Außertropischer Wirbelsturm

Wie sie entstehen und sich entwickeln

AußertropischeWirbelstürme bilden sich in den mittleren Breiten, typischerweise zwischen 30° und 60° Breite, wo kalte Polarluft an einer Wetterfront auf warme tropische Luft trifft. Dieser Entstehungsprozess wird Zyklogenese genannt.

Sie beginnt oft als stationäre Front, eine Grenze zwischen zwei Luftmassen mit wenig oder gar keiner Bewegung. Eine Störung, in der Regel durch den Jetstream, führt dazu, dass sich die Front krümmt und ein wellenförmiges Muster entsteht. Wenn sich das System intensiviert, bilden sich eine ausgeprägte Kalt- und eine Warmfront.

Wenn die sich schneller bewegende Kaltfront die Warmfront überholt, wird warme Luft in die Höhe gedrückt, was als Okklusion bezeichnet wird. Dies markiert das Reifestadium des Wirbelsturms, in dem er in der Regel am stärksten ist. Ohne den Temperaturgradienten, der ihn antreibt, beginnt sich das System aufzulösen.

Außertropische vs. tropische Wirbelstürme

Obwohles sich bei beiden um Tiefdruckgebiete mit rotierenden Winden handelt, liegen die grundlegenden Unterschiede in ihrer Energiequelle und Struktur.

Außertropische Wirbelstürme haben einen kalten Kern, das heißt, die Luft in ihrem Zentrum ist kälter als die Umgebung. Ihre Energie stammt aus dem horizontalen Temperaturunterschied zwischen den Luftmassen. Sie sind viel größer als tropische Wirbelstürme, und ihre stärksten Winde sind in der Regel höher in der Atmosphäre angesiedelt. Sie können auch tropische Wirbelstürme absorbieren oder sich während des außertropischen Übergangs aus ihnen entwickeln.

Tropische Wirbelstürme, wie z. B. Hurrikane, haben einen warmen Kern und beziehen ihre Energie aus der Wärme, die durch die Kondensation von Wasserdampf über warmem Ozeanwasser freigesetzt wird. Sie sind kleiner und kompakter, ihre intensivsten Winde und Niederschläge konzentrieren sich in der Nähe des Zentrums, und sie haben keine Wetterfronten.

Ihre Rolle in Drucksystemen und der globalen atmosphärischen Zirkulation

AußertropischeWirbelstürme sind das wichtigste Beispiel für ein Tiefdrucksystem in den mittleren Breiten. Die aufsteigende, weniger dichte Luft in diesen Systemen führt zu Wolkenbildung und Niederschlag. Auf einer Wetterkarte ist das Zentrum eines Wirbelsturms mit einem großen "L" gekennzeichnet.

Aufgrund des Coriolis-Effekts drehen sich die Winde auf der Nordhalbkugel spiralförmig nach innen und gegen den Uhrzeigersinn und auf der Südhalbkugel im Uhrzeigersinn. Sie sind eine entscheidende Komponente der globalen atmosphärischen Zirkulation und ein Schlüsselmechanismus der Ferrel-Zelle. Als riesige atmosphärische Wärmemaschinen transportieren sie Wärme aus den Tropen zu den Polen und kalte Luft von den Polen zum Äquator und tragen so zum Ausgleich des globalen Wärmehaushalts bei.

Außertropische Wirbelstürme und Bombenentstehung

A Bombenzyklonoder Bombenentstehung ist eine besondere Art von außertropischen Wirbelstürmen, die sich schnell und intensiv verstärken. Dieses Phänomen ist durch einen erheblichen Abfall des atmosphärischen Drucksgekennzeichnet -mindestens 24 Millibar (mb) in 24 Stunden. Der Name "Bombe" kommt von der explosionsartigen Geschwindigkeit des Druckabfalls.

Bombenwirbelstürme bilden sich häufig, wenn ein starker Jetstream die idealen Bedingungen für eine rasche Verstärkung bietet. Sie können extrem schweres Wetter hervorrufen, darunter Orkanböen, starke Niederschläge (Schnee oder Regen) und gefährliche Überschwemmungen an den Küsten.

Damit verbundene Wetter- und Umweltauswirkungen

AußertropischeWirbelstürme sind ein Hauptfaktor für das Wetter in den mittleren Breiten. Durch das Vorhandensein von Wetterfronten können diese Systeme eine Vielzahl von Wetterbedingungen hervorrufen, darunter Starkregen, Schnee, Graupel oder Eis. Sie können auch starke Winde und Gewitter erzeugen.

Die Auswirkungen auf die Umwelt können sowohl zerstörerisch als auch nützlich sein. Starke Winde und heftige Regenfälle können weitreichende Schäden, Stromausfälle und Überschwemmungen verursachen. Sie sind aber auch wichtig, um Niederschläge in landwirtschaftlich genutzte Regionen zu leiten und die Süßwasservorräte aufzufüllen. In der Meeresumwelt können die starken Winde manchmal Auftrieb auslösen, ein Prozess, bei dem nährstoffreiches, kälteres Wasser aus der Tiefsee an die Oberfläche steigt und marine Ökosysteme unterstützt.