Fakten zu Microbursts

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Microbursts, auch Downbursts genannt, sind starke, lokalisierte Windsäulen, die auftreten, wenn gekühlte Luft mit unglaublichen Geschwindigkeiten — bis zu 60 mph — von der Basis eines Gewitters auf den Boden fällt und sich anschließend in alle Richtungen ausbreitet.

Sobald diese Luftsäule den Boden (oder das Gewässer) erreicht und nach außen bläst, erzeugt sie gerade Winde, die bis zu 100 mph erreichen können, was einer Geschwindigkeit entspricht EF1 Tornado auf der Enhanced Fujita-Skala, nach Angaben der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)., Starke Mikroausbrüche können kilometerweit Chaos verursachen, Bäume, Stromleitungen und Zäune umwerfen und Gebäude extrem beschädigen. Mikroausbrüche können überall in den Vereinigten Staaten auftreten, sind aber östlich der Rocky Mountains häufiger, einfach weil es auf dieser Seite mehr Gewitter gibt.

Was ist in einem Namen?

Der Begriff „Microburst“ wurde von Ted Fujita geprägt, einem Forscher für schwere Stürme, der die Fujita Tornado Intensity Scale entwickelte. Es wurde 2007 auf die erweiterte Fujita-Skala aufgerüstet und reicht von EF0 bis EF5., Ein EF0-Tornado kann Bäume, aber keine Gebäude beschädigen, mit Winden von bis zu 137 km / h. Ein EF5-Tornado ist verheerend; Winde überschreiten 322 km/h und Gebäude können vernichtet werden.

Wie der Name schon sagt, ist ein Mikroausbruch ein relativ kleines Wetterereignis, das von einigen Sekunden bis zu mehreren Minuten andauert und 2,5 Meilen oder weniger betrifft. Bei Ausbrüchen, die Gebiete über 2,5 Meilen betreffen, verwendete Fujita den Begriff „Makroausbruch“.“

Wie entstehen Mikroausbrüche?,

Das häufigste Wetterereignis, das zur Entwicklung von Mikrobrüchen führt, ist die Mitnahme trockener Luft, ein Phänomen, das auftritt, wenn trockene Luft sich mit Niederschlag in einer Gewitterwolke vermischt. Die trockene Luft bewirkt, dass die Tröpfchen verdampfen, was zu einem schnellen Abfall der Lufttemperatur führt. Dieses Stück gekühlter Luft beginnt zu sinken, gewinnt an Dynamik, wenn es abfällt und sich im Wesentlichen in eine sich beschleunigende Luftsäule verwandelt.,

William Gallus, Professor für Meteorologie und numerische Wettervorhersage am Department of Geological and Atmospheric Sciences der Iowa State University, erklärt dieses Phänomen: „Kühle Luft ist schwerer als warme Luft, so dass dieser kalte Luftklumpen auf den Boden stürzen kann und sich schnell ausbreitet, wenn er auf den Boden trifft, ähnlich wie Wasser seitwärts explodiert, wenn ein Wasserballon auf den Boden fällt und auf den Boden trifft“, sagte er Live Science.,

Wenn diese kühle, trockene Luft durch das Gewicht des Niederschlags weiter nach unten gezogen wird, wird sie als Wasserbelastung bezeichnet, wodurch die Luft noch schneller abfällt.

Nasse und trockene Mikrobursts

Mikrobursts werden in zwei Grundtypen unterteilt: nass und trocken. Je nachdem, wo Sie sich im Land befinden, wird bestimmt, auf welchen Typ Sie mit größerer Wahrscheinlichkeit stoßen. Nasse Mikroausbrüche treten häufiger in feuchten Klimazonen auf, in denen es viele Gewitter gibt, wie im Südosten der Vereinigten Staaten. Diese Mikroausbrüche werden typischerweise sowohl durch trockene Lufteinschleppung als auch durch Wasserbelastung angetrieben.,

Trockene Mikroausbrüche beginnen normalerweise mit trockener Lufteinschleppung aufgrund von Feuchtigkeit in den oberen Ebenen, verwandeln sich jedoch schließlich in windgetriebene Ereignisse ohne Oberflächenniederschlag. „Für trockene Mikroausbrüche wissen wir, dass sie wahrscheinlicher sind, wenn die relative Luftfeuchtigkeit von einigen tausend Fuß am Himmel ziemlich hoch ist, aber sie ist viel niedriger (Trockner) unter diesem Niveau, besonders in Bodennähe. Diese Art von Situation passiert relativ oft an Orten wie Denver“, sagte Gallus., „Wenn dies geschieht, kann sich aus der Feuchtigkeit ein Sturm bilden, aber wenn es regnet, fällt der Regen in die sehr trockene Luft in Bodennähe und verdunstet, wodurch die Luft abkühlt.“Niederschlag, der verdunstet, bevor er auf den Boden trifft, heißt Virga.

Einige Mikroausbrüche, sogenannte Hybride, weisen Eigenschaften sowohl nasser als auch trockener Art auf und werden von verschiedenen Einflüssen wie trockener Lufteinschleppung, Niederschlagsladung, Kühlung unter der Wolkenbasis und/oder Sublimation (Eiskristalle, die sich direkt in Dampf verwandeln) angetrieben, gemäß NOAA.,

Ein animiertes Bild zeigt den Kern eines Mikrobruchs, der in den Boden knallt. (Bildnachweis: NWS Birmingham)

Fallwind oder tornado?

Obwohl weniger bekannt als Tornados, Mikroausbrüche sind viel häufiger. Nach Angaben des Nationalen Wetterdienstes gibt es ungefähr 10 Microburst-Berichte für jeden Tornado, aber diese Zahlen sind nur eine Schätzung.,

„Es wurde keine detaillierte Studie durchgeführt, um zu untersuchen, wie viele durchschnittlich jedes Jahr in verschiedenen Gebieten passieren, aber es wird angenommen, dass viele Windschäden bei Gewittern wahrscheinlich auf Mikrobrüche zurückzuführen sind, so dass unsere Klimatologie der Windschäden durch Stürme uns eine gute Idee geben könnte“, sagte Gallus.

Tatsächlich können Mikroausbrüche so viel Schaden anrichten, dass die Bewohner oft glauben, von einem Tornado getroffen worden zu sein. Der sicherste Weg zu wissen, ob es sich um einen Tornado oder einen Mikrobruch handelte, besteht jedoch darin, das Schadensmuster zu untersuchen., Wenn ein Tornado trifft, hinterlässt er ein kreisförmigeres oder mäandernderes Muster von Zerstörung und Trümmern, während Mikroburstwinde geradlinige Schäden verursachen, die von einem Aufprallpunkt ausstrahlen.

Katastrophen am Himmel

Das Studium von Mikrobrüchen ist auf dem Gebiet der atmosphärischen Wissenschaft relativ neu. Vor der Einführung des Dopplerradars an Flughäfen vor wenigen Jahrzehnten waren Mikroausbrüche laut der National Science Foundation (NSF) für bis zu 20 schwere Flugzeugunfälle verantwortlich, die zu über 500 Todesfällen führten., Viele von ihnen waren fälschlicherweise für Pilotenfehler verantwortlich gemacht worden.

Mikroausbrüche stellen immer noch eine unglaubliche Gefahr für Flugzeuge dar, insbesondere während eines Starts oder einer Landung. Bei Winden bis zu 100 mph ist der Versuch, durch einen starken Mikrobruch zu manövrieren, ungefähr so schwierig wie das Fliegen durch einen Tornado. Und wie Tornados kann die Entwicklung von Microburst auf dem Radar schwer zu erkennen sein und scheint aus dem Nichts zu kommen.,

Insbesondere eine schreckliche Katastrophe — der Absturz von Delta Airlines — Flug 191-wird mit der Beschleunigung der Mikroausbruchforschung sowie stärkeren Sicherheitsmaßnahmen für alle Flugzeuge gutgeschrieben. Die Katastrophe ereignete sich im August 1985. Ein Gewitter schwebte über dem internationalen Flughafen Dallas/Fort Worth, als sich die Piloten von Flug 191 auf die Landung vorbereiteten., Als das Flugzeug auf die Landebahn hinabstieg, Ein explosiver Windstoß schlug das Flugzeug voller Passagiere zu Boden und schickte das Flugzeug auf eine Autobahn, wo es einen Autofahrer traf und tötete und in zwei große Wassertanks pflügte, wo es in Flammen aufging. Nur 27 Menschen überlebten dieses schreckliche Ereignis und 137 Leben gingen verloren.

Während die meisten Piloten zu dieser Zeit sehr gut in Windscherung geschult waren-schnelle Änderungen der Windgeschwindigkeit oder-richtung-war überraschend wenig über die spezifischen Gefahren von Mikrobrüchen bekannt., Der Absturz von Delta 191 war ein Wendepunkt und forderte mehr wissenschaftliche Forschung zu diesen kleinen, aber potenziell tödlichen Wetterphänomenen. Bald darauf war es erforderlich, dass alle Flugzeuge mit Windschererkennungsgeräten ausgestattet waren.

Dank besserer Forschung und technologischer Fortschritte, einschließlich der Einführung des Dopplerradars im Jahr 1988, sind die Atemwege heute viel sicherer. Die letzte US-amerikanische kommerzielle Fluggesellschaft, die von einem Mikrobruch abstürzte, war USAir Flug 1016 in 1994.

Prognose von Mikrobrüchen

Auch mit der heutigen fortschrittlichen Technologie ist die Erkennung von Mikrobrüchen immer noch eine schwierige Aufgabe., Sie sind nicht nur ein relativ kleines Phänomen, sondern bilden sich auch schnell.

„Es ist sehr schwer, Mikroausbrüche vorherzusagen“, sagte Gallus. „Wir können vorhersagen, dass eine Umgebung für Mikroausbrüche etwas günstig ist, aber wir können nicht im Voraus sagen, welche genauen Orte von einem getroffen werden, und nicht alle Stürme werden einen erzeugen, selbst an einem Tag, an dem wir sagen, dass die Bedingungen günstig sind. Es ist also viel wie die Vorhersage von Tornados, außer dass Bedingungen, die Mikroausbrüche unterstützen, häufiger auftreten als solche, die Tornados unterstützen.,“

Wenn Prognostiker nach reifen Bedingungen suchen, ist Radar das hilfreichste Werkzeug. Sie suchen nach verschiedenen Faktoren, einschließlich Luftinstabilität, hohem DRUCK oder Niederschlagswasser (eine Vorhersage des Niederschlagsniveaus basierend auf Feuchtigkeit in der Atmosphäre), trockener Luft in mittleren Ebenen und starken Winden in der Schicht trockener Luft, nach NOAA. Die perfekten Bedingungen treten normalerweise in den heißen und feuchten Sommermonaten auf, besonders in den südöstlichen Staaten.

Ein tatsächlicher Mikroausbruch in den Arbeiten wird den Prognostikern spezifische Hinweise geben., „Radar kann zeigen, dass Luft ein paar tausend Fuß über dem Boden kollidiert, was normalerweise bedeuten würde, dass ein Teil der Luft nach unten gedrückt wird“, sagte Gallus gegenüber Live Science. „Radar kann auch Luft zeigen, die im untersten Teil der Atmosphäre in Bodennähe divergiert oder sich ausbreitet, was wiederum ein Zeichen dafür ist, dass ein Mikrobruch auftritt.“

Radar hat jedoch einige Einschränkungen, wenn es um Mikroausbrüche geht. Wenn sich beispielsweise am Rande der Reichweite eines Radars ein Mikrobruch bildet, sieht er möglicherweise so klein aus, dass der Meteorologe ihn nicht sehen kann, sagte Gallus., Da sie sich so schnell bilden, könnte man auch auf den Boden fallen, bevor ein Prognostiker Zeit hat, eine Warnung auszugeben.

Ein weiteres hilfreiches Tool zum Erkennen von Mikroausbrüchen ist DCAPE (Downdraft Convective Available Potential Energy), eine Berechnung zur Schätzung der potenziellen Stärke von Downdrafts in Gewittern. „DCAPE gibt uns eine Vorstellung davon, wie viel negativer Auftrieb passieren kann, was bedeutet, wie viel kühler ein Luftfleck durch Verdunstungskühlung als die Hintergrundtemperatur werden kann“, sagte Gallus.


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