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Was ist ein Tornado?

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Die Natur bringt viele spektakuläre Phänomene hervor, zum Beispiel Tornados. Diese Wirbelstürme sind für die höchsten Windgeschwindigkeiten auf unserem Planeten verantwortlich. Aber was genau ist eigentlich ein Tornado?

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Die Definition eines Tornados

Einen Tornado haben vermutlich die wenigsten von uns direkt mit eigenen Augen gesehen. Aber dank Medien wie Fernsehen, Social Media oder Hollywood (Film «Twister», 1996) kennen wohl alle den charakteristischen Rüssel.

Aber wie wird denn ein Tornado überhaupt definiert? Im meteorologischen Glossar der American Meteorological Society (AMS) findet sich folgende Definition, welche auch in anderen namhaften Publikationen zu finden ist:

„A (heavily) rotating column of air, in contact with the surface, pendant from a cumuliform cloud, and often visible as a funnel cloud and/or circulating debris/dust at the ground.”

Drei Dinge machen also einen Tornado hauptsächlich aus:

  1. Eine (stark) rotierende Luftsäule,
  2. welche Kontakt zur Erdoberfläche hat,
  3. und mit einer konvektiven Wolke (Cumulus-/Cumulonimbuswolke) in Verbindung steht.

Die Rotation ist dabei meist - aber nicht immer – sichtbar, entweder durch Kondensation in Form der typischen, rüsselartigen Wolke, oder auch aufgrund von aufgewirbeltem Staub oder Trümmerteilen.

Welche Wirbel sind Tornados und welche nicht?

In der deutschen Sprache werden alle intensiven, kleinskaligen, atmosphärischen Wirbel auch als Tromben bezeichnet.

Untenstehendes Flussdiagramm (basierend auf dieser Arbeit von Dotzek, Emeis 2003) zeigt, dass "Tornado" ein Synonym für "Grosstrombe" (der Begriff wird aber kaum mehr verwendet) ist. Kleintromben und Luftwirbel ohne Bodenkontakt sind keine Tornados.

Tornados - über einer Wasseroberfläche als Wasserhose bezeichnet - können in zwei Typen unterteilt werden.

Superzellentornado (Typ I – Tornado)

Superzellen sind langlebige Gewitter mit rotierender Aufwindzone (Mesozyklone). Tornados, welche in Verbindung mit Superzellen auftreten, sind in der Regel intensiver und langlebiger als Nicht-Superzellentornados.

Nicht-Superzellentornado (Typ II – Tornado)

Nicht-Superzellentornados entstehen meist in Verbindung mit Cumuluswolken oder mit (zum Teil linienförmig angeordneten) Gewitterwolken ohne rotierendem Aufwind. Oft sind Konvergenzen im Spiel. In der englischen Sprache werden sie über Land auch als «landspout», über Wasser als «waterspout» bezeichnet. Letztere sind beispielsweise ab und an auch über Schweizer Seen zu beobachten.

Nicht als Tornado zählen...

Blindtrombe (Trichterwolke oder «funnel cloud»)

Blindtromben oder Trichterwolken sind Luftwirbel, welche keinen Bodenkontakt haben. Per Definition können sie somit keine Tornados sein. Die Rotation der Luft wird aber wie bei einem Tornado durch Kondensation sichtbar. Wenn einem Beobachter die Sicht auf die Erdoberfläche unterhalb eines Wolkenrüssels versperrt ist (z.B. wegen Bäumen, Hügeln, Häusern), ist es nicht immer möglich zu entscheiden, ob es sich um eine Blindtrombe oder einen Tornado handelt.

Staubteufel («dust devil») und andere «Teufel»

Staubteufel sind thermisch erzeugte Kleintromben. Es sind zwar rotierende Luftsäulen mit Bodenkontakt, ihnen fehlt aber die Verbindung zu einer (konvektiven) Wolke und gehören folglich nicht zu den Tornados. Die rotierende Luft wird sichtbar durch aufgewirbelten Staub oder Dreck.  Staubteufel entstehen vor allem an heissen Sommertagen über Oberflächen mit erhöhter Absorption der kurzwelligen Sonnenstrahlung.  Im Ausnahmefall können die grössten Exemplare unter den Staubteufeln Schäden verursachen, in der Regel bleiben sie aber harmlos.

Je nach Material, durch welches solche Kleintromben sichtbar gemacht werden – existieren noch weitere „Teufel“. Wasser-, Schnee-, Nebel- oder Feuerteufel. Die Ursache der Rotation ist oft thermischer Natur.

Gustnado

Der Gustnado (Wortkreation aus «gust» und «Tornado») ist eine dynamisch erzeugte Kleintrombe. Er entsteht durch Verwirbelungen an Böenfronten konvektiver Stürme. Diesen Wirbeln fehlt in der Regel eine direkte Verbindung zur konvektiven Wolke und sind somit keine Tornados. Gustnados können Geschwindigkeiten von über 100 km/h erreichen und folglich zu Schäden führen.

Tropische Wirbelstürme (Hurrikan, Typhoon, etc.)

Tropische Wirbelstürme haben eine viel grössere Dimension und eine ganze andere Entstehung als Tornados. Verwechslungen der Begriffe sind von Zeit zu Zeit in den Medien zu beobachten. Tornados können aber bei Gewittern in den äusseren Regenbändern tropischer Wirbelstürme auftreten und zwar hauptsächlich im rechten (linken) Quadranten auf der Nordhalbkugel (Südhalbkugel) während einer Intensivierungsphase.

Stratus fractus

Während Schauern und Gewittern treten zum Teil sehr tief hängende Stratusfetzen auf. Diese können aus der Ferne und wenn Hügel den Blick verdecken ähnlich aussehen wie eine Trichterwolke/Tornado. Aus der Nähe sieht man jedoch sehr gut, dass die Rotation fehlt.

Das ist erst der Anfang

Das Thema "Tornados" ist noch lange nicht abgehandelt. Wie entstehen Tornados? Wo und wie oft kommen sie vor? Wie werden sie klassifiziert?

In unregelmässigen Abständen und in kleinen Häppchen werden weitere Blogeinträge zum Thema "Tornado" folgen.