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Grace – Ein Tropischer Wirbelsturm erreicht Europa

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Die Geschichte von Grace beginnt am 4.Oktober 2009. In einem Cut-Off Tief, das sich aus einem stark mäandernden Jetstream als kalter cyclonaler Wirbel über dem Nordatlantik äquatorwärts abgespalten hat und seitdem nahe der Azoren umher wandert, organisieren sich Gewitterzellen zu einem kleinen tropischen Wirbelsturm.

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In den mittleren Breiten treffen tropische Warmluft und polare Kaltluft aufeinander. Der Temperaturgradient zwischen beiden Luftmassen führt zu einem mit der Höhe zunehmenden Druckgradienten, der unter dem Einfluss der Erdrotation ein mehr oder weniger mäanderndes Starkwindband erzeugt, den Jetstream. Bei den hohen Windgeschwindigkeiten wird die Strömung häufig turbulent, und es  entwickeln sich (wiederum unter dem Einfluss der Erdrotation) aufwärtsgerichtete  Tiefdruckwirbel (Cyclonen, Wolkenbildung) und abwärtsgerichtete Hochdruckwirbel (Anticyclonen, Wolkenauflösung). Beide Druckgebilde verwirbeln tropische Warmluft und polare Kaltluft miteinander. Cyclonen und Anticyclonen bewegen sich mit der westlichen Höhenströmung und sorgen unter ihren Zugbahnen für ein mildes, aber  wechselhaftes Wetter. Die Höhenströmung eines stark mäandernden Jetstream bricht immer wieder zusammen, so dass sich cyclonale und anticyclonale Wirbel abspalten können (Cut Off). Zwischendurch erneuert sich die Höhenströmung polwärts wieder als nur schwach mäandernder Jetstream . Quelle: MeteoGroup 

Tropische Wirbelstürme entstehen normalerweise nur über dem offenen warmem Meer, wenn die Luft darüber kalt genug ist, also infolge eines ausreichenden vertikalen Temperaturgradienten. Die Wasserverdunstung liefert dem Wirbelsturm Energie in Form von latenter Wärme: Die warme, feuchte Luft wird steigt auf und kühlt dabei ab. Eine Divergenz innerhalb der Höhenströmung ist das auslösende Moment. Die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit kondensiert in Form winziger Wassertröpfchen aus. Es bilden sich Wolken, wobei die für die Verdunstung des Wassers zuvor verbrauchte Energie als Kondensationswärme (latente Wärme) wieder freigesetzt wird und ihrerseits den Auftrieb der Luft und damit auch die Wolkenbildung verstärkt. Tropische Wirbelstürme bilden gewaltige Wolkentürme, die bis in die obere Troposphäre reichen, ja sogar in die Stratosphäre durchbrechen können.

Grace 1

Die Geburt von Grace. Nahe der Azoren ist bereits ein kleiner Wirbel erkennbar. Quelle: EUMETSAT

Die aufsteigende Luft wird unter dem Einfluss der Erdrotation abgelenkt, so dass eine Wirbelstruktur entsteht, welche ein sich verstärkendes Tiefdruckgebiet bildet, das immer mehr feuchtwarme Luft von allen Seiten ansaugt (bodennahe Konvergenz).

Grace 2

Die Wirbelstruktur von Grace ist voll ausgebildet. Quelle EUMETSAT

Die Drehbewegung beschleunigt sich bei Zufuhr von immer mehr latenter Wärme und nimmt in Richtung Zentrum zu. Die Zentrifugalkräfte werden schliesslich so gross, dass sich ein beinahe windstilles, wolkenarmes Auge bildet, in dessen Aussenrand (Eyewall), der Auftrieb der feuchtwarmen Luftmassen besonders stark ist.

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Ein Auge hat sich ausgebildet. Quelle: EUMETSAT

Das Auge entsteht, weil aus der Höhe Luft angesaugt wird, die sich auf ihrem Weg nach unten immer mehr erwärmt, wobei sich die Wolken auflösen. Tropische Wirbelstürme bewegen sich in Abhängigkeit von der jeweils vorherrschenden Luftströmung.

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Nahaufnahme des tropischen Wirbelsturms Grace nahe bei den Azoren. Quelle: NASA, Terra

Am 5. Oktober stuft die amerikanische Wetterbehörde den Tiefdruckwirbel auch offiziell als tropischen Wirbelsturm ein und gibt ihm den Namen „Grace“. Grace kann sich trotz relativ niedriger Wassertemperaturen  im Nordatlantik (knapp über 20°C) bilden, da die Höhenluft offenbar sehr kalt und der vertikale Temperaturgradient daher ausreicht.

Grace NOAA

Die von der NOAA am 5.Oktober 2009 berechnete Zugbahn von Grace. Quelle: NOAA, National Hurricane Center

Grace bewegt sich weiter in nordöstlicher Richtung westlich der Iberischen Halbinsel und dann westlich der französichen Atlantikküste in Richtung Britische Inseln.

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Im Bereich der Eyewall (kleiner hellblauer Bogen, links im Bild) bilden sich infolge der starken Konvektion besonders hohe Wolkentürme, deren Oberseite dementsprechend kalt ist. Quelle: Meteosat (Meteoliguria)

Grace erreicht mittlere Windgeschwindigkeiten von 111 km/h (Windstärke 11) und verpasst so nur knapp den Status eines Hurrikans der Kategorie 1 (ab 118 km/h, Windstärke 12). Die Windspitzengeschwindigkeiten liegen sogar bei 140 km/h.

Je weiter nach Norden Grace kommt, umso mehr schwächt sich der Wirbelsturm  jedoch wegen der fallenden Wassertemperaturen ab. Grace verschmilzt sehr bald mit einem normalen aussertropischen Tief, bleibt aber als eigenständiges Muster weiterhin erkennbar.

Grace 06102009 Irland

Grace nahe der Südspitze von Irland. Quelle: EUMETSAT

Am 6. Oktober 2009 passiert Grace die südirische Küste und wandert weiter in Richtung Südengland.

Grace Südirland Detail

Grace bewegt sich nahe der südirischen Küste Kurs Südengland. Das Auge und die Eyewall sin immer noch erkennbar. Quelle: Sat 24

Als Grace am späten Abend schliesslich Südengland erreicht, löst sich der Sturm langsam auf. Über Land fehlt einfach der notwendige Nachschub an latenter Wärme. Im Süden Englands werden zum Teil heftige Regenfälle gemeldet.

Seitdem Satelliten ab 1960 das Wetter beobachten, hat sich noch nie ein tropischer Wirbelsturm soweit nordöstlich auf dem Atlantik gebildet und erstmals erreichte ein tropischer Wirbelsturm Westeuropa, wenn auch in stark abgeschwächter Form.

Jens Christian Heuer

Quellen: EUMETSAT (http://www.eumetsat.int/, MeteoGroup (http://www.meteogroup.de/)NOAA (http://www.nhc.noaa.gov/),  NASA( http://rapidfire.sci.gsfc.nasa.gov/), Sat 24 (http://www.sat24.com/)

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Written by jenschristianheuer

Oktober 6, 2009 at 10:58 pm

Veröffentlicht in Wetternotizen