Klima 06.02.2024, 12:57 Uhr

Klimawandel: Wegen Super-Wirbelstürme alte Hurrikan-Skala erweitern?

Der Klimawandel führt zu immer intensiveren Wirbelstürmen, die die herkömmliche Hurrikan-Skala überfordern, wie führende Forscher betonen. Eine Anpassung oder Erweiterung der Skala wird dringend erforderlich.

Hurrican

Brauchen wir eine neue Hurrikan-Skala für die Ära der SuperWirbelstürme? (KI-Symbolbild)

Foto: PantherMedia / Michael Piepgras

Klimaforschende empfehlen, die bestehende fünfstufige Hurrikan-Skala zu erweitern, um den Auswirkungen des Klimawandels gerecht zu werden. Angesichts der zunehmenden Häufigkeit von Wirbelstürmen, die bereits jetzt stärker sind als ein herkömmlicher Kategorie-5-Hurrikan, wird vorgeschlagen, eine neue Kategorie 6 in die Saffir-Simpson-Skala aufzunehmen. Dies würde helfen, die Bedrohung durch diese „Super“-Stürme effektiver zu kommunizieren. Nach Ansicht von zwei Forschern haben einige Wirbelstürme längst Windgeschwindigkeiten erreicht, die über die bisherigen Grenzen der gängigen Hurrikan-Skala hinausgehen.

Eine Analyse von Daten aus den Jahren 1980 bis 2021 ergab, dass laut den Autoren fünf Stürme in eine hypothetische neue Kategorie 6 eingestuft worden wären. Alle diese Stürme traten in den letzten neun Jahren der Datenreihe auf, wie Michael Wehner vom Lawrence Berkeley National Laboratory in Berkeley und James Kossin von der University of Wisconsin–Madison berichten. Ein Hauptgrund für diese Zunahme sei der Klimawandel und der damit verbundene Anstieg der Meerestemperaturen. Dieser liefere zusätzliche Wärmeenergie für die Hurrikans, wodurch sie an Intensität gewinnen könnten.

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Skala erweitern?

Bis dato reicht die Skala nur bis zur Kategorie 5, die Wirbelstürme mit Windgeschwindigkeiten ab 70 Metern pro Sekunde umfasst. Das Team berichtet in den „Proceedings“ der US-nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS), dass in den letzten Jahren jedoch mehrere tropische Wirbelstürme Windgeschwindigkeiten von über 86 Metern pro Sekunde erreicht haben, was 309,6 Kilometern pro Stunde entspricht.

„Die globale Erwärmung führt zu intensiveren tropischen Zyklonen (TCs). Drei separate Evidenzlinien aus Beobachtungen und Modellen legen nahe, dass die offene Natur der 5. Kategorie der Saffir–Simpson-Hurrikan-Windskala zunehmend problematisch wird, um das Windrisiko in einer sich erwärmenden Welt zu vermitteln. Wir untersuchen die Möglichkeit, eine Erweiterung auf eine 6. Kategorie der Saffir–Simpson-Hurrikan-Windskala in Betracht zu ziehen, um zu kommunizieren, dass der Klimawandel dazu geführt hat, dass die Winde der intensivsten TCs signifikant höher geworden sind“, so wird es in der Studie erklärt.

Auch andere Klimaforscher*innen sagen zwar nicht unbedingt eine Zunahme der Anzahl tropischer Stürme voraus, jedoch erwarten sie, dass zukünftige Stürme schwerwiegender und zerstörerischer werden könnten. Untersuchungen zufolge hat die Intensität der stärksten Hurrikans weltweit in den letzten zwei bis drei Jahrzehnten zugenommen.

Saffir-Simpson-Hurrikan-Windskala

Die Saffir-Simpson-Hurrikan-Windskala wurde in den frühen 1970er-Jahren in den USA entwickelt. Seit 2010 werden die Windgeschwindigkeiten in zehn Metern Höhe gemessen. Obwohl Wirbelstürme sich oft langsam bewegen, sind ihre rotierenden Winde sehr schnell.

Hier sind die verschiedenen Grade von Schäden aufgrund von Hurrikan-Winden:

  1. Windgeschwindigkeiten von 74-95 mph (119-153 km/h): Sehr gefährliche Winde können einige Schäden verursachen: Gut gebaute Häuser könnten Dach-, Schindel-, Vinylverkleidungs- und Dachrinnenbeschädigungen erleiden. Große Äste könnten abbrechen und flachwurzelige Bäume könnten umgestürzt werden. Es wird mit umfangreichen Schäden an Stromleitungen und Masten gerechnet, was zu Stromausfällen von einigen Tagen bis zu mehreren Tagen führen könnte.
  2. Windgeschwindigkeiten von 96-110 mph (154-177 km/h): Extrem gefährliche Winde werden erhebliche Schäden verursachen: Gut gebaute Häuser könnten erhebliche Dach- und Verkleidungsschäden erleiden. Viele flachwurzelige Bäume werden abgeknickt oder entwurzelt und blockieren zahlreiche Straßen. Es wird mit nahezu vollständigem Stromausfall gerechnet, der von mehreren Tagen bis zu Wochen dauern könnte.
  3. Windgeschwindigkeiten von 111-129 mph (178-208 km/h): Verheerende Schäden werden auftreten: Gut gebaute Häuser könnten erhebliche Schäden erleiden oder Dachdeckungen und Giebel abgenommen werden. Viele Bäume werden abgeknickt oder entwurzelt und blockieren zahlreiche Straßen. Strom und Wasser werden nach dem Sturm mehrere Tage bis Wochen lang nicht verfügbar sein.
  4. Windgeschwindigkeiten von 130-156 mph (209-251 km/h): Katastrophale Schäden werden auftreten: Gut gebaute Häuser können schwere Schäden mit Verlust des größten Teils der Dachstruktur und/oder einigen Außenwänden erleiden. Die meisten Bäume werden abgeknickt oder entwurzelt und Strommasten umgestoßen. Umgestürzte Bäume und Strommasten werden Wohngebiete isolieren. Stromausfälle können Wochen bis möglicherweise Monate dauern. Der größte Teil des Gebiets wird für Wochen oder Monate unbewohnbar sein.
  5. Windgeschwindigkeiten von 157 mph oder mehr (252 km/h oder mehr): Katastrophale Schäden werden auftreten: Ein hoher Prozentsatz der Häuser wird zerstört sein, mit vollständigem Dachversagen und Zusammenbruch der Wände. Umgestürzte Bäume und Strommasten werden Wohngebiete isolieren. Stromausfälle können Wochen bis möglicherweise Monate dauern. Der größte Teil des Gebiets wird für Wochen oder Monate unbewohnbar sein.

Stufe 6 für Hurrikane „Patricia“ und „Haiyan“

Zurück zu den Stürmen, die in die hypothetische 6. Kategorie eingestuft werden könnten – fünf Stürme würden nach der Ansicht der Forschenden in diese neue Kategorie fallen.

Der mächtigste der fünf Wirbelstürme, Hurrikan „Patricia“, bildete sich 2015 im Ostpazifik und traf dann auf Land in Mexiko. Die restlichen vier Stürme waren Taifune, wie tropische Wirbelstürme in der Nordwestpazifik-Region genannt werden. Darunter befand sich „Haiyan“, der 2013 auf stark bevölkerte Inseln der Philippinen traf und die meisten Opfer dieser fünf Wirbelstürme forderte.

Nach Angaben der Forschenden ergaben ältere Klimamodelle, dass das Risiko von Wirbelstürmen der hypothetischen Kategorie 6 in der philippinischen Region um 50 Prozent steigt, wenn die globale Erwärmung 2 Grad über dem vorindustriellen Niveau liegt. Im Golf von Mexiko würde sich die Zahl sogar verdoppeln.

Das Team erläutert, dass bereits in der Vergangenheit vorgeschlagen wurde, den besonders zerstörerischen Tropensturm „Haiyan“ in die Kategorie 6 aufzunehmen. „Aber ‚Haiyan‘ scheint kein Einzelfall zu sein.“ Die Forschenden plädieren daher für eine Änderung der derzeit üblichen Saffir-Simpson-Hurrikan-Windskala, indem eine Kategorie 6 für Spitzenwindgeschwindigkeiten von über 86 Metern pro Sekunde hinzugefügt wird, zusätzlich zur Kategorie 5, die Windgeschwindigkeiten von 70 bis 86 Metern pro Sekunde umfasst.

Hurrikan „Dorian“ hätte eine potenzielle Stufe 6 erreicht

Auch frühere Diskussionen haben aufgezeigt, dass die aktuelle 5-stufige Skala möglicherweise nicht ausreichend ist, um die Intensität von Hurrikans angemessen zu klassifizieren. Noch ein Beispiel hierfür ist Hurrikan „Dorian“, der im September 2019 mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 354 Kilometern pro Stunde entlang der Südostküste der USA tobte. Die außerordentliche Stärke von Dorian führte damals schon zu Diskussionen unter Experten darüber, ob eine neue Kategorie 6 für Hurrikans eingeführt werden sollte. Bisher werden Wirbelstürme auf einer Skala von 1 bis 5 kategorisiert, aber Dorian hätte eine potenzielle Stufe 6 erreicht, wenn eine solche vorhanden gewesen wäre.

Der tropische Wirbelsturm „Otis“

Die heftigsten Wirbelstürme sind oft solche, die große Zerstörung verursachen und große Gebiete beeinflussen. So hat der tropische Wirbelsturm „Otis“ Ende 2023 entlang der Westküste Mexikos nahe dem weltberühmten Badeort Acapulco erhebliche Verwüstungen angerichtet. Laut Berichten der Zeitung „Milenio“ wurden Fassaden von Hotels abgerissen, Fensterscheiben zerbrochen, Bäume entwurzelt und Straßen überflutet. Bei dem schweren Unwetter kam mindestens eine Person ums Leben.

Der Hurrikan „Otis“ traf mit anhaltenden Windgeschwindigkeiten von nahezu 270 Kilometern pro Stunde und Böen von bis zu 330 Stundenkilometern auf die Küste. Zu diesem Zeitpunkt erreichte er die höchste Stufe 5. Nach dem Landgang schwächte sich „Otis“ ab, bis er schließlich aufgelöst wurde.

Bemerkenswert war die außergewöhnlich schnelle Entwicklung von „Otis“ innerhalb von nur etwa zwölf Stunden von einem Wirbelsturm zu einem extrem gefährlichen Hurrikan. Experten führen diese rapide Intensivierung von Wirbelstürmen auf den Klimawandel zurück. Durch die steigenden Oberflächentemperaturen der Meere können Hurrikane nicht nur mehr Feuchtigkeit aufnehmen, sondern auch in kürzerer Zeit.

Welche Wirbelstürme waren besonders stark?

Hier sind noch einige Beispiele für einige der stärksten und verheerendsten Wirbelstürme in der Geschichte:

  • Hurrikan Katrina (2005): Katrina traf im August 2005 auf die Golfküste der USA, insbesondere New Orleans, und verursachte verheerende Zerstörungen. Es wird geschätzt, dass Katrina mehr als 1.800 Menschen tötete und enorme wirtschaftliche Schäden verursachte.
  • Hurrikan Haiyan (2013): Haiyan traf im November 2013 auf die Philippinen und war einer der stärksten je gemessenen tropischen Wirbelstürme. Es wird angenommen, dass er mehr als 6.000 Menschen getötet hat und große Zerstörungen verursachte.
  • Hurrikan Irma (2017): Irma war ein extrem kraftvoller Wirbelsturm, der in den Karibik und Florida im September 2017 traf. Er erreichte die höchste Kategorie 5 und verursachte massive Schäden in der Karibik und den USA.
  • Hurrikan Andrew (1992): Andrew traf im August 1992 auf Florida und Louisiana und verursachte erhebliche Zerstörungen. Er war einer der teuersten und zerstörerischsten Stürme in der Geschichte der USA bis zu diesem Zeitpunkt.
  • Der tropische Wirbelsturm „Gilbert“ (1988): Gilbert wird als einer der verheerendsten und intensivsten Hurrikane betrachtet, der seit Beginn der Aufzeichnungen Mitte des 19. Jahrhunderts auftrat. Im September 1988 wütete er mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 295 Stundenkilometern und verursachte innerhalb von fast neun Tagen Schäden in Milliardenhöhe. „Gilbert“ forderte Hunderte von Menschenleben, darunter 202 in Mexiko, 45 in Jamaika, 30 in Haiti, zwölf in Guatemala und fünf in Venezuela.
  • Der Labor Day Hurricane (1935): Dieser Hurrikan traf im September 1935 die Florida Keys und ist einer der stärksten jemals registrierten Wirbelstürme in Bezug auf Windgeschwindigkeiten.

Wie entsteht ein tropischer Wirbelsturm?

Hurrikane, auch bekannt als Taifune oder Zyklone, sind tropische Wirbelstürme, die sich über warmem Ozeanwasser bilden. Ihr Bildungsprozess beginnt typischerweise mit warmem Wasser, das in den Tropen Temperaturen von etwa 26 Grad Celsius oder höher erreicht. Über diesen warmen Gewässern steigt feuchte Luft auf, die große Mengen an Wasserdampf enthält.

Diese aufsteigende feuchte Luft bildet eine Zone mit niedrigem Luftdruck an der Oberfläche, was als Konvergenzzone bezeichnet wird. Um diese Zone herum strömt Luft aus höheren Atmosphärenschichten ein, was zu einer Rotation der Luftmassen führt. Die Corioliskraft, die durch die Rotation der Erde entsteht, lenkt diesen Luftstrom ab. In der nördlichen Hemisphäre wird die Luft nach rechts abgelenkt, während sie in der südlichen Hemisphäre nach links abgelenkt wird.

Diese abgelenkten Luftströme beginnen um das Zentrum des niedrigen Druckgebiets herum zu rotieren. Wenn die Bedingungen günstig sind und die Rotation anhält, kann sich ein Wirbelsturm bilden. Dieser Prozess wird durch die fortgesetzte Aufnahme von Feuchtigkeit und Energie aus dem warmen Ozeanwasser unterstützt.

Ein Wirbelsturm wird offiziell als Hurrikan bezeichnet, wenn seine Windgeschwindigkeiten eine bestimmte Schwelle erreichen. In der östlichen Nordpazifik und im Atlantik beträgt diese Schwelle in der Regel 119 km/h. Sobald sich ein Hurrikan gebildet hat, kann er sich über dem warmen Ozean verstärken und zieht dann typischerweise in westlicher Richtung, wobei er oft von den Passatwinden beeinflusst wird. Wenn er auf Land trifft oder auf kaltes Wasser stößt, verliert er normalerweise an Energie und Intensität.

Tornados und Orkane sind ebenso Stürme, die aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeiten erhebliche Schäden verursachen können. Im Gegensatz zu tropischen Wirbelstürmen wie Hurrikans bilden sich Tornados jedoch nicht über Wasser, und Orkane entstehen außerhalb der Tropen.

Ein Beitrag von:

  • Alexandra Ilina

    Redakteurin beim VDI-Verlag. Nach einem Journalistik-Studium an der TU-Dortmund und Volontariat ist sie seit mehreren Jahren als Social Media Managerin, Redakteurin und Buchautorin unterwegs.  Sie schreibt über Karriere und Technik.

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