Fast könnte die Szene aus dem Hollywood-Film “Twister” entnommen sein. US-Meteorologen entschlüsseln mit kleinen Flugsonden das Windprofil von tropischen Wirbelstürmen. Aus rund 3000 Meter Höhe lassen sie die Module aus einem Flugzeug in einen Hurrikan fallen. Über das “Global Positioning System” (GPS) lässt sich der Ort jeder Sonde fortlaufend verfolgen. Daraus bestimmen die Forscher die Daten für ein genaues Profil der Windgeschwindigkeiten. Insgesamt untersuchten sie mit 300 Sonden 15 Wirbelstürme in den Jahren 1997 bis 1999. Ihre Ergebnisse veröffentlichen sie im Fachblatt “Nature (Vol. 422, S. 279)”.
“Die Daten zeigen einen logarithmischen Anstieg auf den ersten 200 Metern und ein Maximum der Windgeschwindigkeit bei rund 500 Meter Höhe”, berichten Mark Powell von der Hurricane Research Division in Miami und seine Kollegen. Die größten Windgeschwindigkeiten konnten die Forscher mit knapp 80 Metern pro Sekunde, also rund 280 Stundenkilometern im Zentrum eines Wirbelsturms in wenigen hundert Meter Höhe messen. Doch auch in Bodennähe bis rund zehn Meter können Werte um die 40 Meter pro Sekunde erreicht werden.
Parallel zu der Positionsbestimmung und der Messung der Windgeschwindigkeiten können die Sonden während ihres wirbelnden Falls auch Daten über Luftfeuchte und Temperatur sammeln und an die Forscher im “Mutterflugzeug” senden. Doch das Strömungsprofil eines Wirbelsturms steht im Mittelpunkt ihres Interesses. Denn dieses beeinflusst wesentlich die Wechselwirkung zwischen Atmosphäre und Ozean, damit die Rauigkeit der Wasseroberfläche von glatt bis schaumkronenweiss und schließlich die Menge des aufgewirbelten Wassers.
Auf der Grundlage solcher Wirbelsturm-Modelle, die vor diesen Messungen nur für geringe Windgeschwindigkeiten sichere Aussagen lieferten, kann auch die zerstörerische Kraft der alljährlich wiederkehrenden Tropenstürme abgeschätzt werden. Neben Versicherungen sind nicht zuletzt auch Architekten an diesen Daten interessiert, um möglichst sturmsichere Bauten für die gefährdeten Regionen konstruieren zu können.
Jan Oliver Löfken
