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Gigantische Atmosphärenwellen über Iowa beobachtet

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Ein kleines Quiz: Definieren Sie gewellt langweilig.

Wenn Ihre Antwort Worte wie träge oder ermüdend, also langweilig, enthielten, überdenken Sie dies noch einmal. Oder noch besser, klicken Sie hier um eine gewellte Langeweile in Aktion zu sehen:

Diese gigantischen Wellen – “undular bore waves” – wurden am 3. Oktober am Himmel von Des Moines, Iowa, fotografiert. (Credit: Iowa Environmental Mesonet Skycam.)

"Wow, das war eine Gute!” sagt der Atmosphärenwissenschaftler Tim Coleman, vom National Space Science and Technology Center (NSSTC) in Huntsville, Alabama. Coleman ist Experte für Wellenphänomene in der Atmosphäre und er glaubt, dass “bores” normaler und wichtiger sind als bisher angenommen.

Aber zuerst, Iowa: “Diese Wellen wurden durch einen Cluster von Gewittern hervorgerufen, die sich Des Moines aus westlicher Richtung näherten,” erklärt er. „Zu dieser Zeit saß eine Schicht aus kalter, stabiler Luft über Des Moines. Die sich nähernden Stürme brachten diese Luft durcheinander, verursachten eine Kräuselung, ähnlich zu dem was wir sehen, wenn wir einen Stein in einen Teich werfen.

“Undular Bores” sind eine Art “Gravitationswellen” – so genannt, weil die Gravitation als wiederherstellende Kraft, grundlegend für die Wellenbewegung, fungiert. Analogie: “Wir alle kennen Gravitationswellen, die durch Schiffe auf dem Wasser ausgelöst werden,” sagt Colemann. „Wenn ein Boot sich über einen See bewegt, wird Wasser vor dem Boot nach aufwärts gedrückt. Die Gravitation zieht das Wasser wieder nach unten, was zu einer Welle führt.”

In der Rolle des Bootes, rasten die Gewitterstürme am 3. Oktober über Iowa und erzeugten einen Zug von vier Wellen. „Man kann sie wunderschön in diesem NEXRAD Radarbild sehen.

"Grün bezeichnet Wind, der hin zum Radar bläst, wohingegen rot Wind aufzeigt, der sich vom Radar wegbewegt,” erklärt Colemann. Die Menschen in Des Moines fühlten dieses Hin und Her beim Wind tatsächlich, als die Wellen über sie herzogen. “Flaggen wehten während dem einen Wellenkamm in eine Richtung und drehten sich dann um 180° in die entgegengesetzte Richtung.”

Was ist so wichtig daran?

"Diese Wellen spielen vielleicht eine überraschende Rolle bei schweren Wetterlagen," sagt  Coleman.

"Zum einen glauben wir, dass ‘Undular Bores’ Tornados verstärken können.” Als Beispiel bezieht er sich auf einen F5 Tornado, der im April 1998 die Außenbezirke von Birmingham, in Alabama, traf. „Zuerst verursachte der Tornado relativ wenig Zerstörungen. Aber unsere Forschung zeigt, dass der Tornado kurz bevor er Birmingham erreichte, von einer ‚Unular Bore’ getroffen wurde.“ Die Welle beschleunigte die Drehbewegung des Tornados und steigerte so seine Intensität und Größe; der Tornado zerstörte danach mehr als 1.000 Häuser und Geschäfte und verursachte einen Schaden von 200 Millionen Dollar. Tornado-Wellen Wechselwirkungen sind das Thema von Colemanns Dissertation, die er gerade mit Professor Kevin Knupp, von der University of Alabama-Huntsville, fertig stellt.

 "Des Weiteren,” sagt er, “sind ‘Undular Bores’ vielleicht eine Quelle von Gewitterstürmen.“ Das stimmt, Gewitterstürme rufen “Undular Bores” hervor und die geben den Gefallen zurück. „Diese Wellen wühlen die Atmosphäre auf und verursachen Instabilitäten, die schwere Stürme auslösen und verstärken können.“

Obwohl bisher erst wenige Menschen “Undular Bores” mit ihren eigenen Augen gesehen haben, glaubt Colemann, dass sie recht häufig sind. „Eine solche Welle bewegt sich etwas einmal im Monat über einen beliebigen Punkt in den USA,“ schätzt er. Oft treten sie während der Nacht auf, wenn Umkehrungen in der Temperatur eine Schicht aus kalter und stabiler Luft über dem Boden hervorrufen – ähnlich den Schichten über Des Moines – reif um durcheinander gebracht zu werden.

"Letztes Jahr sah ich nachts eine Welle, die nahe dem Vollmond auftauchte, direkt vor meiner Haustür – das war ein Erlebnis,” sagt Colemann.

Typische Wellen sind etwa 8 Kilometer lang und bewegen sich mit 15-80 km/h über den Himmel. „Ja, Sie könnten sie mit dem Auto verfolgen – obwohl ich das nicht empfehlen würde.“ Die Wellen bewegen sich nicht entlang befestigter Straßen.

Nur für den Fall, dass sie doch eine Verfolgen möchten, haben Colemanns Kollegen, geleitet von Kevin Knupp, eine mobile Wetterstation, die auf dem Parkplatz des NSSTC wartet. Das MIPS – kurz für Mobile Integrated Profiling System – ist ausgerüstet mit einem Radar, einem Laser, einem Mikrowellen-Radiometer und anderen Instrumenten, welche Wind, Temperatur, Druck, Aerosole und Inhalte vom Wasserdampf bis in einer Höhe von 10 Kilometern messen können.

"Ich kann es kaum erwarten, bis die nächste Welle auftaucht,” sagt Colemann, der überhaupt nicht gelangweilt ist.

Quelle: Science(at)NASA

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