Informationen über die Entstehung von Tornados

Bilder, Grafiken, Animationen und Texte von Walter Stieglmair

 

• Gewitterarten
• Erkennen von Gewittern
• Wie entstehen Hagelkörner
• Wie entsteht ein Tornado
• Bildbeispiele
• Gesamtversion des Dokuments

Wie entsteht ein Tornado

Im mittleren Westen der USA (in der sogenannten "Tornado-Alley") entstehen im Frühjahr besonders heftige Gewitter. Feuchte Warmluft aus dem Golf von Mexico strömt zu dieser Jahreszeit in Richtung Norden. Zur gleichen Zeit strömen trockene Kaltluftmassen mit hoher Geschwindigkeit von Kanada kommend über die Rocky Mountains hinweg in Richtung Süden. Die Kaltluftmassen legen sich durch die hohe Zuggeschwindigkeit über die Warmluftmassen, obwohl kalte Luft schwerer ist als Warmluft. Die Warmluft wird bei diesem Prozeß verdrängt und die unterschiedlichen Luftmassen verwirbeln miteinander. In diesem explosiven Strömungsgemisch entstehen dann riesige Gewitterwolken (Superzellen) mit einer vertikalen Ausdehnung bis zu 20 Kilometer bei einem Durchmesser von bis zu 30 Kilometer.

 

Die oberen, trockenkalten Luftschichten in der Gewitterwolke haben eine weit höhere Zuggeschwindigkeit und auch eine andere Zugrichtung als die unteren, feuchtwarmen Luftschichten (Windscherung). Durch diesen Effekt beginnt die Luft horizontal zu rotieren, ähnlich einem auf einem schrägstehenden Tisch herabrollenden Bleistift. Die nach oben strebende Warmluft im unteren Bereich der Gewitterwolke (Aufwindbereich) kippt nun die horizontale Rotation in die Vertikale. Der Aufwindbereich der Gewitterwolke ist nun gezwungen vertikal zu rotieren, eine Superzelle ist entstanden. In der vertikalen Rotation kommt es zu einem starken Luftdruckabfall, welcher die umgebenden Warmluftmassen ansaugt (Inflow). Dadurch kann ein sich nach unten verengender, dort immer schneller rotierender Luftwirbel bilden.

 

Berührt der Luftwirbel noch nicht den Boden, ist dies eine Funnelcloud. Erst bei Bodenkontakt der Rotation ist ein Tornado entstanden, der dort für schlimme Schäden sorgen kann. Eine Superzelle zieht mit oft rascher Geschwindigkeit dahin, und dreht sich nun wie ein gigantischer Kreisel (siehe Zeitraffer-Film). Der eigentliche, sehr schnell rotierende Tornado aber ist je nach Kategorie mit etwa 50 bis maximal 1500 Meter Durchmesser viel kleiner und sinkt aus dem Sockel (Wallcloud) der Superzelle wie ein Rüssel zu Boden (siehe Fotos). Superzellen entstehen vorwiegend am späteren Nachmittag oder frühen Abend, weil die Sonneneinstrahlung bis zu dieser Zeit die unteren Luftschichten aufgeheizt hat. Eine durch ein aufgeheiztes Gebiet ziehende Superzelle kann auch sehr lange bestehen, weil die rotierende Aufwindzone laufend feuchte Warmluft aus der Umgebung ansaugt und so kontinuierlich für Kondensation und Wolkenneubildung sorgt. In der Abwindzone einer Superzelle gibt es oft schweren Sturm (Downburst), großvolumigen Hagelschlag und Starkregen. Tornados kommen auf der ganzen Welt vor. Auch in Deutschland gibt es bei besonderen Wetterbedingungen Tornados, die meistens nicht so heftig sind wie die nordamerikanischen Tornados.

 

Tornados sind die schnellsten Winde, die auf der Erde vorkommen. Sie werden nach der Fujita-Skala in sechs Kategorien (F0 bis F5) aufgeteilt:

 

Kategorie F0 (bis 115 km/h): Äste brechen, flachwurzelnde Bäume können umkippen.
Kategorie F1 (bis 180 km/h): Dachziegel lösen sich, Wohnwagen können umstürzen.
Kategorie F2 (bis 250 km/h): Dächer werden abgedeckt, Güterzüge können entgleisen.
Kategorie F3 (bis 330 km/h): Bäume werden entwurzelt, Autos werden von der Straße gefegt.
Kategorie F4 (bis 420 km/h): Häuser werden zerstört, Autos werden durch die Luft geschleudert.
Kategorie F5 (bis 510 km/h): Totale Verwüstung. Selbst massive Stahlbetonbauten werden zerstört.

 

Folgende Grafik zeigt den Aufbau einer Superzelle, das Bild daneben zeigt eine Superzelle.