Downburst

Obwohl sie meist mit schweren Gewittern in Verbindung gebracht werden, sind Downbursts nur von kurzer Dauer, können aber mit der Stärke von Tornados mithalten und hinterlassen Zerstörungsspuren, die oft fälschlicherweise für Tornadoschäden gehalten werden.

Im Gegensatz zu Tornados, bei denen es sich um rotierende Winde handelt, entstehen bei Downbursts Winde, die sich vom Aufprallpunkt aus gerade nach außen bewegen. Diese geradlinigen Winde können mehr als 160 Stundenkilometer erreichen und sind stark genug, um Bäume zu entwurzeln, Dächer zu beschädigen, Fahrzeuge umzuwerfen und die Luftfahrt ernsthaft zu gefährden.

Arten von Downbursts

Downbursts werden nach der Größe des Windfeldes und der Dauer des Ereignisses eingeteilt. Die beiden Haupttypen sind Mikro- und Makrobursts.

Microbursts

• Durchmesser: Weniger als 4 Kilometer
• Dauer: Dauert in der Regel 5 bis 10 Minuten
• Windgeschwindigkeiten: Kann 160 Kilometer pro Stunde überschreiten
• Auswirkungen: Äußerst gefährlich für Flugzeuge, insbesondere bei Start und Landung aufgrund plötzlicher Änderungen der Windrichtung und -geschwindigkeit(Windscherung). Trotz ihrer geringen Größe und kurzen Dauer können Microbursts besonders heftig sein und sind oft schwieriger zu erkennen und vorherzusagen.

Macrobursts

• Durchmesser: Größer als 4 Kilometer
• Dauer: Kann 15 bis 30 Minuten dauern
• Windgeschwindigkeiten: Im Allgemeinen geringer als bei Mikrostürmen, aber mit einem größeren Wirkungsbereich
• Auswirkungen: Weitreichende Schäden, insbesondere an Wäldern, Stromleitungen und Gebäuden. Makroböen entwickeln sich zwar unter ähnlichen Bedingungen wie Mikroböen, doch ihre Auswirkungen erstrecken sich über ein größeres Gebiet, so dass es wahrscheinlicher ist, dass sie ganze Gemeinden oder ländliche Landschaften treffen.

Wie Downbursts entstehen

Downbursts entstehen, wenn kühlere, dichtere Luft aus den mittleren oder oberen Schichten einer konvektiven Wolke schnell absinkt. Diese absteigende Luft wird durch die Schwerkraft in Richtung Boden beschleunigt, wobei ihr Impuls oft durch die folgenden Prozesse verstärkt wird:

• Verdunstungskälte: Wenn Regen oder Hagel in der trockenen Luft unter der Wolke verdunstet, wird die Luft dichter und kühler, was ihre Abwärtsdynamik erhöht.
• Niederschlag ziehen: Fallende Regentropfen und Hagelkörner ziehen die umgebende Luft mit sich nach unten.
• Schmelzender Hagel: Dieser Prozess absorbiert Wärme und kühlt die Luft ab, was die Entwicklung von Abwinden weiter fördert.

Wenn diese Luftmasse auf die Oberfläche trifft, kann sie nur noch nach außen dringen. Das Ergebnis ist ein Ausbruch intensiver horizontaler Winde, die vom Aufprallpunkt ausstrahlen - daher auch der Begriff Downburst.

Der Unterschied zwischen einem Tornado und einem Downburst

Downbursts und Tornados werden oft verwechselt, weil sie beide zu schweren Windschäden führen können, aber ihre Entstehung und ihr Verhalten sind sehr unterschiedlich. Für Meteorologen, Notfallmanager und die Öffentlichkeit ist es wichtig, diese Unterschiede zu verstehen.

Wesentliche Unterschiede:

• Windrichtung:
  
  • Tornado: Die Winde drehen sich um eine zentrale Achse und bilden einen Wirbel.
  • Downburst: Der Wind bewegt sich vom Aufprallpunkt aus in alle Richtungen geradeaus.
• Entstehungsprozess:
  
  • Tornado: Entsteht durch rotierende Aufwinde innerhalb eines Gewitters (oft eine Superzelle).
  • Downburst: Entsteht durch schnell absteigende Abwinde von kühler Luft aus einer konvektiven Wolke.
• Schadensbild:
  
  • Tornado: Hinterlässt einen schmalen, chaotischen Schadenspfad mit Rotationssignaturen.
  • Downburst: Hinterlässt einen fächer- oder sternförmigen Schadenspfad mit Trümmern, die in geraden Linien vom Zentrum weggeschoben werden.
• Sichtbarkeit:
  
  • Tornado: Oft als Trichterwolke sichtbar (aber nicht immer).
  • Downburst: In der Regel nicht sichtbar, kann aber von Regenvorhängen, Staubwolken oder plötzlicher Verdunkelung begleitet sein.
• Warnsysteme:
  
  • Tornados sind aufgrund ihrer Rotation mit dem Radar zuverlässiger zu erkennen.
  • Downbursts, insbesondere Mikrobursts, sind aufgrund ihrer geringen Größe und kurzen Dauer schwieriger zu erkennen und vorherzusagen.

Wo Downbursts am häufigsten auftreten

Downbursts sind ein globales Phänomen, das überall dort auftritt, wo die notwendigen atmosphärischen Bedingungen für starke Konvektion gegeben sind. Sie können zwar überall auftreten, wo konvektive Wolken vorhanden sind, sind aber besonders häufig in Gebieten mit:

• Heiße Oberflächentemperaturen
• Mittelhohe trockene Luft
• Starke atmosphärische Instabilität

Einige der häufigsten Regionen sind:

• Zentrale und östliche Vereinigte Staaten - insbesondere bei Sommergewittern in den Ebenen und im Mittleren Westen
• Australien - Besonders im Northern Territory und in Queensland während der Regenzeit
• Südeuropa - Während der heißen Sommermonate, vor allem in Gebirgs- oder Binnenregionen
• Indien und Südostasien - Bei Vormonsun- und Monsungewittern, wo extreme Instabilität üblich ist

Städtische Gebiete sind nicht immun gegen Sturmböen, und ihre Auswirkungen können durch die bebaute Umwelt noch verstärkt werden, wobei umstürzende Bäume und umherfliegende Trümmer eine erhebliche Gefahr darstellen.

Warum sind Downbursts gefährlich?

Downbursts gelten als eines der gefährlichsten Wetterereignisse, vor allem weil sie ohne Vorwarnung auftreten und oft unterschätzt werden. Zu den Hauptgefahren gehören:

• Gefahr für die Luftfahrt: Microbursts haben zahlreiche Unfälle in der Luftfahrt verursacht. Plötzliche Änderungen der Windgeschwindigkeit und -richtung können Flugzeuge während des Starts oder der Landung destabilisieren.
• Schäden an der Infrastruktur: Starke Stürme können Dächer abreißen, Strommasten umwerfen und großflächige Stromausfälle verursachen.
• Schäden an Bäumen: Bewaldete Gebiete sind besonders gefährdet, da Sturmböen große Teile von Bäumen in Sekundenschnelle platt machen können.
• Sturzflut: Obwohl sie nicht durch den Downburst selbst verursacht werden, können die intensiven Regenfälle aus den damit verbundenen konvektiven Wolken gefährliche Überschwemmungen auslösen, was das Risiko noch erhöht.

Können Downbursts vorhergesagt werden?

Meteorologen können günstige Bedingungen für Downbursts erkennen, aber die genaue Bestimmung ihres Auftretens bleibt schwierig. Einige Instrumente zur Erkennung von Downbursts sind:

• Doppler-Radar: Kann absteigende Luft und Divergenz an der Oberfläche erkennen.
• Wetterballons: Sie liefern vertikale atmosphärische Profile und helfen den Meteorologen, trockene Schichten und Instabilität zu erkennen.
• Hochauflösende Satellitenbilder: Nützlich für die Überwachung der Entwicklung konvektiver Wolken in Echtzeit.

In einigen Regionen werden in der Nähe von Flughäfen Doppler-Wetterradarsysteme eingesetzt, die speziell auf die Erkennung von Microbursts und Scherwinden ausgerichtet sind und dazu beitragen, die Risiken für die Luftfahrt zu verringern.

Verständnis und Vorbereitung auf Downbursts

Downbursts sind intensive, örtlich begrenzte Windereignisse, die durch schnell absinkende Luft in konvektiven Wolken verursacht werden. Sie unterscheiden sich von Tornados sowohl in der Entstehung als auch in den Windmustern, können aber ebenso zerstörerisch sein. Zu verstehen, wie Downbursts entstehen, wo sie auftreten und wie man sie erkennt, ist für die Verbesserung der Sicherheit in wetterabhängigen Sektoren wie Luftfahrt, Bauwesen, Landwirtschaft und Notfallplanung unerlässlich.