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Gewittervorhersage
Vorhersage tornadoträchtiger Wetterlagen
© Welt der Synoptik | Funnel, Foto wurde von Axel Stormchasing MSH bereitsgestellt.
Kurze Gedanken zur mesozyklonalen Tornadogenese
Es gibt mehrere Ideen zur Tornadogenese. Grundsätzlich aber setzt die Entstehung eines mesozyklonalen Tornados erst einmal eine Mesozyklone voraus. Die wahrscheinlich häufigste Erklärung zu der Entstehung einer solchen ist, dass die Achse der horizontalen Vorticity (Scherungsvorticity, hervorgerufen durch vertikale Windgeschwindigkeitsänderungen) durch den Aufwindbereich einer Gewitterwolke in die Vertikale geneigt wird. Damit wird der Aufwindbereich in Rotation versetzt.
Als andere Erklärung zur Tornadogenese dient die sogenannte barokline Vorticity. Diese entsteht am Übergangsbereich zwischen der Forward Flank Gust Front und der Umgebungsluft. Diese auch um eine horizontale Achse rotierende Wirbelstärke wird nach dieser Betrachtungsweise von dem Aufwindbereich ebenfalls in die Vertikale geneigt. Dreidimensionale numerische Simulationen von Klemp und Rotunno 1983 sowie Rotunno und Klemp 1985 bekräftigen diese Theorie.
Mit dem Drehimpulserhaltungssatz, der besagt, dass in einem abgeschlossenen System der Gesamtdrehimpuls konstant ist, soll die eigentliche Tornadogenese erklärt werden. Der Inflow einer Gewitterwolke stellt in der Räumlichkeit einen relativ kleinen Bereich dar. Damit wird die geneigte Achse der ehemals horizontalen Vorticity (bzw. baroklinen Vorticity) gedehnt. Mit der damit verbundenen Verengung des Rotationsradius nimmt die Rotationsgeschwindigkeit zu. Diese Zunahme der Rotationsgeschwindigkeit korreliert mit einem starken Druckfall entlang der Rotationsachse, so dass der Aufwind, respektive Inflow, verstärkt wird. Diese Dehnung und der Druckfall setzen sich je nach Abstand zwischen Wolkenbasis und Erboden (Top-Down-Prinzip) bis zum Touchdown durch (Dynamic Pipe Effect, Smith und Leslie 1978; Trapp und Davies-Jones 1997). Auch wird angenommen, dass der Rear Flank Downdraft (RFD) die Tornadogenese fördert. Dabei soll die trockene absinkende Luft auf der Rückseite der Superzelle den Aufwindbereich buchstäblich in die Zange nehmen und ebenfalls verstärken, in dem der Rotationsdurchmesser verengt wird. Keinesfalls aber sollte der RFD zu kalt sein, da sonst die Gefahr besteht, den Inflow zu kappen.
Die höchste bisher (mit einem Dopplerradar) gemessene Windgeschwindigkeit in einem Tornado betrug 135 m/s am 03. Mai 1999 in Bridge Creek Oklahoma (NOAA). Aber auch die Druckwerte in einem Tornado sind beeindruckend. Am 24. Juni 2003 wurde in einem F4 Tornado in der Nähe von Manchester ein Luftdruck von 850 hPa gemessen (Storm Prediction Center). In einem heftigen Tornado ist durchaus auch ein Luftdruck von 800 hPa möglich.
© Welt der Synoptik | Autor: Denny Karran
