Wirbelstürme
Wie sich Hurrikane bilden - und was der Klimawandel dazu beiträgt

Der Hurrikan „Helene“ traf vor knapp zwei Wochen auf Florida und hat eine gewaltige Spur der Zerstörung hinterlassen. Mehr als 200 Menschen kamen ums Leben. Die Aufräumarbeiten sind noch lange nicht beendet, da hat bereits ein weiterer Hurrikan die Westküste von Florida getroffen: Mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 195 Kilometern pro Stunde und starkem Regen sorgte auch "Milton" erneut für Chaos, Tote und Verwüstungen. Als Hurrikan der Kategorie drei traf er bei Siesta Key südlich von Tampa auf die Küste und fegte im weiteren Verlauf über das Zentrum des Bundesstaates hinweg. Zwei aktuelle Studien zeigen: Der Klimawandel hat die mächtigen Wirbelstürme verstärkt.

Die typische Hurrikansaison liegt zwischen Juni und November. Tropische Wirbelstürme entstehen über warmem Meerwasser von mindestens 26 Grad Celsius. Durch die Wärme verdunstet viel Wasser, wodurch wiederum feuchte Luft aufsteigt.

Diese Luft kühlt sich in der Höhe ab, der Wasserdampf kondensiert und setzt dabei Wärme frei. Diese freigesetzte Wärme verstärkt den Sturm, der immer mehr warme, feuchte Luft anzieht. Dadurch bilden sich die typischen spiralförmigen Winde, die sich immer schneller drehen – ein Hurrikan entsteht.

Hurrikane werden mit der Saffir-Simpson-Hurrikanskala eingestuft, die von den Meteorologen Herbert Saffir und Bob Simpson vom U.S. National Hurrikan Center entwickelt wurde. Wenn die Windgeschwindigkeit unter 63 Kilometer pro Stunde liegt, spricht man von einer Tropischen Depression. Bei Windgeschwindigkeiten zwischen 63 und 118 Kilometer pro Stunde wird der Sturm als Tropensturm bezeichnet. Ab 119 Kilometer pro Stunde wird die Hurrikanstärke erreicht.

Hurrikane der Kategorie 1 erreichen Windgeschwindigkeiten bis 153 Kilometer pro Stunde. Stufe 2 gilt bis 177, Stufe 3 bis 208 und Stufe 4 bis 251 Kilometer pro Stunde. Die höchste Kategorie 5 umfasst Hurrikane mit Windgeschwindigkeiten von mehr als 251 Kilometern pro Stunde. Über dem Meer werden Hurrikane oft stärker, da sie dort kontinuierlich warme, feuchte Luft aufnehmen. Über Land verlieren sie schnell an Kraft, weil ihnen die feuchtwarme Luft als Energiequelle fehlt.

Die Klimakrise hat einer aktuellen Analyse zufolge die heftigen Regenfälle und Windgeschwindigkeiten des Hurrikans „Helene“ in den USA verstärkt. Ohne die menschengemachten Klimaveränderungen wäre der Wind um etwa elf Prozent schwächer und der Regen um etwa zehn Prozent geringer ausgefallen, heißt es in einer Schnellanalyse der Wissenschaftler-Initiative World Weather Attribution (WWA).

Die zunehmende Erderwärmung erhöht Fachleuten zufolge die Gefährlichkeit der Hurrikane, da wärmere Luft mehr Wasserdampf aufnehmen kann, wodurch tropische Stürme schneller an Intensität gewinnen. Der Analyse von der World Weather Attribution zufolge bildete sich „Helene“ zu einer Zeit, als die Temperaturen im Golf von Mexiko zwei Grad höher lagen als vor Beginn des menschengemachten Klimawandels.

Die ungewöhnlich hohen Temperaturen entlang Helenes Weg von ihrer Entstehung bis zum Landfall waren 200- bis 500-mal wahrscheinlicher aufgrund des Klimawandels.

Helene führte in einigen Teilen der Appalachen zu starken Niederschlägen, was zu Überschwemmungen und Hunderten von Todesopfern im Südosten der USA führte. Die Forscher stellten fest, dass dieser Niederschlag etwa zehn Prozent stärker war, als er es ohne den menschlich verursachten Klimawandel gewesen wäre.

In einer weiteren Studie berichtet die Organisation Climate Central, dass erhöhte Meerestemperaturen im Südwesten des Golfs von Mexiko auch hinter der „explosiven“ Intensitätszunahme von Hurrikan Milton steckten. Die Analyse ergab, dass die erhöhten Wassertemperaturen im Golf in den letzten zwei Wochen 400- bis 800-mal wahrscheinlicher durch den menschlichen Klimawandel verursacht wurden.

Daniel Gilford, Meteorologe und Klimawissenschaftler bei Climate Central, sagte: „Der Klimawandel hat die Gewässer im Golf eindeutig erwärmt und damit die Entwicklung von Milton begünstigt. Dies hat wahrscheinlich seine rasche Intensivierung beschleunigt und den Hurrikan deutlich gefährlicher gemacht. Die durch fossile Brennstoffe verursachte Verschmutzung verstärkt diese Gefahr noch weiter.“

Der Klimawandel verstärkt Hurrikane deutlich, wie die aktuelle WWA-Analyse verdeutlicht. Die Welt hat sich aufgrund des menschengemachten Klimawandels, der vor allem durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe verursacht wird, bereits um 1,3 Grad Celsius erwärmt. Dadurch treten heftige Regenfälle wie bei Hurrikan Helene häufiger und stärker auf.

In Küstengebieten, wo Hurrikane auf Land treffen, kommen starke Regenfälle, wie sie bei Helene auftraten, nun etwa alle sieben Jahre vor – viel häufiger als früher. Im Landesinneren treten solche Ereignisse etwa alle 70 Jahre auf, wobei der Klimawandel ihre Wahrscheinlichkeit um bis zu 70 Prozent erhöht hat.

Wenn die globale Erwärmung auf zwei Grad Celsius ansteigt, werden solche extremen Regenfälle und Hurrikane noch häufiger und intensiver, da wärmere Ozeane den Stürmen mehr Energie liefern. Schon jetzt haben Klimaveränderungen die Regenmengen um etwa zehn Prozent verstärkt, und mehrtägige Starkregenereignisse sind durch den Klimawandel um 40 Prozent bis 70 Prozent wahrscheinlicher geworden. Bei einem weiteren Anstieg der Erderwärmung auf zwei Grad würde die Wahrscheinlichkeit solcher extremen Regenfälle um 15 Prozent bis 25 Prozent weiter zunehmen.

„Unsere Studie hat wieder einmal gezeigt, dass die Hurrikane immer schlimmer werden, wenn die Menschen weiterhin fossile Brennstoffe verbrennen und damit den Planeten erwärmen“, erklärte Studien-Mitautorin Friederike Otto vom Imperial College London. 

Einst seien solche Hurrikane nur alle 130 Jahre vorgekommen, nun etwa alle 53 Jahre. Deswegen ist den Forschenden zufolge nicht nur Klimaschutz extrem wichtig, sondern auch, dass sich betroffene Regionen besser vorbereiten.

Auch der Physiker Anders Levermann sagt: „Wir werden in der Zukunft mehr und heftigere starke Wirbelstürme in den Tropen haben. Das bedeutet, wir müssen unsere Häuser anders bauen. Wir müssen anders planen. Wir müssen uns an diese Bedrohung durch den Klimawandel anpassen. Und auch in Europa müssen wir sehen, ob die Kältebarriere, die wir derzeit noch im Nordatlantik haben, in der Zukunft weiter ausreichen wird, um uns vor den Ausläufern dieser tropischen Stürme zu schützen.“