Hurrikane - wie sie entstehen und stärker werden

Mit unvorstellbarer Wucht war Hurrikan "Otis" über die Westküste Mexikos gefegt und hat rund um den weltbekannten Badeort Acapulco heftige Schäden verursacht. Hausfassaden wurden abgerissen, Bäume knickten um, Fensterscheiben zerbrachen, Straßen wurden überflutet. Eine Schneise der Verwüstung.  

Natürlich hat es immer schon Tropische Wirbelstürme und Hurrikans im Atlantischen Ozean und im Karibischen Meer gegeben. Ungewöhnlich ist allerdings, dass diese Wirbelstürme immer schneller an Stärke zunehmen.

"Otis" hatte sich zum Beispiel innerhalb von nur etwa zwölf Stunden von einem Tropensturm zu einem extrem gefährlichen Hurrikan der Stufe 5, der höchsten Stufe entwickelt. Er traf mit anhaltenden Windgeschwindigkeiten von fast 270 Kilometern pro Stunde und Böen von bis zu 330 Stundenkilometern auf die Küste. Über Land verlor er dann an Kraft und löste sich schließlich auf.  

Hurrikane nehmen schneller an Stärke zu

Laut Experten ist auch die schnelle Intensivierung der Wirbelstürme auf den Klimawandel zurückzuführen. Tropische Wirbelstürme gewinnen ihre Energie hauptsächlich aus der Verdampfungswärme des Wasserdampfes, den sie über einem Meer aufnehmen. Weil die Oberflächentemperaturen der Meere steigen, können Hurrikane nicht nur mehr Wasserdampf aufnehmen, sondern dies auch immer schneller tun, so eine neue Studie, die jüngst in der Fachzeitschrift "Scientific Reports" erschienen ist.  

Die Wirbelstürme werden nicht nur immer schneller extrem groß und gefährlich, die Entwicklung macht es den Meteorologen auch noch schwerer, eine verlässliche Vorhersage zu geben, wo wann welche Gefahr besteht. Und das gilt nicht nur für die Karibik, sondern weltweit.  

Rezept für einen Wirbelsturm

Taifun, Hurrikan und Zyklon - das sind drei Namen für das gleiche Wetterextrem: den tropischen Wirbelsturm. Vor Ost- und Südostasien heißt er Taifun, vor Indien und Australien Zyklon und vor der Küste Nordamerikas Hurrikan. Trotz unterschiedlicher Namen entstehen Wirbelstürme auf die gleiche Art, wenn mindestens 26° Celsius warmes Wasser über dem Meer verdunstet.

Das unterscheidet sie auch von Tornados. Diese nicht-tropischen Wirbelstürme können sich überall entwickeln, wo es Gewitter gibt. Durch lokale Temperaturunterschiede strebt warme Luft nach oben, kalte stürzt herab, und eine Warmluft-Säule schraubt sich immer schneller empor. Tornados haben meist auch nur einen Durchmesser von maximal einem Kilometer.

Ganz anders als bei tropischen Wirbelstürmen: "Hurrikans brauchen einige Grundvoraussetzungen, um entstehen zu können", sagt Andreas Friedrich, Meteorologe und Tornadobeauftragter beim Deutschen Wetterdienst (DWD). Zum Einen sei das eine Oberflächentemperatur des Meeres von mindestens 26 Grad Celsius. Das Gebiet mit dem warmen Meereswasser müsse zudem ausreichend, das heißt mehrere 100 Quadratkilometer groß sein.

Dazu fehlt dann noch ein Tiefdruckgebiet als weitere wichtige Voraussetzung. "Häufig ziehen kleine Tiefdruckgebiete von der Westküste Afrikas mit der Monsun-Strömung über den Atlantik in diese warmen Gewässer", sagt Friedrich. In der Entstehungsphase des Hurrikans dürfe es außerdem keine großen Windunterschiede dicht über dem Meer und in größeren Höhen geben. Die würden den Sturm auseinander treiben. 

 

Zerstörerische Mixtur

Kommt alles zusammen, kann aus einem Tiefdruckgebiet ein Wirbelsturm entstehen. Dabei steigt feuchtwarme Meeresluft nach oben, kondensiert in den kälteren Höhen und bildet Gewitterwolken. Durch die schnell aufsteigende Luft entsteht ein Unterdruck an der Meeresoberfläche, sodass weitere feuchte Luft aus der Umgebung angesogen wird. Wie in einem Kamin werden die Luftmassen nach oben gezogen. Es entstehen Windgeschwindigkeiten von bis zu 350 Stundenkilometern.

Die Corioliskraft, die mit der Drehung der Erde zusammenhängt, versetzt die Luftmassen in Rotation. "In der Mitte dieses Wirbels entsteht das für einen Hurrikan typische 'Auge', in dem es ganz ruhig und wolkenlos ist, während sich die Wolken am Rand des Auges immer höher auftürmen", so Friedrich. 

Je langsamer, desto verheerender

Je länger diese günstigen Wirbelsturm-Bedingungen anhalten, desto zerstörerischer wird diese Naturgewalt. "Die Wirbelstürme bewegen sich mit Hilfe von Luftströmungen in fünf bis acht Kilometern Höhe. Sie bestimmen, wo der Wirbelsturm hinzieht", erklärt Friedrich.

Wenn der Wirbelsturm auf eine Küste trifft, verliert er normalerweise schnell an Kraft: Die Luftströmungen der höheren Atmosphäre treiben den Sturm schnell ins Landesinnere und schneiden ihn so von seiner Hauptenergiequelle ab - der feuchtwarmen Meeresluft. Dort werden sie zu Tiefdruckgebieten abgeschwächt und verlieren ihre zerstörerische Kraft.

Bewegt sich ein tropischer Wirbelsturm aber nur sehr langsam und wird in Küstennahe weiter mit feuchter Meeresluft gespeist, können die mitgeführten Wassermassen schwerste Schäden anrichten.

Stärkere Hurrikane durch Klimawandel

Der Klimawandel sorge für insgesamt höhere Meeresoberflächentemperaturen und somit für noch bessere Bedingungen für Hurrikans. "Je größer die Meeresgebiete mit einer Temperatur über 26 Grad, desto größer sind auch die Gebiete, in denen sich Hurrikans bilden können", sagt Friedrich. Klimamodelle lassen befürchten, dass es in Zukunft nicht nur mehr, sondern auch stärkere Wirbelstürme geben wird, so der Meteorologe. 

Dies bestätigt die neue Studie eindrucksvoll: Hurrikane haben der Analyse zufolge heute durch den Klimawandel eine mehr als doppelt so hohe Wahrscheinlichkeit, sich innerhalb von 24 Stunden von einem schwachen (Kategorie 1) zu einem starken Hurrikan (Kategorie 3 oder mehr) zu entwickeln. Zudem verlagerten sich im Untersuchungszeitraum auch die Regionen, in denen tropische Wirbelstürme im Atlantik und in der Karibik auftreten. 

Der ursprüngliche Artikel von 2020 wurde am 27.10.2023 grundlegend überarbeitet.