Hector the Convector

Bei den Tiwi Islands im Norden Australiens ereignet sich zu bestimmten Jahreszeiten ein fast tägliches Schauspiel, welches die Ortsansässigen „Hector“ nennen. Was genau ist dieser Hector und wie kommt er zustande?

„Hectors“ sind sich fast täglich bildende Cumulonimbuswolken (also Gewitterwolken) vor der Küste Darwins, die hauptsächlich von September bis März auftreten. Dabei können sich diese Wolken bis zu 20 Kilometer in die Höhe erstrecken und werden an bis zu 80% der Tage während diesem Zeitraum beobachtet.

Ein Effekt, der ihre Entstehung begünstigt, wird häufig auch in anderen Regionen der Welt auf Inseln, Halbinseln und entlang von Küsten beobachtet. Die Rede ist von der „Land-Seewind-Zirkulation“. Wenn tagsüber die Sonne scheint, heizt sich die Landoberfläche viel schneller auf als das umgebende Meerwasser und somit auch die darüber befindliche Luft. Die warme Luft über der Landfläche besitzt eine geringere Dichte als die darüber liegende Luft und die über dem Meer. Dadurch wird sie zum Aufstieg gezwungen und es entsteht ein Bodentief. Da die Natur stets ein Gleichgewicht anstrebt strömt die „fehlende“ Luft vom Meer nach. Die von der See Richtung Land strömende Luft besitzt eine hohe Feuchtigkeit. Die im Wasserdampf enthaltene Energie kann durch Phasenumwandlungsprozesse entweder an die Umgebung abgegeben werden (Kondensation, also Umwandlung von Wasserdampf zu flüssigem Wasser) oder der Umgebung Energie entziehen (Verdunstung, also Übergang von flüssigem Wasser zu Wasserdampf). Im hier beschriebenen Fall steigt die feuchte Luft auf und kühlt sich dabei ab, sodass der Wasserdampf auskondensiert und der Umgebung die freigewordene Energie zugeführt wird. Dabei können sich mächtige Gewitterwolken bilden.

wikipedia

Bei solch einer Gewitterbildung werden zumeist 2 Größen betrachtet, das CAPE und das CIN. CAPE steht für „Convective Available Potential Energy“, also die Energie, die der aufsteigenden Luft und damit zur Bildung der Wolke zur Verfügung steht. CAPE ist umso höher, je größer die Luftfeuchtigkeit des aufsteigenden Luftpakets ist und je größer der Temperaturunterschied zur Umgebungsluft ist. Bei einem CAPE-Wert von 2000 J/kg oder mehr ist die Wahrscheinlichkeit für ein Gewitter sehr hoch. Wie man sieht, sind die genannten Effekte des Land-See-Windsystems förderlich für ein hohes CAPE und die Bildung von Gewittern. Das CIN hingegen ist die „Convective Inhibition“, also die konvektive Hemmung. CIN ist quasi eine Energieschwelle, die das Luftpaket überwinden muss, um das Level der freien Konvektion (LFC) zu erreichen. Ab diesem Level kann das Luftpaket aus eigener Kraft aufsteigen, ohne Energie von außen zugeführt zu bekommen. Je geringer CIN also ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass durch die Aufwinde der Land-Seewind-Zirkulation über Land Gewitterwolken entstehen. Hohe CIN-Werte kommen durch trockene Luft, Inversionen oder abkühlende Luft in den Abendstunden zustande.

Da die Hecktor-Wolken am Mittag bis frühen Nachmittag entstehen, sind die genannten Effekte des Land-See-Windsystems sowohl förderlich für ein hohes CAPE und gleichzeitig verhindern sie hohe CIN-Werte, was optimale Bedingungen für einen Hector bedeutet. Durch die hohe Luftfeuchtigkeit und immer sehr ähnlichen Wind-Bedingungen in der Prämonsunzeit (November bis Januar) kann dieses Phänomen bei den Tiwi Islands annährend täglich auftreten.

Aber wieso heißt diese Gewitterwolke eigentlich Hector? Angeblich erhielt sie diesen Namen von Piloten im zweiten Weltkrieg. „Hector“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet so viel wie „festhaltend“. Durch die enorme Größe und das beständige Entstehen konnten Hector-Wolken von den Piloten und der Marine zur Navigation genutzt werden.

Praktikant Vinzenz Schach und Dr. Markus Übel

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 21.03.2020

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