0:00Die Maschine
Das ist Hurrikan Isabel, im Atlantik, im September 2003: ein Sturm der Kategorie 5, eine Maschine von der Größe eines Landes, die sich dreht. Wenn Sie seinen Spiralbändern folgen, sehen Sie, dass sich die Winde nahe der Oberfläche alle in dieselbe Richtung drehen, gegen den Uhrzeigersinn. Jeder Hurrikan nördlich des Äquators dreht sich so, und jeder südlich davon dreht sich andersherum. Dieses Muster ist kein Zufall. Der Planet selbst erzeugt es.
0:27In dieser Vorlesung finden wir heraus, wovon ein Hurrikan angetrieben wird, warum er sich so dreht, wie er es tut, und was im Auge geschieht. Wir blicken zurück auf zwei Stürme, die Amerika verändert haben, und sehen, wie Vorhersagen, die einst um mehr als 350 Meilen danebenlagen, heute nur noch um etwa 100 danebenliegen.
0:44Wir beginnen mit dem Treibstoff. Ein Hurrikan ist eine Wärmekraftmaschine, und er läuft mit warmem Wasser. Die Meeresoberfläche muss mindestens 26,5 °C warm sein, etwa 80 °F. Und das Wasser muss bis in eine Tiefe von etwa 50 Metern so warm bleiben. Diese Karte zeigt das Meer Ende August 2005, mit dem wärmsten Wasser in Rot. Sie erklärt auch, warum die Saison am Ende des Sommers ihren Höhepunkt erreicht, wenn der Ozean monatelang die Wärme der Sonne aufnehmen konnte.
1:13Die Maschine funktioniert so. Warmes Wasser verdunstet, und die feuchte Luft darüber steigt auf. Während die Luft aufsteigt, kondensiert ihr Wasserdampf zu Wolken, und bei der Kondensation wird Wärme frei. Diese Wärme lässt die Luft noch schneller aufsteigen, wodurch mehr feuchte Luft vom Meer angesaugt wird, sodass sich der Kreislauf immer weiter selbst speist. An einem einzigen Tag setzt ein durchschnittlicher Hurrikan mehr als 100 Mal so viel Wärme frei wie der gesamte Strom, den die Welt erzeugt.
1:46Warum er sich dreht
Als Nächstes kommt die Drehung. Luft strömt von allen Seiten auf den tiefen Druck im Zentrum des Sturms zu, und auf einem Planeten, der stillstünde, würde sie geradewegs hineinströmen. Doch die Erde dreht sich, und alles, was sich über eine weite Strecke über ihre Oberfläche bewegt, wird abgelenkt, auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links. Der Grund dafür ist folgender. Der Boden am Äquator wird mit etwa 1.670 Kilometern pro Stunde nach Osten getragen, während sich der Boden in der Nähe der Pole kaum bewegt. Luft, die in Richtung eines Pols strömt, nimmt ihre Drehbewegung nach Osten mit, und näher an der Achse trägt diese Drehung sie sogar noch schneller voran, sodass sie dem Boden unter ihr vorauseilt und sich ihre Bahn krümmt. Diese Ablenkung nennt man den Coriolis-Effekt.
2:30Deshalb erreicht die Luft das Zentrum nie direkt. Sie kreist darum herum, und der ganze Sturm windet sich zu einer Spirale, im Norden gegen den Uhrzeigersinn und im Süden im Uhrzeigersinn. Wenn Sie das wissen, verrät Ihnen jedes Satellitenbild eines Hurrikans, auf welcher Halbkugel er sich befindet.
2:47Direkt am Äquator gibt es jedoch überhaupt keine seitliche Ablenkung. Innerhalb von etwa 5 Grad um ihn herum, also rund 550 Kilometer zu beiden Seiten, ist der Coriolis-Effekt zu schwach, um einen Sturm in Drehung zu versetzen. Deshalb entstehen Hurrikane dort fast nie und wechseln fast nie von einer Halbkugel auf die andere.
Werfen wir nun einen Blick ins Zentrum eines Sturms. Das ist Hurrikan Patricia vor der Küste Mexikos im Oktober 2015. Seine Winde erreichten 345 Kilometer pro Stunde, also 215 Meilen pro Stunde, die stärksten, die je bei einem Hurrikan verzeichnet wurden. In seinem Zentrum gibt es ein Loch in den Wolken: das Auge.
3:30Hier ist das Auge von Isabel aus der Nähe. Darin sinkt die Luft ab, deshalb ist der Wind schwach, und der Himmel kann sogar aufklaren. Die Wirbel, die Sie sehen können, sind Mesowirbel, kleinere Luftwirbel, die sich im Auge selbst drehen. Das Auge eines Hurrikans ist meist 30 bis 60 Kilometer breit, und um es herum steht die Augenwand, ein Ring aus hoch aufragenden Wolken, in dem die Winde am stärksten wehen. Wenn das Auge über einen Ort hinwegzieht, flaut der Wind plötzlich ab, und dann kehrt er genauso heftig aus der entgegengesetzten Richtung zurück.
4:02Der niedrigste je auf Meereshöhe gemessene Luftdruck wurde im Inneren eines Auges aufgezeichnet. Taifun Tip erreichte 1979 im Westpazifik einen Tiefstwert von 870 Millibar. Tip war außerdem der größte tropische Wirbelsturm, der je verzeichnet wurde, mit etwa 2.200 Kilometern Durchmesser. Über Nordamerika gelegt, würde er die halbe Breite der Vereinigten Staaten bedecken.
4:29Die Namen
Warum haben Stürme überhaupt Namen? Meteorologen verfolgten oft mehrere Stürme gleichzeitig, und lange Beschreibungen wurden über Funk leicht verwechselt. Atlantische Stürme erhielten 1950 erstmals Namen, nach dem damaligen Funkalphabet: Able, Baker, Charlie. Frauennamen wurden 1953 eingeführt, und 1979 kamen Männernamen auf die Listen.
4:54Namen machen einen echten Unterschied, wenn mehrere Stürme gleichzeitig aktiv sind. Am 14. September 2020 drehten sich im Atlantik fünf tropische Wirbelstürme gleichzeitig, etwas, das man zuvor erst einmal beobachtet hatte, im Jahr 1971. Die Weltorganisation für Meteorologie führt sechs Namenslisten für den Atlantik, die im Wechsel verwendet werden, sodass jeder Name alle sechs Jahre wiederkehrt. Die Ausnahme ist ein Sturm, der so tödlich oder so kostspielig war, dass sein Name endgültig gestrichen wird, wie es bei Katrina, Maria, Ian und Helene geschah.
5:311900 und 2005
Der erste dieser zwei Stürme schlug am 8. September 1900 zu. Galveston in Texas war damals eine der reichsten Städte des Bundesstaates, erbaut auf einer Sandinsel, deren höchster Punkt weniger als 9 Fuß über dem Meer lag. Es gab keine Satelliten und kein Radar, und Schiffe auf See hatten keinen Funk, sodass niemand sehen konnte, wie stark der Sturm draußen im Golf geworden war.
5:54Das Meer stieg um mehr als 15 Fuß und überspülte fast die ganze Insel. Am Morgen waren mindestens 8.000 Menschen tot, und es ist bis heute die tödlichste Naturkatastrophe in der Geschichte Amerikas. Galveston wurde hinter einer 17 Fuß hohen Ufermauer wieder aufgebaut, und dann wurde ein Großteil der Stadt Haus für Haus mit Wagenhebern angehoben.
6:15Einhundertfünf Jahre später kam Katrina. Am 28. August 2005 war er ein Sturm der Kategorie 5 mitten im Golf, mit Winden von 175 Meilen pro Stunde. Die ganze Küste von Louisiana bis Florida lag auf seinem Weg.
6:30Katrina traf am nächsten Morgen in Louisiana auf Land, inzwischen schwächer, als Sturm der Kategorie 3. Ein Großteil von New Orleans liegt jedoch unterhalb des Meeresspiegels hinter Deichen, und als die Sturmflut stieg, versagten die Deiche und Flutmauern an etwa 50 Stellen. Die Stadt wurde zu achtzig Prozent überflutet. Insgesamt starben fast 1.400 Menschen, und der Schaden belief sich auf 125 Milliarden Dollar.
6:56Der größte Teil dieses Wassers fiel nicht vom Himmel. Es strömte aus dem See und den Kanälen herein, als die Flutmauern nachgaben. Seitdem ist die Stadt von einem 14,5 Milliarden Dollar teuren System aus Deichen, Toren und Pumpen umgeben, einem der größten zivilen Bauprojekte, die das Army Corps of Engineers je errichtet hat.
7:18Die Prognose
Heutige Meteorologen sehen diese Stürme weit besser kommen, als es damals in Galveston irgendjemand konnte. Jede Vorhersage enthält heute einen Kegel, wie diesen hier. Der Kegel zeigt nicht die Größe des Sturms. Er zeigt, wohin das Zentrum voraussichtlich ziehen wird, und in zwei von drei Fällen bleibt das Zentrum darin.
7:371990 lagen die Vorhersagen des National Hurricane Center für drei Tage im Durchschnitt um mehr als 350 Meilen neben der Position des Sturms. Mitte der 2020er-Jahre lag die durchschnittliche Abweichung bei etwa 100 Meilen. Diese Verbesserung verdankt sich Satelliten, Hurrikanjäger-Flugzeugen, die direkt durch die Augenwand fliegen, und Computermodellen, die auf leistungsstarken Supercomputern laufen.
8:01Was weiterhin schwer vorherzusagen ist, ist die Stärke. Über sehr warmem Wasser verstärken sich manche Stürme erstaunlich schnell, ein Vorgang, den Meteorologen rasche Intensivierung nennen, definiert als ein Anstieg der Windgeschwindigkeit um mindestens 35 Meilen pro Stunde innerhalb eines einzigen Tages. Im Oktober 2024 stieg Hurrikan Milton auf dem Weg nach Florida in etwa einem Tag von Kategorie 1 auf Kategorie 5 auf.
8:28Dreht sich weiter
Schauen Sie nun auf die andere Seite der Welt. Das ist Zyklon Winston im Südpazifik im Februar 2016, zwei Tage bevor er Fidschi als einer der stärksten Stürme traf, die je auf der Südhalbkugel verzeichnet wurden. Er läuft mit demselben warmen Wasser und derselben Maschine, aber sehen Sie sich seine Spirale an. Dieser hier dreht sich im Uhrzeigersinn.
8:48Merken Sie sich also drei Dinge. Erstens ist ein Hurrikan eine Wärmekraftmaschine, die mit warmem Meerwasser von mindestens 26,5 °C läuft. Zweitens verleiht ihm die Erdrotation seine Drehung, nördlich des Äquators gegen den Uhrzeigersinn und südlich davon im Uhrzeigersinn, weshalb Hurrikane fast nie direkt am Äquator entstehen. Und drittens haben sich die Vorhersagen, wohin ein Sturm ziehen wird, seit 1990 um mehr als das Dreifache verbessert, doch wie stark er werden wird, bleibt der schwierige Teil.
9:19Wenn Sie das nächste Mal einen Hurrikan aus dem All sehen, achten Sie darauf, wie er sich dreht. Dreht er sich gegen den Uhrzeigersinn, liegt er nördlich des Äquators, und dreht er sich im Uhrzeigersinn, liegt er südlich davon. Und denken Sie daran, wovon er angetrieben wird: vom warmen Meer unter ihm, in Drehung versetzt von einem Planeten, der niemals aufhört, sich zu drehen. Danke fürs Zuschauen bei Earth Explained. Abonnieren Sie für die nächste Geschichte, und sehen Sie den Planeten live, rund um die Uhr, auf EarthWatch 24-7.