Die Ursachen starker tropischer Wirbelstürme verstehen
Eine der vielen Auswirkungen der Aktivität des Menschen und des Treibhauseffekts scheint die Entstehung tropischer Wirbelstürme (Zyklogenese) zu sein. Diese haben katastrophale Folgen: sie verursachen nicht nur materielle Schäden, sondern kosten auch Menschenleben. Früher wurde die Achsensymmetrisierung (Erzwingung der Symmetrie um eine gegebene Achse) von Wirbeln als Ursache für die Entstehung (Zyklogenese) und die Verstärkung von Wirbelstürmen angesehen. EU-finanzierte Forscher beschäftigten sich im Rahmen des Projekts "Emergence and intensification of tropical cyclones" (EITC) mit der Achsensymmetrisierung und mit Rossby-Wellen-Wirbeln (vortex Rossby wave, VRWs). Ein Schwerpunkt des Projekts lag auf achsensymmetrisierten Störungen eines Wirbels, die von Auslenkungen der Rossby-Wellen-Wirbel (vortex Rossby waves, VRWs) bzw. erzwungenen asymmetrischen Wirbelströmungen begleitet werden. Die Wissenschaftler legten drei wesentliche Forschungsziele fest: Das erste Forschungsziel bestand in der Bestätigung, dass die Achsensymmetrisierung in der Tat dazu führen kann, dass sich ein kleines Tiefdruckgebiet zu einem starken tropischen Wirbelsturm entwickelt. Dazu wurde die Wirbelströmungsdynamik untersucht, die unter Umständen zur Verstärkung des Wirbelsturms führt. In einem zweiten Schritt bewerteten die Forscher, ob die Achsensymmetrisierung die Stabilität des entstandenen Zyklons beeinflusst und sie trotz gegenteilig wirkender Prozesse beibehalten wird. Erneut lag der Forschungsschwerpunkt auf der Wirbelströmungsdynamik. Als drittes Forschungsziel wurde vorgeschlagen, die Auswirkungen von thermischen Erregungen auf diese Dynamik zu untersuchen.L Durch die Entwicklung neuer analytischer Instrumente konnten zwei konkurrierende Theorien zur Entstehung eines zonalen Jetstreams aus kleinen, nicht-zonalen Wirbelströmen verdeutlicht werden. Mithilfe der Projektergebnisse und Instrumente konnten die Forscher ein spezifisches Problem untersuchen, nämlich das der Wechselwirkung zwischen Rossby-Wellen-Wirbeln (vortex Rossby waves) und kreisförmigen Wirbeln. Die Forscher fanden heraus, dass hier dieselben Vorgänge ablaufen und identifizierten eine Schwellenerregung, über der ein sehr kleiner Wirbel (tropisches Tiefdruckgebiet) amplifiziert bzw. verstärkt wird. Weitere Forschungsbemühungen sind notwendig, um das dritte Forschungsziel zu erreichen. Die Forscher werden sich mit den Auswirkungen der thermischen Erregung und von divergierenden Abläufen auf die Entstehung und Aufrechterhaltung starker tropischer Wirbelstürme befassen. Um verlässlichere Prognosen hinsichtlich der Intensität tropischer Wirbelstürme abgeben zu können, ist ein besseres Verständnis ihrer Entstehung und der nachfolgenden Verstärkung von wesentlicher Bedeutung. Davon profitieren auch Organisationen, die umweltpolitische Entscheidungen treffen, in besonders hohem Maße.
