zusammengestellt von Chris Landsea

Die Windgeschwindigkeiten im Bereich eines Hurrikans hängen direkt vom Luftdruckgradienten (Luftdruckunterschied) ab. Entscheidend ist die Differenz zwischen dem Kerndruck im Zentrum des Sturmes oder Hurrikans und dem Luftdruck am Rande des Systems. Je größer die Differenz, desto stärker der Druckausgleich und damit der Wind. Das bedeutet aber auch für einen festen Kerndruck: Je größer der Sturm oder je geringer der Druck am Rande, desto geringer die Druckdifferenz und damit auch die Windgeschwindigkeiten.

Zur physikalischen Erklärung: In einem tropischen Wirbelsturm besteht oberhalb der Grundschicht ein Gleichgewicht zwischen der Summe aus der Coriolisbeschleunigung und der Zentripetalbeschleunigung sowie der horizontalen Druckgradientkraft. Diese Bilanz wird als Gradientbilanz bezeichnet, wobei die Coriolisbeschleunigung definiert ist als die horizontale Geschwindigkeit eines Luftpakets v mal dem Coriolis-Parameter f. Die Zentripetalbeschleunigung ist definiert als die Beschleunigung, die auf ein Luftpaket wirkt, das sich auf einer Kurvenbahn in Richtung Zentrum der gebogenen Bahn bewegt mit der Größe v²/r, wobei v die horizontale Geschwindigkeit des Pakets und r der Radius der Kurvenbahn sind. Die Zentripetalkraft verändert die ursprüngliche geostrophische Zwei-Kräfte-Bilanz und erzeugt einen nichtgeostrophischen Gradientwind. Der Grund dafür, dass unterschiedliche Windspitzen aus unterschiedlichen Luftdruckminima im Zentrum hervorgehen, liegt darin, dass der Radius r der stärksten Winde variiert. Ein Sturm mit höchsten Windgeschwindigkeiten von 40 m/s in einem Radius von 100 Kilometern weist einen viel stärkeren Druckabfall auf als einer mit einem Radius von nur 25 Kilometern.