Während der Sommer auf der Nordhalbkugel näher rückt, beobachten Prognostiker jeden Anfall von Regenwetter zwischen dem Golf von Mexiko und Afrika. Jeder Windwirbel gegen den Uhrzeigersinn oder jeder Wolkenstoß dort kann sich zu einem lebensbedrohlichen tropischen Sturm organisieren.
Ungefähr die Hälfte der tropischen Stürme , die sich in den letzten zwei Jahrzehnten gebildet haben, sind zu Hurrikanen gewachsen , und ungefähr die Hälfte davon wurden zu Monstern der Küstenzerstörung, die wir als große Hurrikane bezeichnen. Wir sind es mittlerweile gewohnt, ungefähr 16 tropische Stürme pro Jahr zu sehen, obwohl diese Zahl von Jahr zu Jahr sehr unterschiedlich sein kann.
Was sind die Warnsignale für eine weitere Rekord-Hurrikansaison im Atlantik wie 2020, als sich 30 tropische Stürme bildeten, oder eine ruhigere wie 2014 mit nur acht?
Das National Hurricane Center hat seine erste saisonale Prognose für den 20. Mai 2021 veröffentlicht und erwartet eine aktivere Saison als normal mit 13 bis 20 benannten Stürmen , sechs bis 10 Hurrikanen und drei bis fünf großen Hurrikanen. Der erste dieser genannten Stürme, Ana, entstand am 22. Mai, 10 Tage vor dem Saisonstart am 1. Juni.
Hier sind einige der Inhaltsstoffe, nach denen Prognostiker und Wissenschaftler wie ich suchen.
Wo tropische Stürme beginnen
Hurrikane leben in der Atmosphäre, aber sie werden vom Ozean gespeist. Lassen Sie uns zunächst noch weiter stromaufwärts schauen und herausfinden, woher sie kommen.
Wie der Anbau von Pflanzen werden Hurrikane reichlich und robust sein, mit einer großen Anzahl von Samen und günstigen Umweltbedingungen.
Die Samen tropischer Stürme sind klein und kaum bedrohliche Wetterstörungen. Sie finden sie an jedem Tag in den Tropen verstreut. Im Atlantik beginnen einige als Gewitterhaufen über Afrika oder als Wolken in der Nähe der Kapverdischen Inseln vor der Westküste Afrikas.
Die überwiegende Mehrheit dieser Samen überlebt nicht länger als ein paar Tage, aber einige werden vom östlichen Luftstrom erfasst, der über dem tropischen Atlantik zwischen etwa 10 und 20 Grad nördlicher Breite gepflanzt werden soll. Dies ist das Feld, in dem das Wachstum wirklich vom Ozean angetrieben wird. Von dort aus werden sich entwickelnde tropische Stürme von den "Steuerströmen" der Atmosphäre nach Westen und Norden getragen - wobei der Äquator vermieden wird, an dem der entscheidende Effekt der Erdrotation zu gering ist, um sich weiterzuentwickeln.
Je mehr Samen, desto besser ist die Chance auf eine aktive Hurrikansaison.
Verschiedene Faktoren beeinflussen das Ausmaß der Aussaat tropischer Stürme in einem bestimmten Jahr, aber die Augen der Prognostiker werden normalerweise im Frühjahr auf den afrikanischen Monsun gerichtet .
Sobald diese Samen von der afrikanischen Küste oder aus Taschen mit warmer, aufsteigender Luft austreten, die an anderer Stelle über dem Ozean auftaucht, verlagert sich die Aufmerksamkeit auf die Umweltbedingungen, die ihr Wachstum zu tropischen Stürmen und Hurrikanen befeuern oder begrenzen können.
Warmes Wasser treibt Hurrikane an
Im Allgemeinen gedeihen tropische Stürme dort, wo der Oberflächenozean milde 26,7 Grad Celsius oder wärmer ist . Aus diesem Grund sind Hurrikane vor dem 1. Juni selten und treten am wahrscheinlichsten von August bis Oktober auf, wenn der Ozean am wärmsten ist.
Die Hauptbrennstoffversorgung für tropische Stürme ist die Wärmeenergie im oberen Ozean, die obersten 30 Meter.
Es ist jedoch mehr als nur die Temperatur der Oberfläche. Ein wesentlicher Faktor für die Entwicklung sehr starker Hurrikane ist, wie tief sich das warme Wasser erstreckt und wie stark die warme Schicht vom kalten Wasser darunter getrennt ist. Dies liegt daran, dass Hurrikane den Ozean aufwirbeln, während sie sich fortbewegen.
Wenn die warme Wasserschicht flach ist und sich leicht mischen lässt, muss die Wärmeenergie an der Oberfläche nicht mit kaltem Wasser von unten verdünnt werden, sodass weniger Energie für den Hurrikan übrig bleibt. Aber wenn das warme Wasser tiefer geht, haben die Stürme mehr Treibstoff, aus dem sie schöpfen können.
Die Wirkung von Winden der oberen Ebene
Die vorherrschenden Winde, die bereits in einer Region wehen, können auch einen Sturm auslösen oder brechen.
Winde wehen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in unterschiedlichen Höhen. Dies ist einer der Gründe, warum Flugzeuge Turbulenzen ausgesetzt sind. Wie viel schneller die vorherrschenden Winde in der Nähe der Spitze des Sturms sind als unten, wird als Windscherung bezeichnet . Bei zu viel Windscherung hat der Sturm Schwierigkeiten, die hoch aufragenden Schwaden aufsteigender heißer Luft aufrechtzuerhalten.
Wenn die aufsteigende Luft nicht schnell genug entweichen und nach außen strömen kann , kann die vom Sturm verbrauchte Energie nicht entlüftet werden und der Motor drosselt. Beides kann verhindern, dass sich der Sturm organisiert, und entweder sein Wachstum begrenzen oder dazu führen, dass er sich auflöst.
Ein wichtiger Hinweis auf die zukünftige Windscherung im Atlantik stammt von Ereignissen, die Tausende von Kilometern entfernt im äquatorialen Pazifik liegen .
Wenn der östliche Pazifik ungewöhnlich warm ist - bekannt als El Niño -, wird die globale Atmosphäre so umgeordnet , dass die Windscherung über dem Atlantik zunimmt. Das neigt dazu, tropische Stürme dort zu unterdrücken - aber setzen Sie die Farm nicht darauf. Andere langsame Schwankungen des Klimasystems beeinflussen auch die Umweltbedingungen, einschließlich mehrjähriger Perioden, die wärmer oder kühler als normale Oberflächentemperaturen im Nordatlantik sind.
Das Gegenteil von El Niño, La Niña, neigt dazu, eine geringe Windscherung zu verursachen, was tropischere Stürme begünstigt. Diese Bedingungen sind derzeit nahezu neutral, und die Prognostiker beobachten, was sich entwickelt.
Wo zu sehen
Wenn Sie also nach frühen Anzeichen von Hurrikanen im Atlantik im Jahr 2021 Ausschau halten, sollten Sie den afrikanischen Monsun im Auge behalten, um Sturm zu säen, die Temperaturen im tropischen Atlantik , um den Treibstoff zu liefern, und eine möglicherweise spät blühende La Niña , was weniger Windscherung bedeutet Tränenstürme auseinander.
Das National Hurricane Center - und viele andere Prognosegruppen in Regierung, Wissenschaft und Industrie - analysieren diese und andere Faktoren in ihren Saisonprojektionen.
Das größere Bild
Die Gesamtzahl der tropischen Stürme erzählt nur einen Teil der Geschichte. Es gibt andere wichtige Aspekte, die im Laufe der Zeit im Auge behalten werden müssen, z. B. wie intensiv Stürme werden , wie lange sie dauern, wie schnell sie reisen und wie lange es dauert, bis sie sich nach der Landung auflösen . Jüngste Studien haben gezeigt, dass die durch Hurrikane verursachten Meerestemperaturen seit der industriellen Revolution, insbesondere entlang der US-Ostküste, tendenziell wärmer geworden sind .
Küstengemeinden stehen mit steigendem Meeresspiegel bereits an vorderster Front des Klimawandels . Das Potenzial für Veränderungen bei extremen Ereignissen wie tropischen Stürmen mit ihren komplexen Wechselwirkungen mit der Atmosphäre und dem Ozean ist der Grund, warum Hurrikane stetig zu einer obersten Forschungspriorität aufgestiegen sind .
Dieser Artikel wird von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht. Den Originalartikel finden Sie hier .
Kristopher Karnauskas ist außerordentlicher Professor für Atmosphären- und Ozeanwissenschaften und Fellow des Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences an der University of Colorado in Boulder. Er wird von der National Science Foundation, der NOAA und der NASA finanziert.
