Hurrikan Harvey – Mythos und Fakten

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Hurrikan Harvey am 25. August 2017 um 17:18:25 UTC, Cat 4 Stadium,

Quelle: http://weather.cod.edu/satrad/exper/?parms=meso1-13-24-0

 

In der ersten ORF-Meldung zu Harvey ist von zu erwartetem Extremniederschlag keine Rede, sondern es wird sich auf den Sturm fixiert.

Darum wieder einmal eine Klarstellung zu Hurrikan-Gefahren!

Ohne Zweifel sind Spitzenböen bis 200 km/h und mehr sehr gefährlich, decken Häuser ab und lassen die typisch amerikanischen Leichtbausiedlungen wie Kartenhäuser in sich zusammenfallen.  Viel gefährlicher sind jedoch die begleitenden Regenbänder, die schauerartig und gewittrig extrem verstärkt werden. Sie beziehen ihren extremen Wassergehalt vom warmen Golfwasser, dessen Temperaturwerte im übrigen vor der Entstehung des Hurrikans und auch kurz vor der Cat-4-Phase zwar leicht über dem Durchschnitt lagen, aber nicht extrem über dem Durchschnitt lagen!

anoma.8.21.2017

anoma.8.24.2017

Oberflächenwassertemperaturen (Abweichungen vom Durchschnitt) am 21. und 24. August 2017 in der Karibik

Quelle: http://www.ospo.noaa.gov/Products/ocean/sst/anomaly/

Im neuesten Wetterballonaufstieg von Lake Charles, etwa mittig zwischen Houston und New Orleans gelegen, sind die Ursachen für die hohen Regenmengen erkennbar:

lakecharls

Radiosondenaufstieg vom 27. August 2017, 12 UTC

Bis rund 6000m Höhe überwiegt ein starker Südostwind, somit kommt weiterhin feuchte und – naturgemäß in der Hurrikan-Zirkulation sehr labil geschichtete Luft – direkt vom Golf von Mexiko. Der Wassergehalt beträgt 62 Liter pro Quadratmeter, wenn man die gesamte Luftsäule ausfällen würde. Und das passiert derzeit zeitweise stündlich!

Am 27. August, 16.56 UTC meldeten 20 Flusspegel ein schweres Hochwasser:

raingauges

Pegelmeldungen am 27. August 2017, 18.56 MESZ

Quelle: http://water.weather.gov/ahps2/index.php?wfo=hgx

Die Ähnlichkeiten zu Hurrikan Katrina sind frappierend. Auch hier wurden die verheerendsten Schäden durch das nachfolgende Hochwasser verursacht. Ein schnellziehender Hurrikan verursacht zwar starke Sturmschäden, aber die Verweildauer der Niederschlagsgegebiete ist gering. Viel gefährlicher sind langsam ziehende oder gar ortsfeste Systeme mit geringem Sturmpotential, aber langer Verweildauer der Niederschlagsgebiete! Das betrifft Gebiete, die so viel Regen in kurzer Zeit nicht gewöhnt sind oder wo sowohl landschaftlich als auch baulich kaum Überschwemmungsgebiete vorhanden sind, stärker als andere Gebiete, wo das regelmäßiger passiert und die Bewohner entsprechend vorbereitet sind, wenn sie nicht in Ländern mit geringer Infrastruktur leben (Indien, Bangladesch, Südostafrika).

Verursacht wurde die rasche Intensivierung und nun lange Verweildauer durch geringe Höhenwinde, ausreichend warmes Oberflächenwasser im Golf von Mexiko mit 28-30°C kurz vor der  Cat-4-Phase (Quelle: http://www.aoml.noaa.gov/cgi-bin/trinanes/searchmaps2.cgi?month=8&day=24&year=2017

Ist Harvey ein Produkt des Klimawandels?

Ich weiß, es juckt jeden von uns in den Fingern, dem Klimawandelleugner Trump eins reinzudrücken. Meine Meinung als Wissenschaftler ist dazu jedoch gespalten, ich halte Tornados und Hurrikane als kurzlebige, hochgradig nichtlineare Wetterphänomene nicht für geeignet, um damit den Klimawandel zu argumentieren.

Wer erwartet, dass ich die Beteiligung des Klimawandels hier ausschließen kann, wird enttäuscht werden. Das kann ich nicht, aber ich kann ein paar Gründe nennen, weshalb die Entwicklung und die Auswirkungen von Harvey nicht sooo ungewöhnlich sind:

Es ist erst der siebte Hurrikan dieser Intensität seit Aufzeichnungsbeginn 1851, der an Land geht. Der letzte Cat-4-Hurrikan, der Texas traf, war am 11. September 1961 Hurrikan Carla. Der letzte Hurrikan ähnlicher Intensität, der im Golf von Mexiko Landfall beging, war Hurrikan Katrina als Cat 5 Ende August 2005. Spricht nicht zwingend für eine Häufung intensiver Hurrikane!

Landfall-Hurrikane sind statistisch übrigens wesentlich zuverlässiger dokumentiert, weil erst seit 1964 ausreichend und flächendeckende Satellitenmessungen vorhanden sind.

Die beeindruckend hohen, noch nie dagewesenen Regenmengen könnte man von der leicht erhöhten Oberflächenwassertemperatur ableiten (etwa 0,5 bis 1°C über dem Schnitt), aber – in meinen Augen bedeutender – von der Ortsfestigkeit des Tropensturms! Er bewegt sich nur sehr langsam landeinwärts, was an hohem Luftdruck über dem Westen der USA liegt. Dieses blockiert regelrecht die Vorwärtsbewegung. Die potentielle Verweildauer ist enorm. Durch die sehr labilen Luftmassen bilden sich immer wieder langsam ziehende, aber intensive Regenbänder mit extremen Niederschlagsraten.

Bis heute ist nicht vollständig verstanden, warum sich Hurrikane innerhalb kürzester Zeit extrem vertiefen können (Beispiel: Hurrikan Andrew im August 1992: 72 hPa Druckfall in 24 Stunden).

In den vergangenen Jahrzehnten stieg die Oberflächenwassertemperatur in den Tropen um 0,25 bis 0,5°C an (Messbefund). Es gibt keine direkte Korrelation zwischen Oberflächenwassertemperatur und Intensität eines Tropensturms.

Weitere Gegenargumente:

  • Datenverlässlichkeit ist inkonsistent: Mittelwind und Kerndruck werden operationell bestimmt. Je nach Methode (Dvorak 1967, Koba 1969) gibt es Intensitätssprünge (höhere oder niedrigere Kategorien).
  • Erfassung ist inkonsistent, da sich die Technik verbessert (seit 1948 Aufzeichnungen), dadurch werden stärkere Stürme besser erfasst
  • Große Dunkelziffer an „fish storms“: vor der Satellitenbeobachtung ab 1964 wurden nur Landgänge erfasst, ca. ein Drittel aller Stürme erreicht nie das Land.
  • Windscherung ist eine viel fundamentalere Größe, was die Tropensturmentstehung betrifft (KLOTZBACH 2006^1).
  • 60 Jahre Daten sind statistisch nicht signifikant, da es möglicherweise lange periodische Schwankungen gibt, die sowohl ozeanische als auch atmosphärische Ursachen haben (z.B. El Niño) können.
  • Je nach Region ist die Zahl der Tropenstürme hochvariabel

 

^1: Klotzbach, P. J. (2006), Trends in global tropical cyclone activity over the past twenty
years (1986–2005), Geophys. Res. Lett., 33, L10805, doi:10.1029/2006GL025881.

Was spricht dafür? Durch die globale Erwärmung nimmt die absolute Feuchte zu, wodurch theoretisch mehr Energie zur Verfügung steht. Praktisch ist aber der Einfluss der Höhenwinde wichtig, der darüber bestimmt, ob ein Tropensturm zum Hurrikan wird und wie langlebig er wird, ebenso wie langsam oder schnell er zieht.

 

In Summe ist Hurrikan Harvey also kein gutes Beispiel, um den Klimawandel aufzuzeigen. Dafür gibt es dutzend andere gute Beispiele. The American People may look at the widespread wildfires in Canada, the heavy ice melting processes in the Arctic regions as well as retreating glaciers in the alpine Region. There is plenty of evidence given, you don’t need tropical storms to argue for that. You may see Harvey, however, as a possible glance into the future how the unavoidable increase of sea levels may affect coastal areas. Storm surges will be much more powerful than before. I could argue nonscientific and say, ok, take the storm as a sign for climate change. Obviously, you need catastrophic weather events to be convinced that climate change is actually happening right now! And completely irrespective of climate change, the world’s inhabitants do not treat their home very well! Pollution, densely-built-up areas, concrete channels and burning gas and oil will not help. Earth’s  ressources are not endless.

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