Sturm an der Küste

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Ein typischer Herbststurm an der Küste: Die Bäume biegen sich im Wind, das Meer schäumt über.

Auch im Sommer sind die Temperaturen über Europa ungleich verteilt. Doch besonders stark ist der Temperaturkontrast zwischen Norden und Süden dann nicht. Erst im Herbst, wenn sich mit der sinkenden Sonneneinstrahlung die Luft vor allem im Norden abzukühlen beginnt, nimmt der Kontrast zu. Das Mittelmeer hat dann noch eine Temperatur von knapp 20 Grad Celsius, während die Bewohner der nordischen Länder schon mit starkem Frost rechnen müssen.

Innerhalb weniger Wochen intensiviert sich im Herbst auf der Nordhalbkugel eine kräftige Luftmassengrenze - die sogenannte Polarfront. Diese Grenze, die kalte polare Luftmassen von den gemäßigt warmen Luftmassen trennt, existiert auch im Sommer. Aber erst im Herbst wandert sie nach Süden und verstärkt sich.

Die Lage der Polarfront

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Die Polarfront ist eine Luftmassengrenze, die kalte polare Luft von gemäßigt warmen Luftmassen trennt. Im Sommer der Nordhalbkugel zieht sich die Polarfront nach Norden zurück. Im Winter dagegen liegt sie im Mittel viel weiter südlich - oft verläuft sie dann quer über Europa.

Entlang der Polarfront wehen starke Westwinde rings um die Nordhalbkugel. Je stärker der Temperaturkontrast zwischen Norden und Süden ist, desto stärker weht der Wind und desto heftiger kann die Entwicklung der Stürme in den mittleren Breiten verlaufen. Diese Sturmwirbel gibt es übrigens auch auf der Südhalbkugel - dort existiert ebenfalls eine Polarfront.

Die Stürme der mittleren Breiten bilden sich typischerweise im Herbst und Winter. Meistens geht das mit einem kleinen Gebiet über dem Ozean los, in dem der Lufdruck zu fallen beginnt. An der Meeresoberfläche strömt die Luft nach innen, aber weil in der Höhe mehr Luft nach außen weht, sinkt der Lufdruck in dem Gebiet weiter ab.

Im Inneren des Tiefs steigt die Luft auf: Dadurch kondensiert Wasserdampf zu Tröpfchen und es bilden sich Wolken. Die frei werdende Kondensationswärme verstärkt den Auftrieb der Luft und die Entwicklung des Tiefs zum Sturmtief.

Durch die Corioliskraft - eine sog. Scheinkraft, hervorgerufen durch die Erdrotation - wird die nach Innen ins Tief strömende Luft auf der Nordhalbkugel nach rechts abgelenkt. Darum beschreibt der Wind auf dem Weg ins Tief hinein eine spiralförmige Bahn. Für die Polarfront bedeutet das folgendes: Östlich des Tiefs wird warme Luft nach Norden geführt, westlich davon kalte Luft nach Süden. An den Grenzen der Luftmassen entstehen eine Warmfront und eine Kaltfront, die sich mit der Rotation des Tiefs mitbewegen.

Entwicklung eines Sturmtiefs

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Dies ist die Entwicklung eines Sturmtiefs, dargestellt in vier Stadien. In Stadium A bildet sich an der Polarfront ein Tiefdruckgebiet (kurz Tief oder T) mit einer Warmfront (rot) und einer Kaltfront (blau). In Stadium B ist der Luftdruck im Zentrum des Tiefs stark gesunken, was man an den dicht gedrängten Isobaren erkennt, den schwarzen Linien gleichen Luftdrucks. Die Kaltfront beginnt die Warmfront einzuholen. In Stadium C hat die Kaltfront die Warmfront bereits teilweise erreicht - das ist die sogenannte Mischfront oder Okklusion (pink). In Stadium D sind die Luftdruckgegensätze am größten und der Wind weht am stärksten. Doch das Tief ist jetzt schon fast vollständig okkludiert. Die Luftmassen vermischen sich nun, und bald löst sich der Sturm wieder auf.

So nimmt die Entwicklung des Sturms - die "Zyklogenese", siehe unten - ihren Lauf: Je tiefer der Luftdruck im Innern des Tiefs sinkt, desto größer kann der Lufdruckunterschied zur Umgebung werden. Das lässt sich etwa an der Drängung der Linien gleichen Luftdrucks, der Isobaren, auf einer Wetterkarte ablesen. Und je enger die Isobaren nebeneinander liegen, desto größer ist die Windgeschwindigkeit.

In einem Sturm weht der Wind am Boden mit mindestens 75 Kilometern pro Stunde. Von einem Orkan spricht man ab einer Windgeschwindigkeit von 120 Kilometern pro Stunde. Abgesehen davon regnet oder schneit es in einem Sturm oft kräftig. Manchmal fallen die Niederschläge unwetterartig aus, gerade in den Bergen.

Zuletzt zog im Januar 2007 ein extrem starker Sturm über ganz Deutschland - es war genau genommen sogar ein Orkan: Kyrill hieß er. An einigen Orten wurden Windböen mit einer Geschwindigkeit von mehr als 150 Kilometern pro Stunde aufgezeichnet. Der Luftdruck war an der Grenze zu Dänemark bis zu 40 Hektopascal niedriger als an der Grenze zur Schweiz.

Extreme Werte nimmt in Stürmen oft auch der absolute Wert des Luftdrucks an. Über dem Atlantik erreichen Sturmtiefs manchmal einen Minimaldruck von unter 940 Hektopascal und weniger. Zum Vergleich: Der durchschnittliche Luftdruck liegt allgemein bei 1013 Hektopascal.

Den Höhepunkt erreicht ein Sturm oft erst zu dem Zeitpunkt, wenn die Kaltfront die Warmfront bereits teilweise eingeholt hat. Dann wickeln sich die spiralförmigen Linien der zwei Fronten ineinander und die Luftmassen vermischen sich. Innerhalb von wenigen Tagen zerfällt das Sturmtief. Übrig bleiben nur die Schäden, die es angerichtet hat.