Der Hurrikan | tropischer Wirbelsturm
Die Entstehung eines tropischen Wirbelsturms
Wirkungskette:
- ☀ ➭ TH2O ↑
- H2O ♨ ➭ warme Luft ⇪
- TLuft ↓ ➭ ☁ ➭ TLuft ↑ ➭ Luft ⇪ ➭ ☁ ☁ + ☂
- p ↓ ➭ ➠Wind
- da Erde ⚽ ➭ ↺Wind
Der Hurrikan ist ein tropischer Wirbelsturm der Durchmesser bis zu 1000 km und Windgeschwindigkeiten von bis zu 300 km/h erreicht.
1 Die Energie der Sonne
☀ ➭ TH2O ↑
Die Sonne erwärmt das Wasser auf mindestens 26 °C.
Die darüber liegende Luft erwärmt sich auf die identische Temperatur.
2 Wasser verdampft und warme Luft steigt auf
H2O ♨ ➭ warme Luft ⇪
Wasser verdampft. Pro Liter wird hierzu eine Wärmeenergie von 2,2 Millionen Joule benötigt. Je wärmer die Luft, desto mehr unsichtbaren Wasserdampf kann sie pro Kubikmeter speichern.
| Temperatur in °C | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| max. Wassergehalt in g/m3 | 5 | 7 | 9,5 | 13 | 17 | 23 | 30 |
Da warme Luft eine geringere Dichte hat steigt sie auf und nimmt den Wasserdampf mit.
3 Es bilden sich Wolken
TLuft ↓ ➭ ☁ ➭ TLuft ↑ ➭ Luft ⇪ ➭ ☁ ☁ + ☂
Aufsteigende Luft kühlt pro 100 m um 1 °C ab. Dabei kann die Luft nicht mehr so viel Wasserdampf speichern und dieser kondensiert. Die kleinen Wassertröpfchen bilden Wolken.
Beim Kondensieren wird wiederum Energie in Form von Wärme frei. Pro Liter sind dies wieder 2,2 Millionen Joule, was dazu führt das die aufsteigende Luft nur um 0,6 °C pro 100 m abkühlt. Diese Wärme lässt die Luft weiter steigen, wodurch noch mehr Wasser kondensiert und sich mächtige Wolken und Regen bilden.
4 Unterdruck und Wind entstehen
p ↓ ➭ ➠Wind
Da am Boden die Luft fehlt entsteht hier ein Unterdruck. Meterologen sprechen von einem Tiefdruck. Zum Ausgleich des Tiefdrucks strömt von der Seite Luft nach und so entsteht der Wind.
Die angezogenen Luftmassen werden über dem Meer erwärmt und speichern wiederrum jede Menge Wasser und steigen Richtung Zentrum nach oben. Je mehr mit Wasserdampf gesättigte Luft aufsteigt, desto größer wird der Unterdruck im Zentrum und desto stärker der Wind. Es entsteht ein Sturm.
Das System funktioniert nur, wenn die aufsteigenden Luftmassen nicht durch Winde auseinandergetrieben werden.
5 Die Rotationsbewegung
da Erde ⚽ ➭ ↺Wind
Wie aber entsteht die Rotationsbewegung?
Die Erde dreht von Westen nach Osten. Strömt Luft vom Äquator mit einer höhern Bahngeschwindigkeit Richtung Nordpol wird sie auf dem Weg zum Zentrum nach rechts abgelenkt.
Strömt Luft vom Nordpol mit einer niedrigeren Bahngeschwindigkeit Richtung Äquator wird sie auf dem Weg zum Zentrum nach links abgelenkt.
Das führt zu der typischen Rotationsbewegung eines Hurrikans. Die scheinbare Kraft, welche aufgrund der Luftbewegung in Richtung Erdrotationsachse auftritt, nennt man Corioliskraft.
Quellen:
Wortliste und Satzbausteine
| der Hurrikan, -e | tropischer Wirbelsturm | ↺Wind |
| die Wolkenbildung, keine Mehrzahl | Da aufsteigende Luft abkühlt kann diese nicht mehr so viel Wasser speichern und gasförmiges Wasser kondensiert. | ☁ |
| kondensieren | gasförmiges Wasser wird flüssig und dabei für das menschliche Auge sichtbar | ☁ + ☂ |
| der Unterdruck, "e | Aufgrund der aufsteigenden feuchten Luftmassen, fehlt Luft am Boden. | p↓ |
| die Wassertemperatur, -n | je wärmer das Wasser, desto höher ist seine Temperatur | TH2OT↑ |
| die Rotationsbewegung, -n | Da die Erde rund ⚽ ist und die Luft zu den Polen hin, bzw. wegströmt kommt es zur Rotationsbewegung des Windes. | ↺Wind |