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Fakultät für Physik - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 02/05 Podcast
Numerische Experimente zur Untersuchung der Wechselwirkung einer Tropischen Zyklone mit einem außertropischen Tiefdruckgebiet

Numerische Experimente zur Untersuchung der Wechselwirkung einer Tropischen Zyklone mit einem außertropischen Tiefdruckgebiet

Fakultät für Physik - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 02/05 vor 19 Jahren

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Tropische Zyklonen, die aus den Tropen in höhere Breiten kommen,
wechselwirken dort oft mit einem außertropischen Tiefdruckgebiet.
Das daraus entstandene System kann sich infolge der Wechselwirkung
nochmals verstärken und hohe Windgeschwindigkeiten und starke
Niederschläge in den mittleren Breiten hervorrufen, die
normalerweise von solchen Wetterextremen nur selten bedroht sind.
Gerade solche Ereignisse gehen oft mit erheblichen
Vorhersagefehlern einher und das, obwohl hier eine verlässliche
Vorhersage aufgrund der heftigen Wettererscheinungen sehr wichtig
wäre. Ein besseres Verständnis der zugrunde liegenden Dynamik
könnte helfen diese Vorhersagen zu verbessern. Hier wurden
idealisierte, numerische Experimente durchgeführt, erstens um
herauszufinden, ob ein hurrikan-ähnlicher Wirbel die barokline
Entwicklung entscheidend beeinflussen oder sogar auslösen kann.
Dazu wurde der Tropische Wirbelsturm zu verschiedenen Zeitpunkten
eingesetzt, zum einem zu einem Zeitpunkt bei dem die barokline
Welle gerade initialisiert wird, zum anderen zu einem reiferen
Entwicklungsstadium der baroklinen Welle. Zweitens wurden die
Anfangspositionen des Hurrikans variiert, um zu untersuchen, wie
die Lage des tropischen Systems relativ zur Welle deren zukünftige
Entwicklung verändert. Alle Experimente wurden mit dem zyklonalen
und antizyklonalen Entwicklungsmuster einer baroklinen Welle
durchgeführt. Kommt der Tropische Wirbelsturm in eine fast
ungestörte, barokline Umgebung, hatte er in diesen numerischen
Experimenten einen erheblichen Anteil an der Entwicklung der Welle.
Bei einem späteren Zeitpunkt war dies nicht der Fall. Außerdem
stellte sich heraus, dass kleine Änderungen der Lage von Hurrikan
relativ zur baroklinen Welle die Entwicklung entscheidend
beeinflussen können. Eine hinreichend genaue Kenntnis der Position
des Hurrikans und der baroklinen Welle ist nötig, um eine korrekte
Vorhersage machen zu können. Eine wichtige Rolle, ob nach der
Wechselwirkung eine Verstärkung stattfindet, scheinen die
Größenverhältnisse zu spielen. Beim zyklonalen Entwicklungsmuster
hat sich ein relativ großskaliger Trog entwickelt, bei dem keine
Verstärkung auftrat nach der Wechselwirkung. Durch das typische
Ausdünnen des Troges im antizyklonalen Fall hatte der Trog in etwa
die gleiche Größenordnung wie der Hurrikan und es gab eine
Verst¨arkung nach der Wechselwirkung.