Unterschied zwischen Downburst und Tornado ! Nicht jedes Starkwindereignis ist gleich ein Tornado !
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Symbolbild : Gewitter gestern in Krölpa
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Über große Teile von Deutschland gab es am gestrigen Sonntag wie erwartet teils schwere Gewitter. Vor allem in großen Teilen Süd- und Mitteldeutschland ging es heftig zur Sache. Dabei gab es nicht nur Probleme durch Starkregen oder Hagel sondern vor allem durch Starkwindereignisse.
Schwer getroffen hat es z.B. den Rhein-Main-Bereich und das Nürnberger Land. Die Bahn kämpfte in vielen Regionen mit Bäumen die auf Schienen und Oberleitungen stürzten und dabei den Bahnverkehr massiv behinderten. In einem Stellwerk bei Walldorf schlug ein Blitz ein. Zwischen Mannheim und Frankfurt wurde der Bahnverkehr eingestellt.
Auch in einigen anderen Regionen kam es zu abgedeckten Dächern, Überflutungen und umgestürzte Bäume. Vielerorts gibt es Tornadoverdachtsfälle wobei sich einige jedoch als Downbursts herausstellten. Was der Unterschied ist, dazu gleich mehr.
Im Landkreis Aschaffenburg wurden Dächer abgedeckt und Bäume knickten um. Durch umgeknickte Strommasten kam es zu Stromausfällen. Zudem standen einige Keller unter Wasser, wie die Feuerwehr der DPA mitteilte. Etwa 500 Einsatzkräfte mussten rund 400 Einsatzstellen abarbeiten. Die Autobahn 45 war in Richtung Seligenstadt voll gesperrt.
Schwer getroffen hat es auch Offenbach wo es zu erheblichen Schäden kam. Dort wird ein Tornado vermutet wobei jedoch ein Downburst als wahrscheinlicher gilt.
Vor allem der Wind wurde zum Problem. In Kümmersbruck wurde eine extreme Orkanböe von 152 km gemessen was wahrscheinlich ebenfalls durch einen Downburst kam. In Gera kam es zu schweren Sturmböen mit 91 km/h und in Schleiz 87 km/h. In Dresden und Nossen wurden Geschwindigkeiten von 89 km/h erreicht. Auch in Roth wurde eine Orkanböe mit 117 km/h gemessen. In Meiningen kam es zu Geschwindigkeiten von 96 km/h.
Was ist nun ein Downburst und was ein Tornado
Ein Downburst in eine Gewitterfallböe. Dabei stürzt ein Kaltluftkörper wie ein Stein zu Boden und der Wind breitet sich in alle Richtungen aus. Dabei spricht man von geradlinigen Winden. Diese Downbursts können hohe Windgeschwindigkeiten in Orkanstärke erreichen und die daraus entstehenden Schäden werden oft mit Tornadoschäden verwechselt. Allerdings weht der Wind bei einem Downburst immer in die selbe Richtung und wird nur durch Hindernisse wie Wälder oder Gebäude verwirbelt. Durch hohe Windgeschwindigkeiten werden ebenfalls Bäume umgeknickt, Dächer abgedeckt, teilweise sogar Gebäude schwer beschädigt, Strommasten umgeknickt und Trümmerteile können sich in Geschosse verwandeln. Der Unterschied jedoch ist die ist die Verfrachtung der Schäden denn diese sind in eine Richtung verfrachtet was man auch gut an Fallrichtungen der Bäume sehen kann. Für Downbursts bracht es zum einen Labilität, eine feuchtwarme Grenzschicht und natürlich das Gewitter.
Diese Vorrausetzungen waren gestern im Radiosondenaufstieg von Idar Oberstein vorhanden. Denn im Bereich der planetarischen Grenzschicht in ca. 1.5 km Höhe liegen die Taupunktkurve links und die Temperaturkurve recht nah beieinander. Der KO-Index von knapp -5 k zeigte zudem eine deutliche potentielle Instabilität die dementsprechend nur einen Auslöser brauchte damit daraus Labilität wurde. Bemerkenswert ist aber auch die vertikale Windscherung. Das bedeutet, das der Wind mit der Höhe zunimmt, die Richtung ändert oder beides. Vor allem die Geschwindigkeitsscherung ist deutlich vorhanden. Ein weiteres ist die Energie in Form von Cape. Wir sehen zum einen den Mixed Layer Cape ( grau ) und den MUCape ( lila ). Während der MLCape durch die Feuchte abhängig ist, wird der MuCape aus dem labilsten Luftpaket der untersten 300 hPa bestimmt. So kann zum Beispiel der MLCape bei 0 stehen aber der MUCape kann bei 500 j/kg stehen und somit für Gewitter ausreichend sein wenn andere Mechanismen passen. Ein weiteres ist der hohe Feuchtegehalt mit einem Gehalt an niederschlagbaren Wassers von mehr als 30 mm. In der Grafik habe ich noch eine schematische Gewitterwolke dargestellt , die dem Querschnitt verfolgt. Dabei befindet sich im Gleichgewichtsniveau ( EL ) der Amboss und im LCL die Basis. Liegt die Basis eines Gewitters bzw. einer organisierten Gewitterzelle ( Superzelle ) unterhalb 1500 oder besser noch unter 1000 Meter kann hier bodennahe vertikale Scherung greifen. Dieses kann ausreichend sein um einen Tornado auszulösen. Dabei bildet sich oftmals eine Wallcloud ( Mauerwolke ) die dann zu rotieren beginnt. Superzellen sind bei einer hochreichenden Scherung von 20 m/s und mehr wahrscheinlich wenn auch die anderen Parameter passen. Siehe dazu auch den Blogbeitrag
Bei einem Tornado handelt es sich um einen Wirbel. Dieser ist oftmals sehr kurzlebig und auf wenige hundert Meter beschränkt, kann aber auch über mehrere Kilometer hinwegziehen. Dabei zeigen die Schäden eine Verfrachtung die eher chaotisch und kreuz und quer vorliegt wie bei Fallrichtungen der Bäume zu erkennen ist. Tornados kommen in fast allen Teilen der Welt vor und sind nicht nur auf die USA beschränkt. Das verniedliche Wort Windhose oder Minitornado beschreibt das gleiche Phänomen. Den Minitornado gibt es nicht denn ein Tornado ist ein Tornado. Seine Stärke wird anhand der Schäden beurteilt und in der Fujitaskala eingeteilt. Dabei spricht man von F0 bis F5 oder auch neu EF 0 bis EF 5. Dabei ist die Stärke 5 die Stärkste und die Schäden sind vernichtend denn dabei können ganze Orte von der Landkarte gefegt werden. In Deutschland treten etwa 30 bis 60 Tornados auf wobei die Dunkelziffer in unbesiedelten Gebieten durchaus höher sein kann. Durch die dichtere Besiedlung und den Zeiten von Handy und Smartphone werden viel mehr Tornadoereignisse dokumentiert. Das diese aber mehr werden, ist nicht bewiesen. Wissenschaftlich ist noch nicht ganz klar warum die eine Superzelle einen Tornado auslösst und die andere nicht. Zur Beurteilung der möglichen Tornadogefahr oder auch zur Analyse bedient man sich dem sogenannten Dopplerradar. Dabei wird gemessen wie sich Luftteilchen oder bessere Regentropfen verhalten. Dabei wird die Strömung zum Radarstandort hin und vom Standort weg gemessen. Kommt es dabei auf engen Raum zu hohen Unterschieden, so kann dort Rotation vorhanden sein. Ob ein Tornado dort ist kann das Dopplerradar jedoch nicht erkennen. Dieses kann nur eine Schadensanalyse vor Ort klären.
Bei den Tornados gibt es noch Unterschiede. So unterschiedet man unter zwei Typen !
Typ 1 : Der Tornado aus einer Superzelle. Dieser produziert gerne die stärksten Exemplare mit einer Stärke von F0 bis F5. Vorrraussetzung ist hohe Labilität, Energie und eine starke Umgebungsscherung.
Typ 2 : Ist der schäwchere Kollege der bei geringer Umgebungsscherung entstehen kann. Er ist nicht unbedingt an Gewittern gebunden sondern kann auch bei Schauern oder unter Cumuluswolken entstehen.
Bei starker Sonneneinstrahlung können sich auch kleine Wirbel entwickeln die jedoch keine Mutterwolke haben. Dabei sind es sogenannte Dustdevel ( Staubteufel ). Über Wasserflächen nennt man diese Wirbelwinde Wasserhosen. Sie können unter Umständen auch deutliche Sträken erreichen denn Wasserhosen sind nichts anderes wie Tornados auf dem Wasser.
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