Die auf kleinem Raum herrschenden großen
Luftdruckunterschiede bewirken enorme Windgeschwindigkeiten.

Tropische Wirbelstürme entstehen - nomen est omen - über den
tropischen, ggf. auch subtropischen Meeren. Nur dort gibt es genug
latente Energie und hinreichend "glatte" Oberflächen. Denn erhöhte
Bodenreibung beschleunigt den Ausgleich von Luftdruckgegensätzen.
Weiterhin benötigen sie die Corioliskraft, ohne die bestehende
Luftdruckunterschiede ebenfalls sofort ausgeglichen würden und sich
Wirbel gar nicht erst formen könnten. Auch die vertikale Windscherung
muss sich in Grenzen halten, um den jungen Wirbel nicht gleich zu
zerreißen.

Folglich sind die Zonen zwischen etwa 5° und 30°, jeweils nördlicher
und südlicher Breite, mit Meeresoberflächentemperaturen von
mindestens 26 °C als Entstehungszonen tropischer Wirbelstürme zu
betrachten. Die Bildung eines tropischen Wirbelsturmes ist nichts
anderes als der Ausgleich des Wärmeüberschusses, der sich in den
unteren Atmosphärenschichten "staut". Um diesen "Ausbruch von
Energie" zu ermöglichen, muss großflächig Konvektion ausgelöst
werden.

Dazu ist wiederum Luftdruckfall notwendig, den meistens die
innertropische Konvergenzzone liefert. Sie bewirkt Wellenbildungen an
der äquatorialen Seite der subtropischen Hochdruckgebiete. Diese
"tropischen Wellen" (engl. easterly waves) sind sozusagen das erste
Entwicklungsstadium tropischer Systeme. Die zum entstehenden
Tiefdruckzentrum strömenden Luftmassen werden von der Corioliskraft
abgelenkt und rotieren um den Kern mit dem tiefsten Luftdruck. Sofern
die o.g. Bedingungen weiterhin bestehen oder sich sogar verbessern,
kann sich die tropische Zyklone intensivieren. Wenn sie schnell genug
rotiert zeigt sich das legendäre "Auge des Wirbelsturmes", der
zentrale, windschwache Bereich absinkender Luft mit
Bewölkungsauflösung.

Tropische Wirbelstürme werden i.A. von den subtropischen
Hochdruckgebieten "gesteuert" und bewegen sich dabei meist auf nach
Osten geöffneten Parabeln. Im Jugendstadium verlaufen sie mit etwa 10
kn (1 kn = 1.852 km/h) Marschgeschwindigkeit auf dem äquatorialen (im
Falle der Nordhalbkugel südlichen) Ast der Parabel in westlicher bis
nordwestlicher Richtung. Während des Reifestadiums im Scheitel der
Parabel liegt das steuernde Subtropenhoch in östlicher Richtung und
die Wirbel verlangsamen sich gewöhnlich auf etwa 5 kn. Hier erreichen
sie ihre größte Intensität und schlagen einen nördlichen Kurs ein,
neigen aber u.U. zu abrupten Richtungsänderungen.

Sofern die tropischen Sturmwirbel bisher nicht an Land gingen und
sich auflösten, dreht ihre Marschrichtung mit zunehmender
geographischer Breite auf Nordost und mit zunächst etwa 20 kn Fahrt
gelangen sie unter Abschwächung auf dem polaren Ast der Parabel
allmählich in gemäßigte Breiten. Das Subtropenhoch liegt nun südlich
und ihre Driftgeschwindigkeit erhöht sich noch. Wenn die tropischen
Zyklonen dann trotz des nunmehr kälteren Wassers nicht
zusammenbrechen, können sie unter dem Einfluss von Tiefdrucktrögen
der Westwindzone in außertropische Zyklonen umgewandelt werden, sich
"Fronten einfangen" und man findet sie in Europa oder Nordamerika auf
den analysierten Bodenwetterkarten als "ex-Wirbelsturm Sowieso"
wieder.

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Die Abbildung vom 15.10.2013, 12:00 UTC, zeigt die Endphase der
Taifune NARI und WIPHA. NARI landete an der vietnamesischen Küste und
löste sich unter heftigen Regenfällen auf. WIPHA schwächte sich
inzwischen jenseits von 40°N über nunmehr kälterem Meerwasser ab und
wird vielleicht als außertropisches Tief vor der amerikanischen
Westküste erscheinen. Ein infrarotes Satellitenbild (10.8 µm) wird
ergänzt um die prognostizierten Spitzenwindgeschwindigkeiten
(10-min-Mittel, globales Vorhersagemodell des ECMWF, Isotachen [kn]),
die 24-h-Regenmengen [mm] über Indochina sowie in den schwarzen
Kästchen die Wassertemperaturen des Meeres [°C].

Dipl.-Met. Thomas Ruppert
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 16.10.2013

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