Was ist ein Hurrikan? Nun, ein Hurrikan ist ein tropischer Wirbelsturm, der im Nordatlantik oder im Nordostpazifik auftritt und östlich der internationalen Datenlinie bleibt. Diese Zyklone ernähren sich von Wärme, die freigesetzt wird, wenn feuchte Luft aufsteigt, wodurch der in der feuchten Luft enthaltene Wasserdampf kondensiert. Diese Stürme werden durch einen anderen Wärmemechanismus angetrieben als andere Zyklonstürme (Nor'easters, Polar Lows und European Windstorms). Sie werden als warmes Kernsturmsystem klassifiziert.
Alle tropischen Wirbelstürme sind Gebiete mit niedrigem Luftdruck. Tatsächlich gehören die im Zentrum tropischer Wirbelstürme gemessenen Drücke zu den niedrigsten, die auf Meereshöhe auftreten. Ein Hurrikan wird durch die Freisetzung großer Mengen latenter Kondensationswärme charakterisiert und angetrieben (Wasserdampf kondensiert, wenn er sich nach oben bewegt). Diese Wärme wird vertikal um die Mitte des Sturms verteilt, sodass sie im Zyklon, außer an der Wasseroberfläche, wärmer ist als außerhalb. Im Zentrum des Hurrikans befindet sich ein Bereich mit sinkender Luft. Wenn dieser Bereich stark genug ist, kann er sich zu einem großen Auge entwickeln. Das Wetter im Auge ist normalerweise ruhig und wolkenfrei, aber die Meeresoberfläche kann heftig wirbeln. Das Auge hat normalerweise eine kreisförmige Form und kann einen Durchmesser von 3 km bis 370 km haben.
Während die primäre Energiequelle eines tropischen Zyklons die Freisetzung der Kondensationswärme ist, ist die Sonnenwärme die ursprüngliche Quelle dieser Verdunstung. Ein anfängliches warmes Kernsystem (ein organisierter Gewitterkomplex) ist für die Bildung eines tropischen Zyklons erforderlich, aber ein großer Energiefluss ist erforderlich, um den atmosphärischen Druck zu senken. Der Zufluss von Wärme und Feuchtigkeit von der darunter liegenden Meeresoberfläche ist entscheidend für die Stärkung des tropischen Wirbelsturms und kommt größtenteils aus den unteren 1 km der Atmosphäre. Kondensation führt zu höheren Windgeschwindigkeiten. Diese schnelleren Winde und der damit verbundene niedrigere Druck führen zu einer Zunahme der Oberflächenverdunstung und zu mehr Kondensation. Dieses positive Rückkopplungssystem setzt sich fort und speist den Hurrikan, bis die Bedingungen für die Hurrikanbildung verschwunden sind. Die Rotation der Erde bewirkt, dass sich das System dreht (der Coriolis-Effekt), was ihm ein zyklonales Aussehen verleiht und seine Flugbahn beeinflusst.
Tropische Wirbelstürme zeichnen sich durch die tiefe Konvektion aus, die sie antreibt. Da die Konvektion in den Tropen am stärksten ist, definiert sie die Anfangsdomäne des tropischen Zyklons. Um sich weiter selbst zu ernähren, muss ein tropischer Wirbelsturm über warmem Wasser bleiben. Wenn ein tropischer Wirbelsturm über Land fährt, wird er von seiner Wärmequelle abgeschnitten und seine Stärke nimmt schnell ab. Der Durchgang eines tropischen Zyklons über den Ozean kann dazu führen, dass sich die oberen Schichten des Ozeans erheblich abkühlen, was die nachfolgende Zyklonentwicklung beeinflussen kann. Wissenschaftler des Nationalen Zentrums für Atmosphärenforschung in den USA schätzen, dass ein tropischer Zyklon Wärmeenergie freisetzt, die dem 70-fachen des weltweiten Energieverbrauchs, dem 200-fachen der weltweiten Stromerzeugungskapazität oder der Explosion einer 10-Megatonnen-Atombombe alle 20 Minuten entspricht.
Nun, da haben Sie die Antwort auf einen Hurrikan. Es ist ein tropischer Albtraum, aber wenn Menschen diese Energie irgendwie nutzen könnten, würden wir nie wieder fossile Brennstoffe brauchen.
Wir haben viele Artikel über Hurrikane für das Space Magazine geschrieben. Hier ist ein Artikel über menschliche Einflüsse, die mehr Hurrikane erzeugen, und hier ist ein NASA-Video von Hurricane Bill.
Wenn Sie weitere Informationen zu Hurrikanen wünschen, besuchen Sie die Visible Earth-Homepage. Und hier ist ein Link zum Earth Observatory der NASA.
Wir haben auch eine Episode von Astronomy Cast rund um den Planeten Erde aufgenommen. Hören Sie hier, Episode 51: Erde.
