Hurrikan

Definition und Einordnung

Ein Hurrikan ist ein tropischer Wirbelsturm in bestimmten Meeresgebieten: im nördlichen Atlantischen Ozean einschließlich Karibik und Golf von Mexiko, im Nordpazifik östlich von 180° Länge und im Südpazifik östlich von 160° Ost. Damit ein Sturm Hurrikan genannt wird, muss er mindestens Orkanstärke erreichen: Windstärke 12 auf der Beaufortskala, also mehr als 64 Knoten, 118 km/h oder etwa 32,9 m/s.

Hurrikane entstehen in der Regel zwischen Mai und Dezember, die meisten zwischen Juli und September. Die offizielle Saison dauert im Atlantik und im zentralen Nordpazifik vom 1. Juni bis zum 30. November; im östlichen Nordpazifik beginnt sie bereits am 15. Mai.

Nicht jeder tropische Wirbelsturm heißt Hurrikan. Im Indischen Ozean und im südlichen Pazifik spricht man von Zyklonen. Stürme in Ost- und Südostasien sowie im nordwestlichen Pazifik westlich der internationalen Datumsgrenze und nördlich des Äquators heißen Taifune. Über dem Mittelmeer können gelegentlich ähnliche Stürme auftreten; sie werden auch Medicanes genannt, ein Kofferwort aus Mediterranean Sea und hurricane.

Entstehung und Lebenszyklus

Hurrikane entstehen grundsätzlich in der Passatwindzone über warmem Meerwasser. Eine wichtige Voraussetzung ist meist eine Oberflächentemperatur des Meeres von mindestens 26,5 °C. Außerdem muss die Luft mit zunehmender Höhe gleichmäßig kälter werden, damit feuchtwarme Luft aufsteigen kann. Verdunstetes Wasser steigt durch Konvektion auf; bei der Kondensation entstehen große Wolken. Dabei wird sehr viel Energie frei, die sogenannte Kondensationsenthalpie.

Über der warmen Meeresoberfläche bildet sich ein Unterdruckgebiet. Aus der Umgebung strömt feuchte Luft nach. Oberhalb der Hurrikanwolken entsteht dagegen eine Zone hohen Luftdrucks, aus der die Luft in einem entgegengesetzten Wirbel wieder abfließt, einer Antizyklone. Weil ein Hurrikan sehr groß ist, steigt nicht ein einziges geschlossenes Luftpaket auf. Typisch sind spiralförmige Regenbänder mit Aufwinden und dazwischen Bereiche, in denen kühlere und trockenere Luft absinkt. Die Corioliskraft versetzt die bodennah zuströmende Luft in Rotation und lässt so den großräumigen Wirbel entstehen.

Weitere Voraussetzungen sind: Das Gebiet mit passenden Bedingungen muss groß genug sein; der Sturm muss mindestens etwa 5 Breitengrade oder 550 km vom Äquator entfernt sein, damit die Corioliskraft stark genug wirkt; das Meer muss mindestens 50 Meter tief sein; es darf keine starke vertikale Windscherung geben, also keine deutlichen Unterschiede zwischen Bodenwind und Höhenwind; außerdem braucht der Sturm einen Nukleus, etwa ein außertropisches Tief.

Wenn ein Hurrikan über Land zieht, bekommt er weniger feuchte Warmluft aus dem Meer. Sein Wasser- und Energienachschub versiegt weitgehend. Er schwächt sich zuerst zu einem tropischen Sturm ab und kann sich dann als tropisches Tief verlieren. Meteorologisch transportiert ein Hurrikan große Wärmemengen von tropischen Ozeanen in die Höhe und Richtung Pole; ein Teil der Energie wird später ins Weltall abgestrahlt.

Entstehungsorte und Zugbahnen

Im Atlantik entstehen Hurrikane oft südwestlich der Kapverden, im Karibischen Meer, bei den Westindischen Inseln und im Golf von Mexiko. Häufig gehen sie aus kleineren Störungen der Passatströmung hervor, die südlich der Sahara entstehen und über den Atlantik ziehen. Diese wichtige Entstehungsregion wird Hurricane Alley genannt. Südlich des Äquators bildete sich im Atlantik nur einmal ein Sturm mit Hurrikanstärke: Catarina im Jahr 2004.

Im Pazifik entstehen viele Hurrikane südlich von Acapulco. Sie ziehen meist auf das offene Meer hinaus oder drehen nach Norden ab, wo sie über Niederkalifornien hinwegziehen und das mexikanische Festland erreichen können. Ein ungewöhnliches Beispiel ist Hurrikan Vince, der sich am 9. Oktober 2005 zwischen den Azoren und den Kanaren bildete. Er schwächte sich vor Erreichen des europäischen Festlandes zu einem Sturmtief ab. Ebenfalls 2005 entstanden Delta, Epsilon und Zeta im östlichen Atlantik; mit Vince und Delta erreichten erstmals zwei Wirbelstürme in einem Jahr die Küsten Europas.

Atlantische Hurrikane ziehen kurz nach ihrer Entstehung oft nach Westen bis Nordwesten und drehen häufig zwischen dem 20. und 25. Breitengrad nach Norden bis Nordosten ab. Dieses Verhalten ist aber nicht sicher. Es wurden auch fast unbewegte, schlingernde, schleifenförmige oder nach Osten ziehende Hurrikane beobachtet. Unerwartete Richtungsänderungen sind möglich.

Die Vorhersage von Zugbahn und Stärke ist wichtig, damit Menschen rechtzeitig gewarnt oder evakuiert werden können. Für die langfristige Bahn atlantischer Hurrikane gilt die Position des Azorenhochs als entscheidend. Paläotempestologische Untersuchungen zeigen, dass bei einer weiter südwestlichen Lage des Azorenhochs zwischen 3400 und 1000 BP drei- bis fünfmal so viele Hurrikane die Golfküste erreichten, aber nur halb so viele die Atlantikküste.

Wind, Kategorien und Gefahren

Die Saffir-Simpson-Skala ordnet tropische Stürme und Hurrikane nach Windgeschwindigkeit ein. Ein tropischer Sturm hat 34–63 kn oder 63–117 km/h. Ab Kategorie 1 spricht man von einem Hurrikan: 64–82 kn oder 118–152 km/h, mit einer Flutwelle von 1,2–1,6 m und einem Kerndruck über 980 hPa. Kategorie 2 reicht von 154–176 km/h, Kategorie 3 von 178–209 km/h, Kategorie 4 von 211–250 km/h. Kategorie 5 gilt als verwüstend und beginnt ab 136 kn oder 252 km/h; die Flutwelle liegt dann über 5,5 m, der Kerndruck unter 920 hPa.

Die angegebenen Windgeschwindigkeiten beruhen auf einem 1-minütigen Mittelwert, wie er in den USA verwendet wird. Für entsprechende 10-Minuten-Mittelwerte gilt der Umrechnungsfaktor 0,88. Wichtig ist der Unterschied zwischen Windgeschwindigkeit und Zuggeschwindigkeit: Die Zuggeschwindigkeit ist die Bewegung des Zentrums über Grund. Die Windgeschwindigkeit über Grund ergibt sich aus der Zugbewegung und der Rotation des Wirbels. Auf der rechten Seite eines Hurrikans werden auf der Nordhalbkugel stärkere Winde gemessen, weil sich Hurrikane dort wegen der Corioliskraft linksherum drehen.

Die höchsten Windgeschwindigkeiten liegen in der Eyewall, dem Bereich rund um das fast windstille Auge. Ein Hurrikan mit bis zu 100 km Durchmesser kann über 200 km/h erreichen; in besonders gefährlichen Bereichen rechts der Zugrichtung eines Kategorie-5-Hurrikans können 300 km/h überschritten werden. Die Zerstörungskraft wächst stark mit der Windgeschwindigkeit: Die Kraft auf eine Wand wächst quadratisch, die herangeführte Energie kubisch.

Hurrikane gefährden Menschen und Infrastruktur durch hohe Windgeschwindigkeiten, Wellen und schwere Niederschläge. Folgen sind Sturmfluten, Windbruch, Küstenerosion, Erdrutsche, Sturzfluten und Überschwemmungen. Auch wenn ein Hurrikan über Land schwächer wird, können seine Wolken noch Hunderte Kilometer von der Küste entfernt sehr große Regenmengen bringen. Erreicht ein Hurrikan die mittleren Breiten, hat er meist viel Energie verloren und wird oft zu einem außertropischen Tiefdrucksystem oder niedriger eingestuft; trotzdem kann er noch schwere Regenfälle nach Europa bringen.

Rekorde und Beispiele

Hurrikan Katrina verursachte im August 2005 besonders schwere Schäden. Er zog mit Windgeschwindigkeiten von 250 bis 300 km/h über Florida, Louisiana, vor allem den Großraum New Orleans, Mississippi, Alabama und Tennessee. Der Artikel nennt über tausend Todesopfer und an anderer Stelle 1.392 beziehungsweise 1.839 Tote in Tabellen; die Schadensangaben unterscheiden sich ebenfalls: etwa 81 Milliarden Dollar im Fließtext und 201 Mrd. USD wirtschaftlicher Schaden in der Tabelle.

Die meisten Todesopfer eines atlantischen Hurrikans verursachte der Große Hurrikan von 1780 mit rund 22.000 Menschenleben beziehungsweise 22.000+ in der Tabelle. Weitere besonders opferreiche Hurrikane waren Mitch 1998 mit 11.000–18.000 Toten, der Galveston-Hurrikan 1900 mit 6.000–12.000 Toten und Hurrikan Fifi 1974 mit 8.000–10.000 Toten. Die Rangordnung richtet sich nach der höchsten angenommenen Opferzahl.

Der stärkste gemessene Hurrikan im Atlantik war Hurrikan Wilma. Sein Kerndruck lag bei 882 hPa, dem niedrigsten jemals im Atlantik gemessenen Luftdruck. Wilma intensivierte sich vom 18. bis 19. Oktober 2005 innerhalb weniger Stunden von einem tropischen Sturm mit Windgeschwindigkeiten unter 113 km/h zu einem Hurrikan der Kategorie 5 mit über 282 km/h.

Der stärkste Hurrikan im Nordpazifik und weltweit stärkste jemals gemessene Hurrikan war Hurrikan Patricia. Sein Kerndruck betrug 872 hPa, Rekord auf der westlichen Hemisphäre; nur Taifun Tip erreichte mit 870 hPa einen noch niedrigeren Luftdruck. Patricia hält außerdem mit 345 km/h, gemessen als 1-minütiger Mittelwind, den Rekord für die höchsten anhaltenden Windgeschwindigkeiten in einem tropischen Wirbelsturm. Für Taifun Nancy wurde 1961 derselbe Mittelwind berechnet, doch gelten die damaligen Messmethoden heute als wenig zuverlässig. Patricia intensivierte sich vom 22. auf den 23. Oktober 2015 von 138 km/h auf 335 km/h, also um 197 km/h innerhalb von 24 Stunden.

Benennung und Vorhersage

Hurrikane erhalten Namen, damit sie eindeutig bezeichnet und in Warnungen leichter verstanden werden können. Ursprünglich bekamen nur besondere Stürme Namen, etwa „New England Hurricane“. 1950 begann der National Weather Service mit der systematischen Benennung. Zuerst wurden Namen aus dem damaligen internationalen phonetischen Alphabet verwendet, zum Beispiel Able, Baker und Charlie. 1953 kamen englische Frauennamen hinzu. Ab 1960 wurden vorher festgelegte Listen mit je 21 Namen genutzt. Seit 1979 wechseln männliche und weibliche Namen ab; außerdem kamen französische und spanische Namen hinzu.

Heute gibt es sechs feste Namenslisten der World Meteorological Organization (WMO), die im Abstand von sechs Jahren wiederverwendet werden. Namen besonders zerstörerischer Hurrikane können gestrichen und ersetzt werden. So wurde „Ivan“ nach 2004 nicht mehr für 2010 verwendet und durch „Igor“ ersetzt. Aus der Saison 2005 wurden fünf Namen gestrichen: Dennis, Katrina, Rita, Stan und Wilma.

Im Atlantik und im östlichen Pazifik bekommt der erste benannte Sturm eines Jahres einen Namen mit A. Deshalb lässt sich an Namen wie „Katrina“ erkennen, dass es der 11. Sturm der Saison 2005 war; „Maria“ war der 13. Wenn die normale Liste nicht ausreichte, wurden früher griechische Buchstaben verwendet. Das geschah 2005 und 2020. Seit der Saison 2021 gibt es stattdessen eine zusätzliche Namensliste.

Die Ausprägung einer atlantischen Hurrikansaison wird jedes Jahr unter anderem von der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), dem Tropical Risk Consortium (TSR) und einem Team der Colorado State University prognostiziert. Dabei spielen unter anderem langfristige Schwankungen der Meeresoberflächentemperatur eine Rolle. Im Nordatlantik wechselt die Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) etwa alle 40 bis 80 Jahre zwischen warmen und kalten Phasen; warme Phasen stehen mit intensiveren Hurrikansaisons in Verbindung. Seit etwa 1995 befindet sich die AMO wieder in einer Warmphase. El Niño erhöht an der Ostküste der Vereinigten Staaten die Wahrscheinlichkeit von Windscherung und geht dort mit einer geringeren Hurrikanwahrscheinlichkeit einher; für die Westküste gilt das Gegenteil.