Wetterthema Über die Entstehung von Tornados
In Tornados werden die weltweit größten Windgeschwindigkeiten erreicht. Im Schnitt gibt es in Deutschland etwa 50 Tornados pro Jahr. Wir wollen einen groben Überblick geben, wie sie entstehen.
Orkantiefs wie Lothar oder Kyrill versetzen Menschen seit jeher in Angst und Schrecken, ihre Zerstörungskraft ist immens. Dennoch gibt es Winde, die weitaus größere Geschwindigkeiten von teilweise bis zu 500 Stundenkilometern erreichen und alles in ihren Weg dem Erdboden gleich machen. Diese kleinräumigen Wirbel – sogenannte Tornados (von spanisch tornar – „sich drehen“) treten in nahezu allen Regionen der Welt auf. Aber wie kommt es eigentlich zu den gefährlichen Wirbeln?
Zur Entstehung eines Tornados bedarf es einer Schauer- oder Gewitterwolke. Man unterscheidet je nach Herkunft der Rotation zwischen zwei verschiedenen Typen der Tornados. Der klassische Tornado entsteht im Bereich sogenannter „Superzellen“. Er kann sehr stark sein und tritt im mittleren Westen Nordamerikas besonders häufig auf. Unsere Abbildung zeigt schematisch, wie eine solche Superzelle funktioniert. An Tagen mit Superzellentwicklungen nimmt der Wind in den unteren Luftschichten mit der Höhe stark zu oder er weht sogar aus entgegengesetzten Richtungen. In dieser Windscherung steckt bereits eine Rotation, allerdings um eine horizontale Achse, in unserer Abbildung durch den am weitesten links befindlichen grünen Wirbel angedeutet. Wenn diese bereits Wirbel-behaftete Luft in den Aufwindbereich einer Gewitterwolke einbezogen wird, kann die zunächst in der Horizontalen vorhandene Rotation innerhalb der Gewitterwolke gekippt werden. Als Folge entsteht ein Gewitter, dessen gesamter Aufwindbereich um eine vertikale Achse rotiert, eine Superzelle ist geboren. Die Rotation erfolgt zunächst recht langsam und wird oftmals nur in Zeitrafferaufnahmen sichtbar. Wenn der rotierende Aufwindbereich nun zwischen den üblicherweise auf der Nord- und Westseite der Zelle auftretenden Abwinden eingezwängt wird, beschleunigt sich die Rotation – ähnlich wie bei einem Eiskunstläufer, der die Arme einzieht – und dann besteht höchste Gefahr. Durch starken Druckabfall innerhalb der rotierenden Luftsäule wird vorhandenes Wasser zur Kondensation gezwungen und der Rüssel sichtbar. Hierzulande treten besonders zwischen April und September immer wieder einzelne Superzell-Tornados auf, die teilweise für enorme Schäden sorgen. Ein besonders starker Tornado verwüstete am 10. Juli 1968 Teile von Pforzheim. Dabei gab es Windgeschwindigkeiten von schätzungsweise bis zu 400 km/h. Gute Beispiele für schwere Schäden in jüngerer Zeit sind die Superzell-Tornados von Großenhain in Sachsen (2010) und der Tornado von Bützow (2015).
Für die Entstehung eines Tornados des zweiten Typs reicht eine „normale“ Schauer- oder Gewitterzelle aus, dafür kann er nicht ganz so stark werden. Ein nicht zu vernachlässigender Anteil der jährlich etwa 50 Tornados hierzulande gehört diesem zweiten Typus an. Bei Windgeschwindigkeiten bis etwa 250km/h können kann es ebenfalls schwere Schäden geben. Der nicht an eine Superzelle gebundene Tornado bezieht seine Rotation daraus, dass der Wind unterhalb einer Gewitterwolke von vorne herein verschieden stark oder aus verschiedenen Richtungen weht. Es sind also bereits Wirbel mit vertikaler Achse in der Luftströmung vorhanden. Befindet sich darüber der Aufwindbereich einer Schauer- oder Gewitterwolke, wird der Wirbel nach oben gezogen und zugleich verengt. Damit greift auch hier der Effekt des Eiskunstläufers. Für seine Entstehung muss die Luftschichtung in den untersten Bereichen der Atmosphäre sehr labil sein, eine Bedingung, die am besten bei Kälteeinbrüchen über größeren Wasserflächen geben ist. Diese Tornadoart tritt daher häufig als sogenannte Wasserhose in Erscheinung, sie entsteht aber auch über Land. In Deutschland sieht man sie am häufigsten an den Küsten, über dem Bodensee und über dem Starnberger See.