Küstenhurrikane auf der ganzen Welt verstärken sich schneller, wie neue Studienergebnisse zeigen

Hurrikane gehören zu den zerstörerischsten Naturkatastrophen der Welt. Ihre Fähigkeit, Schaden anzurichten, wird von ihrer Umgebung geprägt; Bedingungen wie warmes Meerwasser, Lenkwinde und Luftfeuchtigkeit können die Stärke von Stürmen bestimmen.

Eine neue Studie von Wissenschaftlern des Pacific Northwest National Laboratory des Energieministeriums kommt zu dem Ergebnis, dass sich die Küstenbedingungen seit 1979 verändert haben, was zu einer schnelleren Intensivierung von Küstenhurrikanen auf der ganzen Welt führt. Darüber hinaus deuten neue Prognosen darauf hin, dass diese Rate weiter zunehmen wird, wenn der aktuelle Erwärmungstrend anhält. Der Artikel wird in der Zeitschrift veröffentlicht Die Zukunft der Erde.

Es wurde viel Arbeit geleistet, um die Entwicklung von Hurrikanen in unserer wärmeren Welt zu dokumentieren. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Stürme feuchter werden können, was ein erhöhtes Überschwemmungsrisiko mit sich bringt. Andere Untersuchungen deuten darauf hin, dass sie in bestimmten Gebieten häufiger zuschlagen könnten und dass ihre Intensität näher an der Küste ihren Höhepunkt erreichen könnte, was demnach ein zusätzliches Risiko für etwa 40 Prozent der Weltbevölkerung darstellt, die im Umkreis von 100 Kilometern (62, 13 Meilen) von einer Küste leben an die Vereinten Nationen.

Bisher konnte jedoch niemand feststellen, ob sich Küstenhurrikane weltweit schneller verstärken. Bei der Betrachtung früherer Daten stellten die Autoren der neuen Arbeit fest, dass die durchschnittliche Geschwindigkeit, mit der sich diese Stürme im Zeitraum von 1979 bis 2000 verstärkten, alle sechs Stunden 0,37 Knoten betrug. Dieses Tempo beschleunigte sich zwischen 2000 und 2020, wobei die durchschnittliche Intensivierungsrate alle sechs Stunden 1,15 Knoten betrug.

In den zwei Jahrzehnten vor dem Jahr 2000 hätte ein Hurrikan im Durchschnitt mit einiger Intensität beginnen und im Laufe eines Tages um etwa 1,5 Knoten an Stärke zunehmen können. Nach dem Jahr 2000 könnte ein durchschnittlicher Hurrikan mit der gleichen Intensität beginnen und sich im gleichen Zeitraum von 24 Stunden um etwa 4,5 Knoten verstärken.

Neu ist auch die Erkenntnis, dass sich dieser globale Trend unter den Auswirkungen des Klimawandels voraussichtlich verstärken wird. Ein Großteil der Hurrikanforschung konzentriert sich auf historische Beobachtungen und untersucht vergangene Aufzeichnungen, um mögliche Trends bei der Hurrikanverstärkung zu untersuchen.

In dieser neuen Arbeit enthüllte die Klimamodellierung die mögliche Entwicklung von Hurrikanen in den kommenden Jahrzehnten. An fast allen Küsten der Kontinente der Welt werden sich Hurrikane wahrscheinlich schneller verstärken, wenn sich der Planet erwärmt, wie neue Arbeiten zeigen.

„Wir sprechen hier nicht von einer Intensivierung mitten im Ozean“, sagte der Hauptautor und Klimaforscher Karthik Balaguru. „Wir sprechen davon, dass dies direkt an der Küste passiert, wo es am wichtigsten ist.“ Obwohl diese Veränderung spezifisch für die Küstenumgebung sei, könnten Inseln dem gleichen Risiko ausgesetzt sein, fügte Balaguru hinzu, da sich die gleiche Intensivierung in der Nähe der Philippinen und Madagaskars entwickeln könnte.

Steigende Verdichtungsraten: Was steckt hinter dieser Veränderung?

Die Autoren der neuen Arbeit verweisen auf die zunehmende Luftfeuchtigkeit und die Abschwächung der Windscherung als wesentliche Faktoren für die zunehmende Intensivierungsrate, wobei letztere künftig eine besonders wichtige Rolle spielen werden.

Unter Windscherung versteht man Änderungen der Windgeschwindigkeit und -richtung in verschiedenen Höhenlagen der Erdatmosphäre. Stellen Sie sich vor, Sie würden direkt von der Oberfläche des Planeten fliegen, als wären Sie in einem Aufzug. Während Sie sich durch die atmosphärischen Schichten bewegen, werden die Winde nicht gleichmäßig sein: In einer Schicht kann es zu starken Böen und ein paar Kilometer darüber möglicherweise zu schwächeren Winden kommen, die sich in eine andere Richtung bewegen.

Die vertikale Windscherung hat großen Einfluss auf die Stärke eines Hurrikans. Wenn Windscherung stark genug ist, kann sie dem Sturmkern Feuchtigkeit entziehen und so seine Kraft untergraben. Zu niedrig, und es ist eine Kontrolle weniger angesichts sich verstärkender Hurrikane.

Balagurus Team stellte fest, dass die Windscherung in weiten Teilen der Welt wahrscheinlich schwächer wird, insbesondere in der Nähe von Küstenregionen der nördlichen Hemisphäre in einem wärmeren Klima. Wahrscheinlich spielen mehrere Faktoren eine Rolle.

Die von der Oberfläche der subtropischen Ozeane an die darüber liegende Luft übertragene Wärme verändert die atmosphärischen Zirkulationsmuster und führt letztendlich zu einer geringeren Windscherung über den Küsten der USA. In Nordostasien ist die Erwärmung in den oberen Schichten der Erdatmosphäre der Hauptfaktor für eine geringere Windscherung. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass sich die oberen Schichten der Erdatmosphäre schneller erwärmen als die Planetenoberfläche.

„Diese Arbeit hat tiefgreifende Auswirkungen auf die an der Küste lebenden Menschen sowie auf operative Meteorologen und politische Entscheidungsträger“, sagte Co-Autorin und Geowissenschaftlerin Ruby Leung. „Die zunehmenden Intensitätsraten, die wir beobachtet haben, könnten bedeuten, dass auf Land treffende Hurrikane stärker und damit zerstörerischer werden könnten. Es ist wichtig, dass wir verstehen, wie sich die von diesen Stürmen ausgehenden Risiken ändern könnten, wenn sich unser Klima verändert.“

Die Autoren weisen darauf hin, dass die zunehmenden Intensivierungsraten weltweit nicht völlig einheitlich sind. Entlang der Westküste Mexikos beispielsweise deuten die Daten nicht darauf hin, dass Hurrikane sich viel schneller verstärken.

Während Balaguru die vielfältigen Auswirkungen der globalen Erwärmung auf extreme Wetterereignisse in diesem Jahrhundert hervorhob, führte er kürzlich ein anderes Team an, um einen überraschenden Zusammenhang zwischen Hurrikanen und einer anderen Form von Naturgefahren aufzudecken: Waldbränden.

Wirbelstürme und Waldbrände

In einer Anfang des Jahres veröffentlichten Arbeit stellten Balaguru und seine Co-Autoren fest, dass Hurrikane, die ihren Ursprung im östlichen Pazifik haben, das Waldbrandwetter im Südwesten der USA beeinflussen könnten.

Hurrikane im Ostpazifik treffen in der Regel nicht oft auf Land. Ihre Wege bleiben im Allgemeinen in Meeresgewässern. Von September bis Oktober ist es jedoch wahrscheinlicher, dass Stürme diesem Trend trotzen.

Hurrikan Hilary beispielsweise entstand im Ostpazifik und traf schnell die westliche Halbinsel Baja California, was das National Hurricane Center dazu veranlasste, seine erste Tropensturmwarnung für Südkalifornien herauszugeben.

Balagurus Team stellte fest, dass Hurrikane im Ostpazifik das Risiko von Waldbränden im Südwesten der USA verringern könnten, indem sie Niederschläge liefern und die Feuchtigkeitsmenge im Boden und in der Atmosphäre erhöhen. Tatsächlich beobachteten Forscher, dass in den Zeiträumen nach dem Eintreffen der Stürme weniger Land durch Waldbrände verbrannt wurde.

Prognosen des Klimamodells des Teams deuten darauf hin, dass die Hurrikanaktivität im Ostpazifik in den kommenden Jahrzehnten abnehmen könnte, auch aufgrund der globalen Erwärmung. Ohne die Zugabe von Feuchtigkeit in die ohnehin brandgefährdete Region ist es möglich, dass Waldbrände häufiger ausbrechen.

Es sind jedoch weitere Arbeiten erforderlich, um die vollständige Beziehung zwischen den beiden Phänomenen zu verstehen. Die von Hurrikanen im Ostpazifik verursachte Feuchtigkeit könnte auch das Vegetationswachstum im Südwesten der USA ankurbeln und so beispielsweise künftige Brände befeuern.