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08.09.2023

Hurrikans erklärt

Entstehung, Saisonalität und Vorbereitung mit Hilfe von Wetterdaten

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Thomas Eldridge
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Hurrikane gehören zu den heftigsten und schädlichsten Naturkatastrophen der Erde. Glücklicherweise sind die Mechanismen, die zu ihrer Entstehung führen, gut erforscht, und das Verhalten eines Hurrikans während seiner Lebensdauer lässt sich mit modernen Wettermodellen gut vorhersagen. In diesem Artikel beschreiben wir, was Hurrikane sind und wie sie entstehen. Zusätzlich beschreiben wir, wie Wetterdaten genutzt werden können, um die Auswirkungen auf die Bevölkerung und die Wirtschaft zu minimieren.

Was ist ein Hurrikan?

Ein Hurrikan ist ein intensiver tropischer Wirbelsturm. Hurrikane bilden sich vor allem im Atlantik und im östlichen Pazifik - dieselben Phänomene können auch anderswo auf der Erde auftreten, werden aber mit anderen regionalen Bezeichnungen versehen. Um als Hurrikan eingestuft zu werden, muss ein tropischer Wirbelsturm Windgeschwindigkeiten von mehr als 119 km/h (74 mph) erreichen.

Hurrikan Lee

(Update: 11. September 2023) Hurrikan Lee bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 7 Meilen pro Stunde in Richtung Nordwest und wird sich voraussichtlich langsam in Richtung West-Nordwest bewegen, bevor er bis Mitte der Woche allmählich nach Norden dreht. Lee wird auf seinem prognostizierten Weg deutlich nördlich der nördlichen Leeward-Inseln, der Jungferninseln und Puerto Rico vorbeiziehen. Der Sturm ist ein Hurrikan der Kategorie 3 auf der Saffir-Simpson-Skala mit maximalen anhaltenden Winden von bis zu 120 mph, wobei noch stärkere Böen erwartet werden. Die Winde der Orkanstärke reichen bis zu 75 Meilen von seinem Zentrum entfernt, die Winde der Tropensturmstärke bis zu 185 Meilen. Der minimale Zentraldruck des Sturms wird auf 950 mb geschätzt. Zu den Gefahren für das Land gehören vor allem gefährliche Brandung und reissende Strömungen, die durch Lee verursacht werden und verschiedene Inseln in der Karibik sowie die Südostküste der USA betreffen.

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Am 8. September 2023 befand sich der Hurrikan Lee in der östlichen Karibik und zog voraussichtlich an der Ostküste der Vereinigten Staaten vorbei.

Wie entstehen Hurrikans?

Hurrikane entstehen aus tropischen Wirbelstürmen. Ein Zyklon ist die Bezeichnung für ein Tiefdruckgebiet. Flüssigkeiten wie Luft neigen dazu, von Regionen mit hohem Druck zu Regionen mit niedrigem Druck zu fliessen. In der Erdatmosphäre kommt jedoch durch die Drehung des Planeten eine Corioliskraft hinzu, die die Druckgradientenkraft (den Sog des Tiefdrucks) teilweise ausgleicht. Dies führt dazu, dass die Luft auf ihrem Weg nach innen um das Tiefdruckgebiet kreist und das bekannte Wirbelmuster der Wirbelstürme entsteht. Da die Luft am lokalen Druckminimum konvergiert, muss die einwärts strömende Luft irgendwo hin (sonst könnte die gesamte Luft auf dem Planeten schliesslich an einem Ort gesammelt werden). Der Effekt ist, dass die Luft im Zentrum eines Wirbelsturms durch die konvergierenden Oberflächenwinde nach oben gedrückt wird.

Im tropischen Ozean ist die Meeresoberfläche warm, und das verdunstende Wasser gibt mehr Energie an die Atmosphäre ab, was zur Folge hat, dass sich der Druck erhöht und die Wirbelstürme viel intensiver werden können. Wenn dies geschieht, werden die Stürme je nach den örtlichen Gepflogenheiten mit einer von mehreren Bezeichnungen und Kategorien für intensives Wetter bezeichnet. Im Atlantik und im östlichen Pazifik werden diese tropischen Stürme als Hurrikane bezeichnet (was wahrscheinlich auf den Namen eines karibischen Gottes der Zerstörung zurückgeht); in Ostasien ist die Bezeichnung Taifun üblich.

Was verursacht Hurrikans?

Die Ursache oder "Saatstörung", die zur Entstehung von Hurrikanen führt, kann eine von mehreren Eigenschaften sein. Beispiele sind unter anderem die afrikanischen Osterwellen und Tiefdruckgebiete in der intertropischen Konvergenzzone. Wichtig ist, dass eine oberflächennahe Störung eine ausreichende Wirbelstärke (Tendenz des Windes, um einen zentralen Punkt zu zirkulieren) und Konvergenz (Tendenz des Windes, in Richtung des zentralen Punktes zu ziehen) aufweist.

Wenn dies über dem tropischen Ozean geschieht, tragen spiralförmige Winde warme, feuchte Luft in Richtung des Zentrums des Wirbelsturms. Warme Luft ist energiereicher als kalte Luft, und Feuchtigkeit (verdunstetes Wasser) enthält ebenfalls Energie in Form von latenter Wärme (da zum Verdampfen des Wassers Energie erforderlich ist, die im Wasserdampf gespeichert ist). Der Transport warmer Luft treibt den Wirbelsturm direkt an, und wenn er sich im Zentrum des Sturms hebt, setzt die Feuchtigkeit, die aus der Luft zurück zu flüssigem Wasser kondensiert, ihre gespeicherte Energie frei, was alles zur Gewalttätigkeit von Hurrikanen beiträgt.

Wie sieht ein Hurrikan aus?

Aus dem Weltraum sehen Hurrikane ähnlich aus wie aussertropische Wettersysteme (denn beide sind Beispiele für Wirbelstürme). Die Wolken drehen sich spiralförmig um das Tiefdruckzentrum - auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn und auf der Südhalbkugel im Uhrzeigersinn. Der deutlichste Unterschied zwischen einem Hurrikan und einem aussertropischen Wirbelsturm ist das Auge - eine wolkenfreie Region im Zentrum des Sturms, die bei einem aussertropischen Wirbelsturm nicht vorhanden ist.

Vom Boden aus sieht ein Hurrikan wie eine Wand aus Regen und zerstörerischem Wind aus, obwohl es stimmt, dass die Windgeschwindigkeiten im Auge des Sturms auf eine leichte Brise abfallen.

Was ist das Auge eines Hurrikans?

Das Auge des Hurrikans ist die Region im Zentrum des Sturms, in der es sehr windstill ist. Oft bildet sich keine Wolke über dem Auge, das typischerweise 30-60 km breit ist, was es zu einem gut erkennbaren Merkmal von Hurrikanen macht. Manchmal wird das Auge von Wolken in der Höhe verdeckt, so dass es aus dem Weltraum nur schwer zu sehen ist (aber auf Radarbildern immer noch sichtbar ist). Manchmal führt die Scherung im Hurrikan dazu, dass sich das Auge (das im Wesentlichen ein wolkenfreier kreisförmiger Tunnel ist, der die Oberfläche und die oberen Schichten des Hurrikans verbindet) diagonal statt vertikal ausrichtet, was es ebenfalls schwierig macht, es von oben zu erkennen.

Hurrikan aus dem Weltraum gesehen.
Hurricane seen from outer space.

Wo bilden sich Hurrikans?

Während lokale Druckminima überall auf der Welt zu finden sind, können sich tropische Wirbelstürme, wie der Name schon sagt, nur in den Tropen bilden. Ausserdem kann die Zufuhr feuchter Luft, die erforderlich ist, damit sich ein Wirbelsturm zu einem Hurrikan entwickeln kann, nur über den Ozeanen aufrechterhalten werden.

Zwei weitere Zwänge schränken die Regionen ein, in denen sich Hurrikane bilden können: ein physikalischer und ein etymologischer. Die Corioliskraft, die erforderlich ist, um den Wirbelsturm in Rotation zu halten und damit die Voraussetzung für die Wirbelstärke zu erfüllen, nimmt mit der Entfernung vom Äquator zu. In Äquatornähe ist die Corioliskraft so schwach, dass sich Hurrikane in der Regel nicht innerhalb von 5 Grad vom Äquator bilden können.

Um etymologisch pedantisch zu sein: "Hurrikan" ist die Bezeichnung für tropische Wirbelstürme, die im Atlantik und im Ostpazifik auftreten. Aus diesem Grund können tropische Wirbelstürme zwar in allen tropischen Ozeanen auftreten, aber Hurrikane können sich technisch gesehen nur in den Becken bilden, die die Karibik und Nordamerika betreffen.

Wie hoch ist die Windgeschwindigkeit bei einen Hurrikan?

Um als Hurrikan eingestuft zu werden, muss ein tropischer Wirbelsturm eine anhaltende Windgeschwindigkeit von mehr als 119 km/h (74 mph) pro Minute aufweisen. Dies ist ausreichend, um als Hurrikan der Kategorie 1 eingestuft zu werden. Für die Einstufung in andere Kategorien sind höhere Windgeschwindigkeiten erforderlich. Damit ein Hurrikan als Kategorie 5 eingestuft werden kann, muss er natürlich einmal Kategorie 1 gewesen sein und später während der Auflösung des Sturms wieder in die Kategorie 1 zurückfallen.

Was sind die Kategorien von Hurrikans?

Tropische Stürme werden auf der Grundlage der Windgeschwindigkeit in verschiedene Kategorien eingeteilt und ändern im Laufe ihres Lebens ihre Kategorie. Für Hurrikane, die die Vereinigten Staaten betreffen, wird die Saffir-Simpson-Skala verwendet, die Wirbelstürme von einem tropischen Sturm in fünf Hurrikan-Kategorien einteilt, je nach der maximalen Windgeschwindigkeit, die innerhalb einer Minute erreicht wird.

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Wie lange halten Hurrikans an?

Der am längsten andauernde tropische Wirbelsturm wurde dieses Jahr im Indischen Ozean verzeichnet. Der Zyklon Freddy hätte, wenn er im betreffenden Becken aufgetreten wäre, seinen Höhepunkt mit einem Hurrikan der Kategorie 5 erreicht und 37 Tage gedauert. Der am längsten lebende legitime Hurrikan war Hurrikan John, der 1994 31 Tage andauerte.

Diese beiden Beispiele sind jedoch Ausreisser, und die überwiegende Mehrheit der Hurrikane dauert zwei Wochen oder weniger. Im Laufe ihres Lebens wechseln sie auch die Kategorie und halten ihre intensivste Phase nicht lange durch - der am längsten anhaltende aufgezeichnete Sturm der Kategorie 5 dauerte 77 Stunden, aber normalerweise nehmen Stürme der Kategorie 5 nach etwa 24 Stunden an Intensität ab.

Average duration total lifespan

Hurrikane entwickeln sich aus tropischen Tiefdruckgebieten. Sie werden zu Hurrikanen der Kategorie 1, wenn ihre anhaltenden Windgeschwindigkeiten eine Schwelle von 119 km/h überschreiten. Einige verstärken sich weiter und werden zu Hurrikanen der Kategorien 2, 3, 4 oder sogar 5. Alle Hurrikane der Kategorie 5 waren also einmal Hurrikane der Kategorie 1, aber das Gleiche gilt nicht andersherum.

Diese Grafik zeigt die Verteilung der Lebensdauer aller Stürme im HURDAT2-Datensatz, die jemals zu Hurrikanen der Kategorie 1+ (links) oder der Kategorie 3+ (rechts) wurden. Die blaue Linie zeigt die mittlere Lebensdauer eines Sturms, wobei 50 % der Stürme eine Lebensdauer innerhalb der Box haben. Die Lebensdauer schließt die Zeit ein, die er als tropisches Tiefdruckgebiet verbracht hat, bevor und nachdem er als Hurrikan eingestuft wurde. Wie zu erwarten ist, sind die Stürme, die jemals als Kategorie 3+ eingestuft wurden, eine Teilmenge der Stürme, die jemals als Kategorie 1+ eingestuft wurden, da ein Sturm die Kategorie 1 durchlaufen muss, um die Kategorie 3 zu erreichen.

Wie werden Hurrikane benannt?

Wirbelstürme werden nach vorgegebenen Namenslisten benannt. Diese Listen bestehen abwechselnd aus männlichen und weiblichen Namen und sind alphabetisch geordnet. Jedes Jahr wird eine neue Liste verwendet, und die Namen werden alle sechs Jahre wiederverwendet, es sei denn, ein Sturm ist besonders tödlich oder zerstörerisch. In solchen Fällen kann der Name gestrichen und durch einen neuen ersetzt werden, um Verwechslungen in Zukunft zu vermeiden.

Die Praxis der Benennung von Hurrikanen begann in den frühen 1950er Jahren. Davor wurden Wirbelstürme häufig nach ihrem Standort oder ihrer Beschreibung benannt. Der Hauptgrund für die Benennung von Wirbelstürmen war die Verbesserung der Kommunikation und des öffentlichen Bewusstseins. Wenn ein Sturm einen Namen hat, ist er leichter zuzuordnen und leichter zu merken.

Namen werden in der Regel so gewählt, dass sie kurz, leicht zu merken und kulturell sensibel sind, um die Vielfalt der von Wirbelstürmen betroffenen Gemeinschaften zu berücksichtigen. So werden beispielsweise Namen aus verschiedenen Sprachen und Kulturen aufgenommen, um die globalen Auswirkungen dieser Stürme widerzuspiegeln. Für den Fall, dass es in einer Saison mehr Hurrikane gibt als Namen auf der Liste stehen, werden zusätzliche Stürme mit dem griechischen Alphabet benannt, wie es in der aussergewöhnlich aktiven atlantischen Hurrikansaison 2005 der Fall war.

Anfänglich wurden nur weibliche Namen verwendet. Im Jahr 1979 wurde das Benennungssystem jedoch aktualisiert, um sowohl männliche als auch weibliche Namen in eine rotierende Liste aufzunehmen. Diese Änderung wurde vorgenommen, um jegliche geschlechtsspezifische Voreingenommenheit zu beseitigen und die Gleichstellung der Geschlechter bei der Benennung von Stürmen zu fördern.



Was war der schlimmste Hurrikan der Geschichte?

Der wohl berüchtigtste Hurrikan war Hurrikan Katrina. Der teuerste einzelne Sturm, wenn man die Inflation berücksichtigt, und sicherlich der tödlichste, der zwischen 1.200 und 1.800 Menschenleben forderte, war Katrina besonders schädlich wegen der Infrastruktur von New Orleans. Obwohl Katrina zu diesem Zeitpunkt nur der Kategorie 3 angehörte, führten die Sturmfluten von Katrina dazu, dass etwa 80 % von New Orleans überschwemmt wurden, weil viele Kanäle und Dämme in der Stadt brachen und überliefen.

Trotz des enormen Beitrags von Katrina war die Hurrikansaison 2005 jedoch nur die zweitschadenträchtigste aller Zeiten. Die Saison 2017 nimmt den ersten Platz ein, weil Hurrikan Harvey - der zweitschädlichste Einzelsturm - sowie Irma und Maria zusammengewirkt haben.

Katrina ist tatsächlich nur der 12. stärkste Hurrikan nach Windgeschwindigkeit und der 7. nach Mindestdruck. Die höchste Windgeschwindigkeit, die bei einem Hurrikan gemessen wurde, erreichte Hurrikan Allen (1980) mit 305 km/h (189 mph). Der niedrigste Druck auf Meereshöhe für einen Hurrikan ist der von Hurrikan Wilma, der mit 882 hPa nur geringfügig höher ist als der niedrigste Oberflächendruck, der jemals für einen nicht-tornadischen Wirbelsturm aufgezeichnet wurde; diese zweifelhafte Ehre gebührt dem Taifun Tip (der, wie wir uns erinnern müssen, dieselbe Art von Ereignis ist wie ein Hurrikan, auch wenn an verschiedenen Orten eine andere Nomenklatur verwendet wird). Der absolute Oberflächendruck ist jedoch für die Beschreibung der Intensität eines Sturmereignisses weniger wichtig als die relative Differenz zum Hintergrund, die das Wirbelpotential bestimmt. Ausserdem zeigen Katrina und Harvey, dass die Intensität eines Hurrikans für die von ihm verursachten Schäden weniger relevant sein kann als der Weg, den er nimmt, und die Exposition von Vermögenswerten in der Einschlagszone.

Wann ist Hurrikan-Saison?

Wann ist Hochsaison für Hurrikans?

Tropische Wirbelstürme und Hurrikane können zu allen Jahreszeiten auftreten und tun dies auch. Der Nationale Wetterdienst und die damit verbundenen Einrichtungen in den Vereinigten Staaten legen jedoch eine Hurrikansaison fest, die per Konvention festgelegt wurde, da in dieser Zeit die meisten Hurrikane auftreten.

Wann beginnt die Hurrikansaison?

Der Beginn der offiziellen Hurrikansaison ist der 1. Juni, aber Hurrikane können auch schon vorher auftreten, da das tropische Becken, in dem sie entstehen, das ganze Jahr über warm ist.

Wann endet die Hurrikansaison?

Das Ende der offiziellen Hurrikansaison ist der 30. November, aber tropische Wirbelstürme können sich auch nach diesem Datum zu Hurrikanen entwickeln, da die Bedingungen für ihre Entstehung aufgrund der Stabilität des Wetters in den Tropen das ganze Jahr über gegeben sind.

Was ist während eines Hurrikans zu tun?

Hurrikane gehören zu den heftigsten Naturgefahren der Erde - allein die Winde transportieren so viel Energie wie etwa die Hälfte der Elektrizität, und wenn man die in der kondensierenden Feuchtigkeit enthaltene Energie berücksichtigt, kommt man auf das 200-fache dieser Kapazität. Dabei wird nicht die gesamte Energie auf einmal freigesetzt, sondern der Energieverlust verteilt sich über die gesamte Lebensdauer. Trotzdem sind sie immer noch unglaublich gefährlich und sollten mit Vorsicht genossen werden.

Wenn Sie sich in der Schneise eines Hurrikans befinden und nicht fliehen können, sollten Sie als Erstes und Wichtigstes daran denken, sich nach drinnen zu flüchten, weg von Fenstern und jeglichem Glas, das zerbrechen könnte. Ein Innenraum wie ein Badezimmer oder ein stabiler Schrank wird empfohlen, um Sie vor herabfallenden Trümmern zu schützen.

Es ist ratsam, batteriebetriebene Taschenlampen für die Beleuchtung zu verwenden - es ist wahrscheinlich, dass der Strom durch den Sturm abgeschaltet wird, aber die Verwendung von Kerzen kann mehr Schaden als Nutzen anrichten, wenn eine Flamme ausser Kontrolle gerät.

Auch Überschwemmungen sind zu vermeiden. Sollten Sie durch das Wasser von anderen abgeschnitten sein, bleiben Sie an Ort und Stelle und warten Sie auf Rettung. Schwimmen oder auch nur durch Hochwasser zu waten kann unglaublich gefährlich sein, da man leicht ohne Vorwarnung weggeschwemmt werden kann.

Wie helfen Wetterdaten bei der Bewältigung von Hurrikans?

Wetterdaten werden in allen drei Phasen der Auswirkungen eines Hurrikans verwendet:

  • Bevor ein Hurrikan an Land geht, können Wettervorhersagen vorhersagen, wo der Sturm vorbeiziehen wird und welche Bedingungen zu erwarten sind. So können sich Behörden und Privatpersonen auf den kommenden Sturm vorbereiten, indem sie zum Beispiel Deiche mit Sandsäcken verstärken. Im Falle schwerer Wirbelstürme werden auch Evakuierungen empfohlen, und Vorwarnungen darüber, wohin die Stürme ziehen werden, erleichtern besser organisierte, weniger panikartige Evakuierungspläne.

  • Während des Hurrikans wird die Entwicklung des Sturms überwacht, um die Rettungsdienste an geeignete Orte zu entsenden: solche, die erst kürzlich betroffen waren, zu denen man sich aber auch sicher begeben kann, um sie zu retten. Auch Personen, die sich vor dem Sturm in Sicherheit bringen, werden den Verlauf des Hurrikans verfolgen wollen, um zu wissen, wann es sicher ist, das Haus zu verlassen.

  • Nach dem Sturm müssen weitere Hilfsmassnahmen ergriffen werden, und eine detaillierte Analyse der Auswirkungen des Sturms hilft, diese zu koordinieren. Etwas längerfristig werden die Wetterdaten auch von den Versicherungsgesellschaften genutzt werden, um die Berechtigung von Ansprüchen und die Höhe der Auszahlungen zu bestimmen. Das MetX Claims-tool von Meteomatics ist eine einfache Schnittstelle, die Versicherungsanbieter nutzen können, um extreme Wetterereignisse für die Validierung von Versicherungsansprüchen zu untersuchen.

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