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Jeder Wirbelsturm kann eine ungeheure und zerstörerische Kraft entwickeln; Zyklone gehören zu diesen Wirbelstürmen. Sie kehren immer wieder zu bestimmten Zeiten zurück, können jedoch von Meteorologen genau beobachtet und früh genug eingeschätzt werden. Doch wie entstehen Zyklone?
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Leg kostenfrei losWelche Windgeschwindigkeit muss auf der Beaufort-Skala überschritten werden, um als Zyklon zu gelten?
Welche Bedingungen sind notwendig, damit ein Zyklon entsteht?
In welche Richtung rotiert ein Zyklon auf der Südhalbkugel?
Welche Gefahr geht von einem Zyklon aus, wenn er auf Land trifft?
Was ist ein Zyklon?
Welche Skala wird zur Einstufung der Stärke eines Zyklons verwendet?
Was bildet sich im Zentrum eines Zyklons?
Wie hoch kann die Wolkenwand eines Zyklons sein?
Ab welcher Windgeschwindigkeit wird ein Wirbelsturm als Zyklon bezeichnet?
Welche Kraft beeinflusst die Drehbewegung der Luftströme in einem Zyklon?
Welche Windgeschwindigkeit muss auf der Beaufort-Skala überschritten werden, um als Zyklon zu gelten?
Welche Bedingungen sind notwendig, damit ein Zyklon entsteht?
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Team Zyklon Lehrer
Der Begriff Zyklon (griech. Kreis) ist eine Bezeichnung für Wirbelstürme im tropischen Raum. Von einem Zyklon spricht man aber nur im Indischen Ozean und im Südwest-Pazifik.
Im Unterschied zu einem Hurrikan oder Taifun rotiert ein Zyklon auf der Südhalbkugel im Uhrzeigersinn.
Die Bezeichnung Zyklon gilt erst ab einer tropischen Orkanstärke von 119 km/h.
Damit ein solcher Wirbelsturm entstehen kann, benötigt er viel, stark erwärmte, feuchte Luft. Diese entsteht besonders in den Sommermonaten in den Tropen und Subtropen:
Die Sonne strahlt in dieser Zeit senkrecht auf den Äquator. Dadurch werden die oberen Wasserschichten erwärmt. Ab einer Wassertemperatur von mindestens 26,5 °C finden sich die Bedingungen zur Entstehung eines tropischen Wirbelsturmes. Das erwärmte Wasser beginnt zu verdunsten und die feuchtwarme Luft steigt nach oben, wobei sie wieder abkühlt. Durch die Abkühlung kondensiert der Wasserdampf und es bilden sich Gewitterwolken.
Durch diese Wolkenbildung kann die Luft bis zu einer Höhe von 15 bis 18 km weiter nach oben steigen. Dabei formen sich weitere Wolken ambossartig aus.
Wie das aussieht, kannst Du in Abbildung 1 sehen:
Abb. 1 - Querschnitt eines tropischen Wirbelsturms
Deswegen strömt die Luft zur Seite weg und kann nicht ins Zentrum gelangen.
Durch die aufsteigende feuchtwarme Luft verringert sich der Luftdruck an der Meeresoberfläche. Es entsteht ein Tiefdruckgebiet. Dieses gewinnt durch die Kettenreaktion von aufsteigender Luft, Wolkenbildung, Abregnen und weitem Aufsteigen an Energie und wird stetig größer. Das beschleunigt die einströmende Luft, die durch die Drehbewegung der Erde abgelenkt wird. Diese sogenannte Corioliskraft lässt die Luftströme um das Tief in einer Korkenzieherbahn in die Höhe kreisen, wodurch der Wirbelsturm entsteht.
Abb. 2 - Zyklon Catarina im März 2014
Das Zentrum des Wirbelsturmes wird als Auge bezeichnet. Es kann zwischen 20 und 60 km breit sein und ist wolken- und fast komplett windfrei. Um dieses Auge drehen sich die Wolken des Sturmtiefs und bilden eine Wolkenwand. Diese ist in der Regel zwischen 12 und 16 km hoch und ist die aktivste Gewitterzone des Wirbelsturmes.
Windgeschwindigkeiten von über 200 km/h und Niederschläge bis über 100 ml/h kann das Sturmtief hier hervorbringen. Ein Zyklon kann einen Gesamtradius von bis zu 1000 km weit haben. Ein solcher Sturm bewegt sich ungeachtet der Windgeschwindigkeit zwischen 15 und 30 km/h fort.
Wie lange ein solcher Wirbelsturm anhält, hängt von der Zufuhr warmer und feuchter Luft ab. Das kann einige Tage, aber auch mehrere Wochen andauern. Diese Zufuhr wird erst unterbrochen, wenn das Sturmtief entweder auf kalten Meeresströmungen oder auf Land trifft. An Land wird es zusätzlich durch die Bodenreibung abgebremst. Dadurch schwächt sich der Wirbelsturm ab und löst sich mit der Zeit auf.
Wie stark ein Zyklon ist, lässt sich auf mehrere Arten messen. Über Luftdruck und Windgeschwindigkeit können Aussagen über die Intensität getroffen werden.
Eine Faustregel besagt: Je niedriger der Luftdruck ist, desto stärker ist der Sturm, der diesen erzeugt.
Um Wirbelstürme einstufen zu können, wurden die Saffir-Simpson-Skala und Beaufort-Skala eingeführt.
Bei der Saffir-Simpson-Skala wird in fünf Kategorien anhand der Windgeschwindigkeit, die Stärke und Gefährlichkeit eines Sturmes festgelegt. Diese Skala umfasst eine einfache Einstufung tropischer Wirbelstürme von schwach bis verwüstend. Trotz dessen kann aber auch ein schwacher Sturm durch mitgeführte Wassermassen, geographische Gegebenheiten des betroffenen Gebietes und Vorbereitungsstand der Bevölkerung große Schäden anrichten.
Der bisher stärkste, je gemessene Zyklon im Arabischen Meer war der Zyklon Gonu im Jahr 2007.Er wurde als Kategorie 5-Zyklon auf der Saffir-Simpson-Skala eingestuft.
Die Beaufort-Skala ist ein weltweit genutztes System zur Beschreibung von Windgeschwindigkeiten. Man teilt den Wind hierbei in 13 Stärkenbereiche ein, die auf den beobachteten Auswirkungen des Windes basieren. Die Skala ist nach oben hin als offen gedacht, da man nach Stufe 13 kaum noch Unterschiede ausmachen kann.
Auf der Beaufort-Skala muss die Windstärke mehr als 11 betragen, um als Zyklon zu gelten. Das ist ein sehr hoher Wert, bei dem die gemessene Windgeschwindigkeit zwischen 103 - 117 km/ h beträgt. Bei dieser Windstärke wird auch von einem orkanartigen Sturm gesprochen.
Es gibt viele verschiedene Arten von Wirbelstürmen, auch wenn ihr Grundaufbau nahezu identisch ist. Hier ein kleiner Überblick über die bisher bekannten Arten von tropischen Wirbelstürmen und wo sie auftreten:
Zu den Wirbelstürmen zählen auch Tornados. Im Gegensatz zu einem tropischen Wirbelsturm können Tornados aber auch auf dem Festland entstehen. Sie sind in ihrer Bezeichnung nicht regional begrenzt. Allerdings werden sie in Deutschland auch als Windhose bezeichnet. Energie beziehen sie aus der warmen Bodenluft, Gewitterwolken und kalter Höhenluft.
Bewegt sich ein Wirbelsturm in Richtung Land, bringt dieser nicht nur Starkregen mit sich, der zu Erdrutschen und Hochwasser führen kann, sondern auch bis zu 30 m hohe Wellen. Diese können besonders für Schiffe und Ölbohrplattformen gefährlich werden, aber auch Küstengebiete und Inseln überfluten.
Wenn ein Zyklon genügend Energie angesammelt hat, kann dessen Kraft auch ungesicherte Gebäude zerstören und Gegenstände mit sich reißen, die eine zusätzliche Gefahr für Mensch und Natur darstellen kann. In stark betroffenen Gebieten gibt es spezielle Schutzmaßnahmen sowie Bauweisen für Gebäude, um einen besseren Schutz zu gewährleisten.
Durch Satelliten, Wetterradargeräte und Computer ist es heutzutage möglich, einen Wirbelsturm bereits in ihren frühen Entstehungsphasen zu beobachten und zu überwachen. Deswegen können mögliche Warnungen rechtzeitig ausgegeben werden.
Abb. 3 - Folgen eines Zyklons
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Was ist der Unterschied zwischen Hurrikan und Zyklon?
Der Unterschied zwischen Hurrikan und Zyklon liegt in seinem Standort. Ein Hurrikan ist ein Wirbelsturm im nördlichen Atlantik, Nordpazifik und Südpazifik, während ein Zyklon ein Wirbelsturm im Indischen Ozean und Südwest-Pazifik ist. Beide sind aber gleich aufgebaut.
Was macht ein Zyklon?
Ein Zyklon sammelt auf dem Meer Energie durch das erwärmtes Wasser, das er in Form von Gewitterwolken so lange mit sich führt, bis er auf das Festland trifft. Da er dort kaum neue Energie gewinnen kann, löst er sich nach und nach auf.
Was ist ein Zyklon einfach erklärt?
Ein Zyklon einfach erklärt ist ein tropischer Wirbelsturm im Indischen Ozean und Südwest-Pazifik.
Wie entstehen Zyklone?
Zyklone entstehen, wenn sich Wasser erwärmt, verdunstet und als feuchtwarme Luft schornsteinartig nach oben bewegt.
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Lily Hulatt ist Digital Content Specialist mit über drei Jahren Erfahrung in Content-Strategie und Curriculum-Design. Sie hat 2022 ihren Doktortitel in Englischer Literatur an der Durham University erhalten, dort auch im Fachbereich Englische Studien unterrichtet und an verschiedenen Veröffentlichungen mitgewirkt. Lily ist Expertin für Englische Literatur, Englische Sprache, Geschichte und Philosophie.
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Gabriel Freitas ist AI Engineer mit solider Erfahrung in Softwareentwicklung, maschinellen Lernalgorithmen und generativer KI, einschließlich Anwendungen großer Sprachmodelle (LLMs). Er hat Elektrotechnik an der Universität von São Paulo studiert und macht aktuell seinen MSc in Computertechnik an der Universität von Campinas mit Schwerpunkt auf maschinellem Lernen. Gabriel hat einen starken Hintergrund in Software-Engineering und hat an Projekten zu Computer Vision, Embedded AI und LLM-Anwendungen gearbeitet.
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