Hurrikan-FAQ von
Thomas Sävert
A16) Warum brauchen tropische Wirbelstürme angeblich mindestens 26 Grad warmes Wasser?

Tropische Wirbelstürme kann man sich als Wärmekraftmaschinen vorstellen, die feuchtwarme Luft als Treibstoff benötigen (Emanuel 1987). Diese feuchtwarme Luft kühlt sich ab, wenn sie in den konvektiven Wolken (Gewittern) innerhalb der Regenbänder und der eyewall des Hurrikans aufsteigen. Die Luftfeuchtigkeit kondensiert dabei innerhalb der Wolken zu Wassertropfen, wobei wiederum Wärme frei wird. Diese Wärme erzeugt die Energie, die den tropischen Wirbelsturm antreibt, obwohl nur ein kleiner Teil der frei gewordenen Wärme für den Druckfall und die Windzunahme am Boden benötigt wird.

Im Jahre 1948 beobachtete Erik Palmen, dass tropische Wirbelstürme eine Wassertemperatur von mind. 26,5 Grad benötigen. Spätere Arbeiten (z.B. Gray 1979) ergaben, dass dieses warme Wasser bis zu einer Tiefe von etwa 50 Metern vorhanden sein muss. Diese hohen Wassertemperaturen werden benötigt, damit die Atmosphäre in tropischen und subtropischen Breiten instabil werden kann. Ab 26-27 Grad kann sich hochreichende Konvektion bilden, darunter ist die Atmosphäre zu stabil und nur wenige oder gar keine Gewitter können entstehen ( Graham and Barnett 1987).

Neuere Beobachtungen vor allem aus der Rekordsaison 2005 auf dem Nordatlantik zeigen aber, dass sich in höhenkalter Luft auch über 20 bis 25 Grad warmem Wasser Schauer und Gewitter zu einem subtropischen oder sogar tropischen System formieren können. Entscheidend ist also nicht die absolute Wassertemperatur, sondern die Temperaturdifferenz zwischen der Wasseroberfläche und höheren Luftschichten der Atmosphäre. Das beste Beispiel dafür lieferte der Hurrikan Vince, der im Oktober 2005 bei Madeira über 21 bis 22 Grad warmem Wasser entstand.

Unter Frage G3 wird erläutert, wie sich die Verhältnisse ändern, wenn die globale Erwärmung anhält oder sich noch verstärkt.

Referenzen:

  • Graham, N. E., and T. P. Barnett, 1987: Sea surface temperature, surface wind divergence, and convection over tropical oceans. Science, No.238, pp. 657-659.

  • Gray, W.M. 1979 : "Hurricanes: Their formation, structure and likely role in the tropical circulation" Meteorology Over Tropical Oceans. D. B. Shaw (Ed.), Roy. Meteor. Soc., James Glaisher House, Grenville Place, Bracknell, Berkshire, RG12 1BX, pp.155-218

  • Palmen, E. H., 1948: On the formation and structure of tropical cyclones. Geophysica , Univ. of Helsinki, Vol. 3, 1948, pp. 26-38.

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