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Schwerewellen erzeugen Tornados

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Wussten Sie, dass es ein neues Frühstücksgericht gibt, das Meteorologen dabei hilft schwere Stürme vorherzusagen? Im Süden der USA nennen sie es "GrITs."

GrITs steht für "Gravity wave Interactions with Tornadoes" (Interaktion von Schwerewellen mit Tornados). "Es ist ein Computermodel, das ich entwickelt habe, um zu untersuchen wie atmosphärische Schwerewellen mit schweren Stürmen wechselwirken", sagt der Meteorologe Tim Coleman vom National Space Science and Technology Center in Huntsville, Alabama.

Coleman meint, dass Welle-Sturm- Wechselwirkungen sehr wichtig sind. Wenn eine Schwerewelle auf einen rotierenden Gewittersturm trifft, kann sie den Sturm in einigen Fällen zu einem Tornado beschleunigen.

Was ist eine atmosphärische Schwerewelle? Coleman erklärt: "Sie sind ähnlich Wellen an der Oberfläche des Meeres, rollen aber durch die Luft anstelle von Wasser. Die Gravitation treibt sie an. Wenn man Wasser hochzieht und dann fallen lässt, ruft es Wellen hervor. Mit Luft ist es das Gleiche."

Coleman verließ seinen Job als Fernseh-Wettermann in Birmingham, um an seinem Dr. in Atmosphärenwissenschaften an der University of Alabama in Huntsville zu arbeiten. "Ich habe Spaß daran", sagt er, wobei sein Lachen und Enthusiasmus dies auch vorher schon vermuten ließen.

 "Man kann Schwerewellen überall beobachten", fährt er fort. "Als ich heute Morgen zur Arbeit fuhr, sah ich einige Wellen in den Wolken. Ich denke sogar auf dem Wasser beim Angeln über die Wellendynamik nach."

Schwerewellen beginnen, wenn ein Impuls die Atmosphäre stört. Ein Impuls kann zum Beispiel ein Scherwind, der Auftrieb eines Gewittersturms oder die plötzliche Veränderung im Jet Stream sein. Schwerewellen breiten sich um diese Störungen herum aus wie Wellen um einen Stein, der in einen Teich geworfen wird.

Wenn eine Schwerewelle auf einen rotierenden Gewittersturm drückt, komprimiert sie den Sturm. Dies führt dazu, dass sich der Sturm schneller dreht. Um zu verstehen wie, beschreibt Coleman einen sich drehenden Eiskunstläufer mit ausgestreckten Armen. "Sein Spin erhöht sich, wenn er die Arme an den Körper heranzieht." Genauso ist es bei sich drehenden Stürmen: Wenn sie durch Schwerewellen zusammengedrückt werden drehen sie sich schneller, um den Drehimpuls zu erhalten.

"Es gibt auch Scherwinde in einer Schwerewelle und der Sturm kann diese Scherung nehmen und kippen, so dass noch mehr Spin hinzukommt. All diese Faktoren können die Rotation des Sturms erhöhen, was ihn stärker macht und wahrscheinlicher einen Tornado hervorruft."

"Wir haben schon mindestens einen Tornado gesehen, der bereits Bodenkontakt hatte (in Birmingham, Alabama, am 8. April 1998) der stärker wurde als er mit einer Schwerewelle wechselwirkte."

Coleman macht auch klar, dass Schwerewellen manchmal in Gruppen kommen und mit jeder Welle wird der Tornado oder rotierende Sturm stärker.

Tim sein Chef Dr. Kevin Knupp fangen damit an den nationalen Wetterdienst und Wettervorhersager im Fernsehen zu schulen, damit sie in der Lage sind in Echtzeit nach Schwerewellen zu schauen, und die Theorie hinter dem GrITs Modell nutzen, um ihre Vorhersagen entsprechend anzupassen.

Wer hätte gedacht, dass GrITs schlechtes Wetter vorhersagt? "Nur wir Meteorologen hier in Alabama", sacht Coleman. Schwerewellen könnten jedoch tatsächlich das nächste große Ding bei der Vorhersage von schweren Stürmen sein.

Quelle: Science(at)NASA

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