Mesozyklone
Eine Mesozyklone (oder: ein Mesozyklon) ist ein rotierendes Aufwindfeld in einer konvektiven Wolke.[1]
Gewitterzellen mit hochreichender und langlebiger Mesozyklone werden als Superzellen bezeichnet, diese Definition geht auf Charles A. Doswell zurück.[2] Mesozyklonen in kräftigen Gewitterzellen sowie Superzellen haben in der Regel einen Durchmesser zwischen zwei und zehn Kilometern und rotieren meist in zyklonaler Richtung.[1][3]
Mesozyklonen sind ein Bestandteil der Mesoskaligen Meteorologie, die sich mit Wettersystemen mit einer Ausdehnung von 2 bis 2000 Kilometern beschäftigt[4]. Sie werden meist mithilfe von Doppler-Radar-Anlagen erkannt. Ein Meso-Wirbel ist ein ähnlicher rotierender Wirbel, der allerdings meist kleiner und schwächer als eine Mesozyklone ist und meist mit Squall Lines in Verbindung steht. Mesozyklonen in Superzellen erreichen eine maximale vertikale Vorticity von 10−2.[5]
Entstehung
Eine Mesozyklone kann entstehen, wenn es große Unterschiede in der Windgeschwindigkeit und -Richtung in unterschiedlichen Höhenlagen gibt, dies bezeichnet man als Windscherung. Dadurch entstehen horizontale Zirkulationen in der Atmosphäre. Der konvektive Aufwind einer Schauer- oder Gewitterzelle kann diese Wirbel in die Senkrechte kippen, wodurch schließlich der komplette Aufwind der Zelle in Rotation versetzt wird.[6]
Wenn der rotierende Aufwind feuchte Luft vom vorderseitigen Abwind (FFD, Forward Flank Downdraft) ansaugt, kann eine Wallcloud entstehen, eine unter der Wolkenbasis des Aufwindfeldes abgesenkte, meist rotierende Wolke. Aus der Wallcloud kann sich eine Trichterwolke bilden, diese stellt den ersten sichtbaren Teil der Tornadoentstehung dar.
Gelegentlich bildet sich neben der zyklonal rotierenden Haupt-Mesozyklone einer Superzelle ein weiterer Aufwindbereich, in dem sich konvektive Wolken bilden können. Dieser Aufwindbereich wird von der Haupt-Mesozyklone mitgerissen und in Rotation versetzt, was zur Bildung einer sogenannten Antimesozyklone führt, die antizyklonal rotiert und einen antizyklonal rotierenden Tornado bilden kann. Solche Antimesozyklonen sind in der Regel deutlich schwächer als die (Haupt-)Mesozyklone, und ziehen mit dieser mit.[3]
Erkennung
Mesozyklonen können mithilfe eines Doppler-Radars erkannt und verifiziert werden. Dazu werden die relativen Windgeschwindigkeitsdaten mithilfe von Computern auf ungewöhnlich große Gegensätze überprüft.[7] Der Deutsche Wetterdienst setzt dieses Verfahren im täglichen Wetterwarndienst ein.[8]
Mesozyklonen befinden sich meistens in der hinteren, rechten Flanke einer Superzelle oder Squall Line. Eine Mesozyklone einer Superzelle kann zur Bildung eines Hakenechos auf Radarkarten führen, wenn durch die Rotation der niederschlagsarmen Mesozyklone der Niederschlagsbereich um diese herumgewickelt wird. Auch sichtbare Merkmale wie eine rotierende Wallcloud oder ein Tornado können auf die Existenz einer Mesozyklone hindeuten.
Quellen
- ↑ a b Glossary of Meteorology: Mesocyclone. American Meteorological Society, Juni 2000, archiviert vom am 9. Juli 2006; abgerufen am 7. Dezember 2006. Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
- ↑ http://www.cimms.ou.edu/~doswell/Conference_papers/SELS96/Supercell.html
- ↑ a b Katharina Amstler, Diplomarbeit Klimatologische-statistische Ausarbeitung von Tornado-ereignissen in Europa, S. 33
- ↑ http://www.wetterzentrale.de/cgi-bin/webbbs/wzarchive2004_3.pl?noframes;read=569397
- ↑ Katharina Amstler, Diplomarbeit Klimatologische-statistische Ausarbeitung von Tornado-ereignissen in Europa, S. 29
- ↑ University of Illinois. Vertical Wind Shear Abgerufen am 21. Oktober 2006
- ↑ Glossary of Meteorology: Mesocyclone signature. American Meteorological Society, Juni 2000, archiviert vom am 14. Mai 2011; abgerufen am 1. Februar 2010. Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
- ↑ Thomas Hengstebeck, Kathrin Wapler, Dirk Heizenreder, Paul Joe: Radar Network–Based Detection of Mesocyclones at the German Weather Service. In: Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. Band 35, Nr. 2, 8. Dezember 2017, ISSN 0739-0572, S. 299–321, doi:10.1175/JTECH-D-16-0230.1 (ametsoc.org [abgerufen am 25. März 2019]).
Weblinks
Literatur
- Amstler, Katharina. (2011). Klimatologische-statistische Bearbeitung von Tornados in Europa. Diplomarbeit, Universität Wien, Meteorologie
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Autor/Urheber: Vanessa Ezekowitz, Lizenz: CC BY-SA 3.0
First stage of a Mesocyclone - wind shear (red arrows) caused by winds from differing directions causes a mass of air to begin spinning horizontally.
Wichita radar's storm relative motion of the a tornado-producing mesocyclone over Salina, Kansas on June 11, 2008. Blue/green shades are winds moving towards the radar (to the south-southeast), while red/yellow shades are winds moving away from the radar.
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Third stage of a mesocyclone: As the spinning air forms a stable column, it begins to gain strength and pulls the updraft into it, causing it to spin as well.
Wall cloud with lightning, Miami, Texas.
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Development of a mesocyclone - part 2: While the air is spinning, the storm begins to form an updraft, which starts to bend the spinning airmass into a column.
Detection by the WSR-88D radar (NEXRAD) two mesocyclones with a supercell passing over Northern Michigan July 3rd, 1999 at 23:41 UTC. Thin yellow circles represent incipient or weak 3D vortex detections, Thick yellow and red circle represents a 3D vortex which has been classified as a mesocyclone, with its base detected at the 0.5 degree elevation sweep of the volume scan. A tornado and associated mesocyclone are seen while to the east a larger area of rotation has developed.