Was ist Windscherung?Ein Atmosphärenforscher erklärt, wie es den Flugverkehr stören und Hurrikane zerreißen kann

https://theconversation.com/what-is-wind-shear-an-atmospheric-scientist-explains-how-it-can-disrupt-air-travel-and-tear-apart-hurricanes-213527

Wettervorhersager sprechen während der Hurrikansaison häufig über Windscherung, aber was genau ist das?

ICH Meteorologie unterrichten an der Georgia Tech, in einem Teil des Landes, der dem große Aufmerksamkeit schenkt Hurrikansaison im Atlantik.Hier ist ein kurzer Blick auf eine der Schlüsselkräfte, die bestimmen können, ob ein Sturm zu einem zerstörerischen Hurrikan wird.

Was ist Windscherung?

Windscherung ist definiert als die Änderung der Windgeschwindigkeit, der Windrichtung oder beider über eine bestimmte Entfernung.

Sie haben vielleicht schon von Flugzeugpiloten gehört Sprechen Sie über Turbulenzen und warnen Sie die Passagiere, dass ihnen eine holprige Fahrt bevorsteht.Normalerweise bemerken sie direkt vor sich Anzeichen plötzlicher Änderungen der Windgeschwindigkeit oder der Windrichtung, und manchmal kann dies auch durch Windscherung verursacht werden.

Bei Hurrikanen liegt der Schwerpunkt normalerweise auf der vertikalen Windscherung, also darauf, wie sich Geschwindigkeit und Richtung des Windes mit der Höhe ändern.

Two illustrations show different types of wind shear. On the left, change in height rolls a cloud under. On the right, change in direction affects a plane in flight. — Die Auswirkungen der Windscherung, wenn die Windgeschwindigkeit mit der Höhe zunimmt (links) oder die Richtung ändert (rechts). Nationaler Wetterdienst

Vertikale Windscherung kommt fast überall auf der Erde vor, da sich die Winde in größeren Höhen typischerweise schneller bewegen als an der Oberfläche.Es kann stärker oder schwächer als normal sein, und das ist während der Hurrikansaison besonders wichtig.

Tropische Stürme beginnen normalerweise als tropische Welle, oder Tiefdruckgebiet, das mit einer Ansammlung von Gewittern über warmem Wasser in den Tropen verbunden ist.Warme Luft über der Meeresoberfläche steigt schnell auf und entzieht dem Sturm Treibstoff.Die Winde beginnen zu rotieren und können sich zu einem tropischen Sturm und dann zu einem Hurrikan verstärken.

Hurrikane gedeihen in Umgebungen, in denen ihre vertikale Struktur möglichst symmetrisch ist.Je symmetrischer der Hurrikan ist, desto schneller kann sich der Sturm drehen, wie eine Skaterin, die ihre Arme einzieht, um sich zu drehen.

Zu viel vertikale Windscherung kann jedoch den Höhepunkt des Sturms ausgleichen.Dies schwächt die Windzirkulation sowie den Transport von Wärme und Feuchtigkeit, die zur Befeuerung des Sturms erforderlich sind.Das Ergebnis kann einen Hurrikan auseinanderreißen.

The top of the clouds is clearly offset from the center of the lower swirling clouds. — Als sich der Tropensturm Gaemi 2012 Vietnam näherte, befanden sich höher gelegene Wolken in durchgehendem Weiß westlich der tiefer gelegenen, rotierenden Wolken nahe der Oberfläche, was auf eine Umgebung mit starker vertikaler Windscherung zurückzuführen war. NASA/Goddard/MODIS-Schnellreaktionsteam

Der Einfluss von El Niño und La Niña

Windscherung wird zu einem heißen Thema während El Niño Jahre, in denen die Windscherung während der Hurrikansaison über dem Atlantik tendenziell stärker ist.

Ein Es kommt zu einem El-Niño-Ereignis wenn das Meeresoberflächenwasser im östlichen Pazifikbecken deutlich wärmer als der Durchschnitt wird, während das Wasser im westlichen Pazifikbecken kühler als der Durchschnitt wird.Das passiert jeden Tag zwei bis sieben Jahre oder so, und es beeinflusst das Wetter auf der ganzen Welt.

Bei El Niño-Ereignissen sind die Winde in den höheren Lagen über dem Atlantik tendenziell stärker als gewöhnlich, was zu stärkeren Windscherungen führt.Der schnellere Luftstrom in der oberen Troposphäre führt mit zunehmender Höhe zu einer höheren Windgeschwindigkeit, wodurch die obere Atmosphäre für die Entwicklung tropischer Stürme ungünstiger wird.Der östlicher Nordpazifik, Im Gegensatz dazu gibt es bei El Niño tendenziell weniger Windscherung.

Wie sich El Niño auf den gesamten Planeten auswirkt.

Natürlich gleicht kein El-Niño-Ereignis dem anderen.Im Jahr 2023 Rekordtemperaturen an der Meeresoberfläche drohte, Hurrikane so stark anzuheizen, dass die zunehmende Windscherung von El Niño sie nicht niederreißen konnte.Zum Beispiel, Hurrikan Idalia gekämpft durch die Windscherung im August und traf Florida als starker Sturm der Kategorie 3.

Das Gegenteil von El Niño ist La Niña – die beiden Klimamuster ändern sich etwa alle zwei bis sieben Jahre. La Niña ermöglicht aktivere Hurrikansaisonen, wie der Atlantik sah während der Rekordsaison 2020.Die La-Niña-Bedingungen waren zu erwarten bis Herbst 2024 entwickeln, und die Hurrikanvorhersagen für den Atlantik spiegeln dies wider Erwartungen für eine weitere arbeitsreiche Saison.

Die Hurrikansaison 2023 im Atlantik war eine gute Erinnerung daran, dass immer mehrere Faktoren eine Rolle spielen, die beeinflussen, wie zerstörerisch Hurrikane werden.Trotzdem wird es immer vertikale Windscherungen geben, und Meteorologen werden sie im Auge behalten.

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