Geburt eines Hurrikans:Worauf Meteorologen achten, wenn sie nach ersten Anzeichen für die Entstehung eines tropischen Wirbelsturms suchen

Wenn tropische Meteorologen einen Blick darauf werfen Satellitenbilder, erblicken sie oft subtile Wolkenformationen, die auf etwas Unheilvolleres hindeuten.

Die ersten Anzeichen eines potenziellen Hurrikans können bereits Tage vor der Entstehung eines heftigen Sturms erkannt werden.Hauchdünne, nach außen ausstrahlende Zirruswolken, das Auftreten gebogener Streifen tiefliegender Wolken und ein Abfall des Luftdrucks sind alles Hinweise.

Diese frühen Hinweise sind entscheidend für die Vorhersage des Ausbruchs eines möglicherweise katastrophalen Hurrikans.

Ich bin ein Professor für Meteorologie an der Penn State University, und meine Forschungsgruppe nutzt Satelliten und Computermodelle, um die Vorhersage tropischer Wettersysteme zu verbessern.Mit eine besonders heftige Sturmsaison im Atlantik Aufgrund der Prognose für das Jahr 2024 ist es wichtiger denn je, diese ersten Signale zu erkennen und frühzeitig zu warnen.Hier erfahren Sie, worauf Prognostiker achten.

Die Bedingungen sind reif für einen Hurrikan

Hurrikane beginnen normalerweise atmosphärisch tropische Wellen, Tiefdruckgebiete, die mit Gewitteransammlungen einhergehen.Während sich diese tropischen Wellen über tropische Ozeane nach Westen bewegen, können sich einige von ihnen zu Hurrikanen entwickeln.

Die Entstehung eines Hurrikans hängt davon ab mehrere spezifische Bedingungen:

Entfernung vom Äquator: Tropische Wirbelstürme bilden sich normalerweise mindestens 5 Grad vom Äquator entfernt.Dies liegt daran, dass die Corioliskraft, entscheidend für die anfängliche Drehung des Zyklonsystems, ist in Äquatornähe schwächer.Die Corioliskraft wird durch die Erdrotation verursacht, die bewegte Luft dreht und wirbelt.

Warme Meeresoberflächentemperaturen: Die Meeresoberflächentemperatur muss sein mindestens 26,5 Grad Celsius (ca. 80 Fahrenheit) damit sich ein Hurrikan bildet.Das warme Wasser liefert Energie, die den Sturm antreibt, da der Sturm Wärme und Feuchtigkeit aus dem Ozean aufnimmt.

Atmosphärische Instabilität und Feuchtigkeit: Damit sich tropische Wirbelstürme bilden können, muss die Atmosphäre instabil sein.Das bedeutet, dass warme Oberflächenluft aufsteigt und wärmer als die Umgebungsluft bleibt, sodass sie weiter aufsteigen und Gewitter bilden kann.Außerdem muss ausreichend Feuchtigkeit vorhanden sein, da trockene Luft dazu führen kann, dass Wolken verdunsten und die Aufwärtsbewegung bei Gewittern abgeschwächt wird.Diese Faktoren sind wesentlich für die Entstehung gehäufter Gewitter innerhalb der tropischen Wellen.

Geringe vertikale Windscherung: Eine starke vertikale Windscherung kann einen sich entwickelnden Hurrikan auseinanderreißen. Vertikale Windscherung sind Änderungen der Windrichtung oder -geschwindigkeit in verschiedenen Höhenlagen.Es stört die Entstehung und das Wachstum eines Sturms und erschwert es einem Hurrikan, seinen Wirbel ausgerichtet zu halten.

Frühzeitige Vorhersagen erfordern mehr als nur Satelliten

Das Erkennen der frühen Stadien im Lebenszyklus eines Hurrikans war eine große Herausforderung, da es nicht viele Oberflächenstationen und Wetterballons gibt, die detaillierte atmosphärische Informationen über dem offenen Ozean liefern könnten.

Sobald sich ein Sturm zu bilden beginnt, informiert die National Oceanic and Atmospheric Administration Hurrikan-Jägerflugzeuge fliegt oft hindurch, nimmt Messungen vor und lässt Sensoren fallen, um mehr Daten zu erhalten.Dies kann jedoch nicht bei jedem Wolkenfetzen der Fall sein, insbesondere wenn das sich entwickelnde System weit von der Küste entfernt ist.

Eines der wichtigsten Instrumente, die Meteorologen derzeit verwenden, um die frühe Entstehung von Hurrikanen vorherzusagen, sind Satellitenbilder, die Echtzeitdaten zu Wolkenmustern, Meeresoberflächentemperaturen und anderen atmosphärischen Bedingungen liefern.Zum Beispiel die GOES-Satelliten Die von der NOAA betriebene Studie hilft Meteorologen dabei, die Entwicklung von Hurrikanen mit beispielloser Klarheit zu verfolgen.Diese Satelliten können Bilder bei mehreren Wellenlängen erfassen, sodass Prognostiker verschiedene Aspekte des Sturms analysieren können, z Wolkenbildung, Fällung Und Blitzaktivität.

Satellitenbeobachtungen allein liefern Meteorologen jedoch nicht genügend Informationen, um zu wissen, welche tropischen Wellen sich wahrscheinlich zu Hurrikanen entwickeln werden.

Um die Prognosegenauigkeit zu verbessern, hat unsere Forschungsgruppe entwickelt Methoden zur Einbindung von Echtzeit-Satellitendaten, einschließlich Luftfeuchtigkeit und Wolkenmuster, in Computervorhersagemodelle.Dieser als Datenassimilation bezeichnete Prozess ermöglicht eine genauere und konsistentere Darstellung der atmosphärischen Bedingungen.Dadurch können Prognostiker von erheblich verbesserten Vorhersagefähigkeiten profitieren, insbesondere bei der Vorhersage der Entstehung und des Fortschreitens von Hurrikanen.

Wir sind derzeit Zusammenarbeit mit NOAA Diese Techniken zu verfeinern und für eine bessere Hurrikanvorhersage und frühere Warnungen breiter einzusetzen, damit die Öffentlichkeit mehr Zeit zur Vorbereitung hat.

Während sich die Menschen in Nordamerika und der Karibik auf eine voraussichtlich besonders große Katastrophe gefasst machen intensive Hurrikansaison im Jahr 2024, war der Bedarf an genauer Frühvorhersage von Stürmen noch nie so groß.