Hurrikane und Taifune, realistisch nachgestellt auf einer Seifenblase – dieses Kunststück gelang dem französischen Physiker Hamid Kellay und seinem Team an der Universität Bordeaux. Die Wissenschaftler erzeugten eine halbkugelförmige Seifenhaut als verkleinertes Imitat der irdischen Lufthülle auf der Nordhalbkugel. Das Verhältnis von Hautdicke zu Kugeldurchmesser entsprach dabei etwa dem Verhältnis von Atmosphärendicke zu Globusdurchmesser.
Die Forscher benetzten zunächst eine kreisförmige Schlinge von zehn Zentimeter Durchmesser mit Seifenlauge – ähnlich wie man einen kleinen Ring in Lauge taucht, um Seifenblasen heraus zu pusten. Mithilfe einer Gummiröhre pumpten sie dann Luft unter die dünne Haut, wodurch sich die Membran zur Halbkugel aufblähte. Das Imitat der nördlichen Erdatmosphäre erwärmte Kellay von unten – vom „Äquator” her –, während er den oberen Teil kühlte. Damit ahmte der Forscher die besonders starke Erwärmung der Äquatorzone durch die Sonne nach. In der Folge bildeten sich Blasen aus warmer Lauge, die sich auf der Seifenhaut in Richtung „Nordpol” bewegten. Und: In einem Bereich des Mini-Halbglobus, der etwa den Subtropen entspricht, keimten Turbulenzen auf. Die Blasen vereinigten sich zu mehrere Zentimeter großen „Stürmen” — mit Eigenschaften, wie sie auch reale Hurrikane haben. Die seifigen Wirbel rotierten um ein Zentrum, in dem ein kleines Auge entstand. Die Zwerg-Hurrikane existierten jeweils mehrere Minuten lang, bevor sie wieder zerfielen.
Kellay und sein Team beobachteten, dass sich die Miniatur-Wirbelstürme nicht wie ihre großen Brüder entlang einer klaren Bahn, sondern auf einem anscheinend willkürlichen Zickzack-Kurs bewegten. Diesen Unterschied zwischen Modell und Realität erklären die Physiker durch den im Modell fehlenden Einfluss der Erdrotation. Allerdings: Als die Wissenschaftler zum Vergleich die Zugbahnen echter Hurrikane analysierten, stießen sie auch dort auf gelegentliche zufällige Richtungsänderungen. Sie sind offenbar das Pendant zum Zickzack-Muster im Seifenhaut-Modell. Kellay sucht nun bei den Mini-Wirbelstürmen nach Gesetzmäßigkeiten für die sprunghaften Bewegungen, um die Vorhersage von realen Hurrikan-Zugbahnen zuverlässiger zu machen.
Redaktion: Hans Groth, nachrichten@bild-der-wissenschaft.de
