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Unscheinbare Wettersysteme prägen den Starkregen der Tropen
Tropische Wirbelstürme sorgen für heftige Regenfälle, doch auch weniger bekannte Wettersysteme sind an vielen Extremereignissen beteiligt. Eine neue Satellitenauswertung macht diese bislang vor allem theoretisch beschriebenen Feuchtemoden als wandernde Gebilde verfolgbar. An den Rändern der feuchten Tropen ließen sich ihnen regional 45 bis 75 Prozent besonders intensiver Regenereignisse zuordnen.
Melbourne (Australien). In den mittleren Breiten lassen sich Fronten und Tiefdruckgebiete als eigenständige Wettersysteme verfolgen. In den Tropen ist eine vergleichbare Ordnung schwieriger, weil Gewitterverbände und großräumige atmosphärische Wellen auf sehr unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Skalen zusammenwirken.
Für die tägliche Regenverteilung sind nicht allein die auffälligen tropischen Wirbelstürme wichtig. Weit weniger bekannte Störungen können große Wolkenfelder über mehrere Tage organisieren, ohne dass ihre Bewegung bisher mit einem einheitlichen Verfahren erfasst wurde.
Forscher der Monash University um Muhamad Reyhan Respati haben die tropischen Wettersysteme nun anhand von Satellitendaten aus den Jahren 1984 bis 2016 untersucht. Im Mittelpunkt standen ausgedehnte, hochreichende Wolkenfelder, deren kalte Oberseiten weniger Wärmestrahlung ins All abgeben als die Erdoberfläche. So ließ sich aus Satellitenmessungen erkennen, wo sich große Gewittergebiete entwickeln.
Das Team kombinierte eine Analyse atmosphärischer Wellen mit der Verfolgung zusammenhängender Wolkengebiete. Die Systeme wurden nach ihrer ost-westlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit in drei Gruppen unterteilt. Langsame Feuchtemoden weisen besonders ausgeprägte Schwankungen des Wasserdampfgehalts auf, schnellere Trägheitsschwerewellen sind stärker mit Temperatur- und Auftriebsunterschieden verknüpft. Dazwischen liegen Wettersysteme mit gemischten Eigenschaften.
„Ein neuer Aspekt unserer Arbeit ist, eine Feuchtemode als Objekt zu definieren. Sie ist nicht länger nur Teil einer Theorie. Sie wird zu einem verfolgbaren Objekt, ähnlich einem tropischen Wirbelsturm“, erklärt Muhamad Reyhan Respati.
Die Signale tropischer Wirbelstürme wurden für die Einteilung weitgehend aus den Messdaten herausgerechnet. Dadurch lassen sich die weniger auffälligen, anders organisierten Systeme unabhängig von diesen mächtigen Stürmen untersuchen.
Für den Vergleich mit tatsächlich gemessenem Regen verwendete das Team zusätzliche Satellitendaten von 2000 bis 2016. Als Extremereignisse galten Phasen mit einer besonders hohen Regenintensität innerhalb von drei Stunden, oberhalb des örtlichen 99. Perzentils.
Vor allem zwischen dem 15. und 20. Breitengrad nördlich und südlich des Äquators waren Feuchtemoden mit 45 bis 75 Prozent solcher Starkregenereignisse verbunden. In einigen Regionen, darunter die Karibik und der Golf von Bengalen, war ihr zugeordneter Anteil sogar größer als der tropischer Wirbelstürme. Dieser Vergleich gilt jedoch für bestimmte Regionen und nicht pauschal für den Regen der gesamten Tropen.
„Tropische Wirbelstürme sind die Diven der Tropen“, sagt Prof. Christian Jakob von der Monash University.