Hurrikan

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Als Hurrikan wird ein tropischer Wirbelsturm bezeichnet, wenn er mindestens die Windgeschwindigkeit Orkanstärke erreicht und sich im Atlantik, im Nordpazifik östlich der Datumsgrenze oder im Südpazifik östlich von 160° O entwickelt.

Inhaltsverzeichnis 1 Namensgebung 2 Allgemeines 3 Gefährdungspotential 4 Entstehungsweise und Lebenszyklus 5 Entstehungsorte 6 Typische Merkmale 7 Windgeschwindigkeit 8 Verlauf und Verhalten 9 Gefahren 9.1 Hurrikane und die globale Erwärmung 10 Namen von Hurrikanen 11 Saisonlisten 12 Nennenswerte Hurrikane 12.1 Quellen 13 Literatur 14 Filme 15 Weblinks

Namensgebung

Das Wort Hurrikan kommt ursprünglich vermutlich aus den Maya-Sprachen und bedeutet so viel wie „Gott des Windes“ (siehe auch Huracan). Andere Namen für tropische Wirbelstürme sind Zyklon (Indien), Taifun (im westlichen Pazifik) oder tropical cyclone (Australien); der in deutscher Literatur gelegentlich anzutreffende Begriff Willy Willy bezeichnet eine Kleintrombe und keinen tropischen Wirbelsturm.

Allgemeines

Ein Hurrikan hat eine Windgeschwindigkeit von Orkanstärke (das entspricht mehr als 118 km/h oder Windstärke 12 auf der Beaufort-Skala). Die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Hurrikans jedoch beträgt lediglich 15-30 km/h, was manchmal mit der Rotationsgeschwindigkeit verwechselt wird. Sie können sich im Durchmesser hunderte Kilometer ausdehnen, dabei wochenlang bestehen und Flächen von tausenden Quadratkilometern verwüsten. Hurrikane entstehen auf der nördlichen Hemisphäre in der Zeit von Mai bis Dezember, die meisten zwischen Juli und September. Die offizielle Saison dauert vom 1. Juni bis zum 30. November.

Gefährdungspotential

Die hohen Windgeschwindigkeiten, Wellen und schwere Niederschläge stellen eine große Gefahr dar.

Den höchsten materiellen Schaden aller Zeiten richtete im August 2005 der Hurrikan Katrina mit etwa 81 Milliarden Dollar an, der mit Windgeschwindigkeiten von 250 bis 300 km/h über Florida, Louisiana (besonders der Großraum New Orleans), Mississippi, Alabama und Tennessee hinwegzog und über tausend Opfer forderte. Katrina tobte auf über 233.000 Quadratkilometern; dies entspricht fast der Fläche Großbritanniens. Rund 350.000 Häuser wurden zerstört. Davon eine nicht unerhebliche Anzahl auf indirektem Weg, nämlich durch Dammbrüche in unmittelbarer Nähe der betroffenen Großstädte und den darauf folgenden großflächigen Überschwemmungen. Die teilweise Anlage der Wohnviertel auf Flächen unterhalb des Meeresspiegels und eine schlichtweg nicht mehr zu meisternde Pump-Aufgabe taten ihr übriges. Der ermittelte Schaden war größer als derjenige, den die zwölf nächst kleineren Hurrikane zusammen genommen verursacht hatten und er war etwa fünfmal so groß wie der von Hurrikan Andrew im Jahr 1992 angerichtete Schaden.

Die größte Anzahl von Opfern, nämlich rund 22.000 Menschenleben, forderte der Große Hurrikan von 1780.

Der stärkste bis dato gemessene Hurrikan war Wilma, welcher als erster innerhalb weniger Stunden von einem Tropensturm (113 km/h, 18. Oktober 2005) zu einem Hurrikan der Kategorie 5 (282 km/h, 19. Oktober 2005) heraufgestuft wurde. Mit 882 Millibar herrschte im Zentrum Wilmas der niedrigste Luftdruck, der jemals auf dem Atlantik gemessen wurde.

Sofern ein Hurrikan die Frontalzone der mittleren Breiten überhaupt erreicht, hat er bereits einen größeren Teil seiner Schadenergie verloren (extratropical transition) und wird dann meist zu einem außertropischen Tiefdrucksystem oder einer geringeren Kategorie herabgestuft. Ein solches Wettersystem ist immer noch in der Lage, schwere Regenfälle nach Europa zu bringen.

Die Ausprägung einer bevorstehenden Hurrikansaison kann mittels einer Witterungsprognose vorhergesagt werden.

Entstehungsweise und Lebenszyklus

Hurrikane entstehen grundsätzlich in der Passatwindzone, über dem Wasser, bei einer Wassertemperatur von über 26,5 °C. Wenn ein gleichmäßiges Temperaturgefälle zu großen Höhen hin ein bestimmtes Maß übersteigt, kann sich ein tropischer Wirbelsturm ausbilden. Das Wasser verdunstet in großen Mengen und steigt durch Konvektion auf. Durch Kondensation bilden sich große Wolken aus.

Diese Kondensation riesiger Wassermassen setzt enorme Mengen Energie frei (latente Wärme). Die Luft innerhalb der Wolken wird dadurch aufgeheizt, dehnt sich aus und steigt dann mit der noch nicht ausgeregneten Restfeuchtigkeit noch weiter auf. Über der warmen Meeresoberfläche entsteht ein Unterdruck und aus der Umgebung strömt daraufhin Luft mit einem hohen Wasserdampfanteil nach. Dadurch entsteht oberhalb der Hurrikanwolken eine Zone sehr hohen Luftdrucks, aus der heraus sich die Luft in einem entgegengerichteten Wirbel wieder verteilt (Antizyklon).

Allerdings ist die Fläche, die ein Hurrikan bedeckt, viel zu groß, als dass sich ein einheitliches geschlossenes Luftpaket bilden könnte, das als ganzes aufsteigt. Typisch für alle tropischen Zyklone ist daher die Entstehung von spiralförmigen Regenbändern, in denen thermische Aufwinde herrschen, und dazwischenliegenden Zonen, in denen etwas kühlere und trockenere Luft wieder absteigt – ohne Regen. Nachströmende feuchte Luft steigt in den Regenbändern auf und liefert ständig Wasser und Energie nach. Die am Boden zuströmenden Luftmassen werden durch die Corioliskraft in Rotation versetzt, ein großflächiger Wirbel entsteht.

Kommt ein Hurrikan in Landnähe, so verlagern sich auch seine bodennahen Versorgungsströme teilweise über Land, wodurch erheblich trockenere Luft in das System gelangt und die Energiezufuhr reduziert. Zieht ein Hurrikan insgesamt über Land, so versiegt weitgehend sein Wasser- und damit sein Energienachschub: er verliert nach und nach seine Kraft und wird zunächst zum (schwächeren) Tropischen Sturm, um sich dann als tropisches Tief zu verlieren.

Die meteorologische und thermodynamische Funktion eines Hurrikans besteht darin, dass er sehr große Mengen Wärme von der Oberfläche der tropischen Ozeane aufnimmt und zunächst in die Höhe und dann in Richtung der Pole transportiert, in der Höhe wird die Energie dann nach und nach ins Weltall abgestrahlt.

Wichtige Voraussetzungen für die tropische Sturmbildung sind:

1. Das Meer muss eine Oberflächentemperatur von mindestens 26,5 Grad Celsius und die Luft eine gleichmäßige Temperaturabnahme („Gradient“) zu großen Höhen hin aufweisen. Bei sehr starker Temperaturabnahme, die das Aufsteigen der feuchtwarmen Luft begünstigt, können niedrigere Wassertemperaturen ausreichen (siehe auch Hurrikan Vince.)
2. Das betroffene Gebiet gleichmäßiger Bedingungen muss ausgedehnt sein, damit sich der bewegende Wirbelsturm über längere Zeit durch die Wasserdampfbildung aufbauen und genug Energie bis zur Stärke eines Hurrikans sammeln kann.
3. Der Abstand vom Äquator muss groß genug sein (mindestens 5 Breitengrade oder 550 km), da nur dann die Corioliskraft ausgeprägt genug ist, um den zuströmenden Luftmassen die typische Drehung zu geben.
4. Es darf keine große vertikale Windscherung auftreten, das heißt, dass zur Entstehung eines Hurrikans der Höhenwind mit ähnlicher Stärke und aus der gleichen Richtung wehen muss wie der Bodenwind. Ist dies nicht der Fall, bekommen die aufsteigenden Winde eine Schräglage und der Kamin bricht zusammen. Das Auftreten des El-Niño-Phänomens erhöht die Wahrscheinlichkeit solcher Windscherungen, daher fallen El-Niño-Jahre mit einer reduzierten Hurrikan-Wahrscheinlichkeit zusammen.
5. Der Sturm braucht einen Nucleus, aus dem er sich aufbauen kann, zum Beispiel ein außertropisches Tief.

Entstehungsorte

Hurrikane entstehen oft im Bereich des Karibischen Meeres, der Westindischen Inseln und des Golfes von Mexiko. Sie entstehen meist aus kleineren Störungen der Passatströmung die knapp südlich der Wüste Sahara ausgehend über den Atlantik hinweg ziehen.

Mit dem Hurrikan Vince bildete sich am 9. Oktober 2005 erstmals seit Beginn der Wetteraufzeichnung 1851 ein Hurrikan im östlichen Atlantik vor den Küsten Südeuropas und Nordafrikas. Vince bildete sich zwischen den Azoren und den Kanaren, schwächte sich aber noch vor Erreichen des Festlandes auf ein Sturmtief ab.

Der tropische Sturm Delta, Hurrikan Epsilon, sowie der tropische Sturm Zeta sind ebenfalls im östlichen Atlantik entstanden, womit im Jahr 2005 erstmals, mit Vince und Delta, zwei Wirbelstürme die Küsten Europas erreicht haben.

Typische Merkmale

Typisch ist das sogenannte "Auge"; eine windfreie, niederschlagsfreie und wolkenarme Zone im Zentrum des Hurrikans. Der Durchzug des Auges wurde früher oft mit dem Ende des Sturms verwechselt; Menschen, die sich währenddessen ins Freie begaben, wurden gerne vom erneut und schnell einsetzenden Sturm überrascht, was tödliche Folgen haben konnte.

Windgeschwindigkeit

Gemäß der Definition nach der Saffir-Simpson-Skala spricht man von einem Hurrikan, wenn die Windgeschwindigkeit von 64 Knoten übersteigt, d. h. Beaufort 12 erreicht:

Die Saffir-Simpson-Hurrikan-Skala^[1]

Kategorie	Wind in kn	Wind in km/h	Flutwelle beim Auftreffen auf Land (in m)	Zentraldruck in hPa
Tropischer Sturm	34–63	63–118	0–1
1 (schwach)	64–82	119–153	1–2	über 980
2 (mäßig)	83–95	154–177	2–3	965–979
3 (stark)	96–113	178–209	3–4	945–964
4 (sehr stark)	114–135	210–249	4–6	920–944
5 (verwüstend)	ab 136	ab 250	über 6	unter 920

Die Zerstörungskraft eines Hurrikans wächst etwa mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit.

Die angeführten Windgeschwindigkeitswerte basieren auf einem 1-minütigen Mittelwert, wie er in den USA verwendet wird. Der Umrechnungsfaktor für die entsprechenden 10 Minuten Mittelwert lautet 0,88.

Die resultierende Windgeschwindigkeit über Grund ergibt sich aus der Bewegung des Zentrums (Zuggeschwindigkeit, siehe unten) und der umlaufenden Rotationsbewegung des Wirbels. Dadurch, daß Hurrikans linksdrehend sind, addieren sich also in Zugrichtung rechts die Zuggeschwinddigkeit und die Rotationsgeschwindigkeit, was gemeinhin zu den höchsten Windgeschwindigkeiten in dieser Region führt. In Zugrichtung links wird hingegen die Rotationsgeschwindigkeit um die Zugbewegung vermindert; in der Seefahrt wird dieser Bereich daher auch als navigierbares Viertel (seltener: navigierbarer Halbkreis) bezeichnet. Die Rotationsgeschwindigkeit wächst außerdem mit zunehmender Nähe zum Zentrum und ist im Bereich der Eyewall rund um das fast windstille Auge am größten.

Ein Hurrikan mit bis zu 100 km Durchmesser kann Windgeschwindigkeiten von über 200 km/h erreichen; in den besonders gefährdeten Zonen rechts der Zugrichtung eines verheerenden Hurrikans der Kategorie 5 werden auch 300 km/h überschritten.

Verlauf und Verhalten

Von der Windgeschwindigkeit zu unterscheiden ist die Zuggeschwindigkeit des Hurrikans. Sie wird mit der Bewegung des Auges gegenüber Grund gemessen. Auch wenn sich atlantische Hurrikane kurz nach der Entstehung überwiegend nach Westen bis Nordwesten bewegen und oft zwischen dem 20. und 25. Breitengrad nach Norden bis Nordost abdrehen, so ist dieses typische Verhalten weder zwingend noch sicher zu erwarten.

Von quasi unbewegten Hurrikanen, die sich selber abschwächten, indem sie kühleres Meereswasser an die Wasseroberfläche brachten, bis hin zu tänzelnden, schlingernden und schleifenförmigen Verläufen über Grund ist schon alles beobachtet worden. Auch nach Osten ziehende Wirbelstürme und unerwartete kurzfristige Richtungsänderungen wie plötzliches Abdrehen nach Südwesten sind nicht auszuschließen.

Hurrikane erhalten ihre Energie aus der Verdunstung des warmen Oberflächenwassers. Treffen sie während ihres Zugs auf Land, so schwächt sich ihr Nachschub an Energie ab und sie verlieren an Stärke. Tiefer landeinwärts gelegene Regionen werden deshalb von der Windgeschwindigkeit weniger heftig getroffen. Da sich im Hurrikaneinzugsgebiet aber auch große Wassermassen in den Wolken befinden, kann das Abregnen dieser Wolken auch noch Hunderte von Kilometern von der Küste entfernt als Tropischer Wirbelsturm gigantische Niederschlagsmengen mit sich bringen.

Die Vorhersage der Zugrichtung und der Stärke von Hurrikanen ist wichtig, um die Bevölkerung in den betroffenden Regionen rechtzeitig zu warnen und gegebenenfalls zu evakuieren.

Gefahren

Hurrikane können durch drei Ursachen Zerstörungen hervorrufen: Zum ersten durch die mechanische Gewalt des Windes selbst, zum zweiten durch die die sehr starken anhaltenden Niederschläge und zum dritten die durch Sturmfluten. Im Gegensatz zum Tornado, der ein zeitlich und räumlich eng begrenztes Extremereignis darstellt, wütet ein Hurrikan aufgrund seiner großen räumlichen Ausdehnung an einem Ort oft über Stunden.

Die hohen Windgeschwindigkeiten können unmittelbar durch den Impuls der Luftmassen oder indirekt durch das Hochschleudern und Verfrachten von Gegenständen Schäden z.B. an Gebäuden, Fahrzeugen oder Bäumen verursachen.

Im Auge des Hurrikans fallen von oben kalte Luftmassen in das Zentrum. An der Grenze des Auges eines starken Hurrikans können sich deshalb kurzzeitig Tornados bilden. Deren Lebensdauer ist meist nur auf Sekunden oder Minuten beschränkt, ihr Zerstörungspotential ist jedoch sehr stark.

Über dem Meer werden durch den starken Wind hohe Wellen erzeugt. Daneben schiebt der Hurrikan einen Flutberg vor sich her. Da sich auf der Nordhalbkugel ein Hurrikan gegen den Uhrzeigersinn dreht, ist dieser Flutberg besonders in jenen Quadranten ausgeprägt, die sich rechts von seiner Laufrichtung befinden, denn dort addieren sich die Vektoren seiner Zugrichtung und der umlaufenden Winde. Beim Erreichen des Festlandes ist daher in diesen Quadranten mit den schwersten Überflutungen zu rechnen. Bisweilen kann der Flutberg an Land bis auf 10 m über NN auflaufen (Hurrikan Katrina). Ausnahmen gelten für kleine Inseln, über die nur ein Teil des Hurrikans hinwegzieht, oder Buchten, in denen die Flut auch in dazu abweichenden Richtungen auflaufen kann.

Durch die kontinuierliche Verdunstung von warmem Oberflächenwasser und Kondensation im Wolkensystem befinden sich große Wassermengen im Sturmsystem, die zu extrem starken Niederschlägen führen und Überschwemmungen verursachen können.

Hurrikane und die globale Erwärmung

Hurrikane beziehen ihre Energie aus warmem Oberflächenwasser der Meere. Bei der in den letzten Jahrzehnten beobachteten leichten Erwärmung der Oberflächentemperatur steht deshalb im Prinzip mehr Energie zur Verdunstung von Wasser zur Verfügung. Gegenstand der wissenschaftlichen Debatte ist, ob sich durch den mit der globalen Erwärmung zusammenhängenden Anstieg der Oberflächentemperatur der Weltmeere ein wachsender Anteil schwerer Hurrikane ergeben könnte. Dieser Zusammenhang ist aktuell Gegenstand kontrovers geführter wissenschaftlicher Diskussionen.

Siehe auch: Folgen der globalen Erwärmung

Namen von Hurrikanen

Ursprünglich erhielten nur besondere Hurricans einen Namen, etwa „New England Hurricane“. 1950 begannen die Meteorologen mit der Benennung der Hurrikane. In jenem Jahr sowie im Folgejahr waren zunächst Namen im Gebrauch, die dem damaligen internationalen phonetischen Alphabet entsprachen – also Able, Baker, Charlie, usw. Englische Frauennamen wurden im Jahre 1953 eingeführt. Ab 1960 wurden vorher festgelegte Namenslisten mit je 21 Namen verwendet. Die Anzahl 21 wurde festgelegt nach der Saison 1933, die bis 2005 die aktivste war und 21 registrierte tropische Wirbelstürme hatte. Die Anzahl wurde erst 2005 überschritten. Im Jahre 1979 benutzte man zum ersten Mal abwechselnd männliche und weibliche Namen, außerdem ergänzte man die englischen um französische und spanische Namen. Es gibt derzeit sechs feste, von der World Meteorological Organization festgelegte Namenslisten, die immer turnusgemäß verwendet werden. So wird die Liste des Jahres 2005 im Jahre 2011 wieder verwendet.

Es kann allerdings auch passieren, dass Namen ganz von der Liste verschwinden: Wenn ein Hurrikan besonders schlimmen Schaden angerichtet hat, kann die WMO entscheiden, dass dessen Name nicht mehr wieder verwendet wird. So findet sich beispielsweise der Name „Ivan“ aus dem Jahre 2004 zusammen mit drei anderen Namen in der Liste für 2010 nicht mehr – stattdessen ist nun der Name „Igor“ verzeichnet. Es ist wahrscheinlich, dass aus der Namensliste der sehr aktiven Saison 2005, die 2011 wiederverwendet wird, erstmals mehr als vier Namen auf einmal gestrichen werden.

Während der erste Sturm jedes Jahres im Atlantik einen Namen bekommt, der mit einem A beginnt, wird im Zentralpazifik (beginnend bei 140° West) jeweils der nächste Name der Liste vergeben, unabhängig von Jahr oder Buchstaben.

Beispiel: Der atlantische tropische Wirbelsturm vor „Hurrikan Katrina“ trug den Namen „Jose“. Auf „Katrina“ folgten „Lee“ und „Maria“. Da der erste benannte Sturm eines jeden Jahres mit „A“ anfängt, kann man leicht erkennen, wieviele Stürme es schon gegeben hat: „Katrina“ war der 11. Sturm des Jahres 2005, „Maria“ der 13.

Sollte dieser „Namensvorrat“ in einem Jahr nicht ausreichen, werden die nachfolgenden tropischen Stürme nach dem Griechischen Alphabet benannt. Dies geschah erstmals in der Saison 2005, als der 22. Tropensturm der Saison Alpha, der 23. Beta, der 24. Gamma, der 25. Delta und der 26. Epsilon genannt wurden. Der erst einen Monat nach der offiziellen Saison aufgetretene Tropensturm Nummer 27 wurde demnach Zeta genannt, ein weiterer würde den Namen Eta bekommen. Sollte einer der nach dem griechischen Alphabet benannten Stürme so schwere Schäden verursachen, dass der Name von der Liste gestrichen wird, wird der Sturmname als gestrichen festgestellt, der Name bleibt aber trotzdem künftig verfügbar.^[2]

siehe Hauptartikel: Liste der Namen tropischer Wirbelstürme

Saisonlisten

• Pazifische Hurrikansaison 2006
• Pazifische Hurrikansaison 2007

Nennenswerte Hurrikane

• Großer Hurrikan von 1780
• Galveston-Hurrikan (1900)
• Labor-Day-Hurrikan 1935, USA
• Hurrikan Hattie 1961, Mittelamerika
• Hurrikan Camille 1969, USA
• Hurrikan David 1979, Karibik (ca. 4.000 Tote)
• Hurrikan Allen 1980, Karibik
• Hurrikan Gilbert 1988, Karibik
• Hurrikan Hugo, 1989, Karibik, USA
• Hurrikan Andrew 1992, USA
• Hurrikan Mitch 1998, Karibik
• Hurrikan Charley 2004, Kuba, USA
• Hurrikan Frances 2004, Bahamas, USA
• Hurrikan Ivan 2004, Grenada, Jamaica, Kuba, USA
• Hurrikan Jeanne 2004, Haiti, USA
• Hurrikan Dennis 2005, Kuba, USA
• Hurrikan Katrina 2005, USA
• Hurrikan Rita 2005, Kuba, USA
• Hurrikan Stan 2005, Mittelamerika
• Hurrikan Vince 2005, Azoren, Kanaren, Spanien
• Hurrikan Wilma 2005, Mexiko, USA
• Hurrikan Dean 2007
• Hurrikan Felix 2007

Südliche Hemisphäre:

• Hurrikan Catarina 2004, Süd-Brasilien

Quellen

1. ↑ Hurricane Research Division FAQ: Subject: D1) How are Atlantic hurricanes ranked?
2. ↑ Tropical Cyclone Programme (4. April 2006). RA IV Hurricane Committee Twenty-eighth Session report. World Meteorological Organization. Gefunden am 23. Februar 2007.

Literatur

• Matthew Mulcahy: Hurricanes and society in the British Greater Caribbean, 1624–1783. Johns Hopkins University Press, Baltimore 2006, 257 S., ISBN 0-8018-8223-0

Filme

• Tropenwelt Karibik – Sturm im Paradies. Dokumentation, 45 Min., Produktion: NDR, Erstsendung: 7. Mai 2007, Inhaltsangabe des NDR

Weblinks

• EarthStation.de – Umfangreiche Datenbank für Umwelt- und Naturkatastrophen
• Pressespiegel und Newsletter zur Hurrikanforschung der Bremer AG Wissenschaft
• Liste tropischer Stürme (englisch)
• Verzeichnis der Hurrikan-Saisons (englisch)
• Liste der stärksten US-Hurrikane (englisch)
• Aktuelle Hurrikan-Informationen (englisch)
• Artikel des MIT über zunehmendes Bedrohungspotential (englisch)
• Aktualisierte Hurrikan-Seite auf naturgewalten.de
• Ausführliche Hurrikan-Informationen im Wiki der Zentrale für Unterrichtsmedien e.V.
• Englischsprachiges, grafisches Landkartenarchiv von Steven Babin und Ray Sterner mit den Verlaufswegen amerikanischer Hurrikane.
• Ausführliche Liste der zu vergebenen Namen für tropische Zyklone weltweit (englisch)
• Hurrikan-Datenbank
• Kurzfilme mit Satellitenbildern ausgewählter Wirbelstürme (ZAMG)