Atmosphärischer Fluss

Formation und Bewegung

Atmosphärische Flüsse bilden sich, wenn warme, feuchte Luft aus den Tropen durch großräumige Wettersysteme in die mittleren Breiten gezogen wird. Der Jetstream, eine schnell fließende Luftströmung hoch in der Atmosphäre, kanalisiert diese Feuchtigkeit in schmale, fadenförmige Strukturen, die manchmal mehr Wasserdampf mit sich führen, als der Amazonas an der Oberfläche transportiert.

Wenn diese Systeme landeinwärts ziehen und auf Gebirgszüge oder kühlere Luftmassen treffen, wird die Luft nach oben gedrückt, kühlt ab und kondensiert zu Wolken und Niederschlägen. Dieser als orografischer Auftrieb bezeichnete Prozess ist der Grund dafür, dass es in Gebirgsregionen wie der US-Westküste oder den chilenischen Anden bei solchen Ereignissen häufig zu intensiven Regen- und Schneefällen kommt.

Sie werden am häufigsten entlang westlicher Küstenlinien beobachtet, wo die vorherrschenden Winde feuchte Meeresluft in Richtung Land drücken. Ein bekanntes Beispiel ist der "Ananasexpress", der warme, feuchte Luft aus der Nähe von Hawaii an die nordamerikanische Pazifikküste führt.

Saisonale und langfristige Muster

Obwohl atmosphärische Flüsse das ganze Jahr über auftreten können, sind sie in der kühlen Jahreszeit am häufigsten, wenn die Stürme und Temperaturkontraste am stärksten sind.

• In der nördlichen Hemisphäre treten sie normalerweise von November bis März auf.
• In der südlichen Hemisphäre von Mai bis September.

Ihre Lage ändert sich natürlich mit dem Jetstream, der sich das ganze Jahr über nach Norden und Süden bewegt. Diese jahreszeitliche Wanderung bestimmt, welche Regionen zu verschiedenen Zeiten exponiert sind.

Auf längeren Zeitskalen können globale Klimamuster wie El Niño und La Niña ihre Häufigkeit und die Orte ihrer Landung beeinflussen. In El-Niño-Jahren bewegt sich beispielsweise der subtropische Jetstream nach Süden und lenkt die atmosphärischen Flüsse in Regionen, die sonst trocken bleiben würden.

Wissenschaftliche Untersuchungen deuten auch darauf hin, dass der Klimawandel diese Ereignisse verstärkt. Da wärmere Luft etwa 7 Prozent mehr Wasserdampf pro Grad Celsius Erwärmung aufnehmen kann, werden die modernen atmosphärischen Flüsse wahrscheinlich stärkere Regenfälle als in der Vergangenheit auslösen. Dies bedeutet zwar nicht, dass es insgesamt häufiger zu solchen Ereignissen kommt, aber die stärksten Ereignisse werden voraussichtlich feuchter und schädlicher werden.

Vom lebenswichtigen Regen bis zu zerstörerischen Überschwemmungen

Nicht alle atmosphärischen Flüsse sind schädlich. Viele bringen nützliche Niederschläge, die Reservoirs auffüllen, das Grundwasser wiederherstellen und die Schneedecke in Bergregionen auffüllen. Entlang der Westküste der USA können atmosphärische Flüsse beispielsweise 30 bis 50 Prozent des jährlichen Niederschlags liefern, was sie zu einem wichtigen Bestandteil des Wasserkreislaufs macht.

Die intensivsten Ereignisse können jedoch zu extremen Regenfällen, Überschwemmungen und Erdrutschen führen, insbesondere wenn sie über eine Region hinweg anhalten oder auf bereits gesättigten Boden treffen. Zur Beschreibung ihrer potenziellen Auswirkungen verwenden Wissenschaftler die Atmospheric River Scale, die von Kategorie 1 (schwach) bis Kategorie 5 (außergewöhnlich) reicht.

• Schwächere Ereignisse sind in der Regel vorteilhaft und tragen dazu bei, die Trockenheit zu lindern.
• Stärkere Ereignisse, insbesondere der Kategorien 4 und 5, können Flüsse überschwemmen, Infrastrukturschäden verursachen und Gemeinden zerstören.

Die örtliche Geografie hat großen Einfluss auf die Folgen. Steile Hänge, undurchlässige Oberflächen oder eine schnelle Schneeschmelze können ein ansonsten überschaubares Ereignis in einen Hochwassernotstand verwandeln. Aufgrund dieser komplexen Zusammenhänge überwachen Meteorologen sowohl den Feuchtigkeitsgehalt als auch die Dauer atmosphärischer Flüsse, um ihre möglichen Auswirkungen genauer vorhersagen zu können.

Ein wichtiger Bestandteil des Wasserhaushalts der Erde

Atmosphärische Flüsse sind für den globalen Wasserkreislauf von entscheidender Bedeutung. Trotz ihrer geringen Breite - oft nur wenige hundert Kilometer - können sie genug Feuchtigkeit transportieren, um das regionale Klima zu beeinflussen und Ökosysteme zu erhalten, die von saisonalen Niederschlägen abhängig sind.

Sie fungieren als Bindeglied zwischen den Tropen, wo die meiste Verdunstung stattfindet, und den mittleren Breiten, wo diese Feuchtigkeit schließlich als Regen oder Schnee abgegeben wird. Ohne sie würden in vielen Regionen in den Wintermonaten viel weniger Niederschläge fallen.

Doch ihre zunehmende Intensität stellt die Wasserwirtschaft und die Hochwasservorsorge vor neue Herausforderungen. Dank verbesserter Vorhersagemodelle und Satellitenbeobachtungen können Meteorologen besser vorhersagen, wo und wann atmosphärische Flüsse auftreten werden, so dass sich die Gemeinden sowohl auf die lebensspendende als auch die zerstörerische Seite dieser Systeme vorbereiten können.

Zusammengefasst

Ein atmosphärischer Fluss ist ein konzentriertes Band von Feuchtigkeit, das große Mengen an Niederschlag liefert, wenn es über Land zieht. Diese Systeme sind für die globale Wasserverteilung von entscheidender Bedeutung, können aber in ihrer stärksten Ausprägung schwere Überschwemmungen und Erdrutsche verursachen. Ihr Auftreten und Verhalten wird von Klimamustern, Geografie und langfristiger Erwärmung beeinflusst, was sie zu einem zentralen Thema für Wettervorhersage und Klimaforschung macht.