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Feuchte Luft und warme Meere

Wie entsteht ein Wirbelsturm?

Dass der Wirbelsturm Harvey seinen Ursprung im tropischen Atlantik hat, ist kein Zufall. Denn Wirbelstürme bilden sich nur dort, wo die Oberflächentemperatur des Meeres rund 27 Grad Celsius übersteigt. Nur dann verdunstet genügend Wasser, um über dem Ozean große Mengen feuchtwarmer Luft aufsteigen zu lassen.

Wirbelstürme entstehen nur dort, wo das Meerwasser wärmer ist als rund 27 Grad - hier orange gekennzeichnet. © NASA

Fataler Kreislauf

Dieser Wasserdampf ist die Hauptenergiequelle und der Motor des Wirbelsturms. Die feuchtwarmen Luftmassen steigen vom Meer bis in Höhen von 20 Kilometern auf und kühlen sich dabei ab. Die Luft kann dadurch weniger Feuchtigkeit halten und der mit ihr emporgerissene Wasserdampf kondensiert. Dadurch bildet sich die immer größer werdende Sturmwolke – aus dem Orbit sind diese riesigen spiralförmigen Wolkentürme deutlich zu sehen.

Gleichzeitig jedoch setzt die Kondensation Wärme und damit Energie frei, die den Prozess weiter antreibt: Durch die ständige Energiezufuhr schießt immer mehr Luft spiralförmig in die Höhe und rotiert um das Zentrum des Wirbels. Über dem Meer sinkt der Luftdruck dadurch immer weiter ab. Immer weitere feuchtwarme Luftmassen aus der Umgebung werden ins Innere des Sturmtiefs gesaugt – der Sturm wächst. Solange der Wirbelsturm über dem Meer liegt, treibt ihn dieser ständige Feuchtigkeits-Nachschub immer weiter an.

Der Wirbelsturm saugt warme, feuchte Luft in seinem Inneren spiralförmig nach oben, außen bilden sich dichte Regenwolken. © NOAA

Erdrotation und Schwerwinde als Geburtshelfer

Damit allerdings diese atmosphärische Wärmekraftmaschine zu einem Wirbelsturm wird, müssen auch Wind und Erdrotation mitspielen. Erst die ablenkende Kraft der Erdrotation, die Corioliskraft, versetzt das ganze System in Rotation und verstärkt die Saugwirkung des Sturmtiefs noch. Deshalb kreisen Wirbelstürme auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn, auf der Südhalbkugel dagegen andersherum. Gleichzeitig erklärt dies, warum am Äquator ein etwa zehn Grad breiter Korridor frei von Wirbelstürmen bleibt: In diesen Gebieten fehlt die Corioliskraft und damit der Motor für die Rotation der Wirbel.

Und noch etwas benötigt ein angehender Wirbelsturm zum Wachsen: möglichst wenig störende Scherwinde. Denn weht es über dem Meer zu heftig, zerstreut der Wind das sich aufbauende Sturmtief. Es kann seine „Staubsaugerwirkung“ nicht entfalten und wächst gar nicht erst zum typischen Wirbel mit Auge heran. Die Wiegen der Sturmriesen liegen deshalb immer nur dort, wo Meerestemperaturen, Winde und Corioliskraft optimal zusammenwirken.

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Giganten der Atmosphäre

Ist ein Wirbelsturm erst einmal ausgewachsen, kann er gewaltige Dimensionen erreichen: Seine Wolkenwirbel erreichen Durchmesser von mehr als tausend Kilometern, allein das windstille Auge des Sturms kann 200 Kilometer groß werden. Bis zu 3,6 Millionen Tonnen Luft kann ein Hurrikan bewegen und dabei Windgeschwindigkeiten von bis zu 300 Kilometer pro Stunde erreichen.

Das Tempo, mit dem ein Wirbelsturm als Ganzes wandert, erscheint dagegen fast schon gemächlich: In tropischen Regionen liegt die Zuggeschwindigkeit im Mittel bei acht bis 32 Kilometer pro Stunde, in höheren Breiten können es bis zu 80 Kilometer pro Stunde werden. Doch einmal in Gang, ist ein solcher Wirbelsturm von nichts mehr aufzuhalten.

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Nadja Podbregar
Stand: 01.09.2017

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Superstürme und der Klimawandel
Werden Harvey, Sandy und Co bald zur Regel?

Vom Hurrikan zur Sintflut
Warum Tropensturm Harvey ungewöhnlich ist

Blockierte Bahn
Wenn Tropenstürme stillstehen

Feuchte Luft und warme Meere
Wie entsteht ein Wirbelsturm?

Mehr Superstürme?
Die Intensität nimmt zu

Immer weiter polwärts
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Doppelte Bedrohung
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