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Weindl, Helga (2007): Numerische Experimente zur Untersuchung der Wechselwirkung einer Tropischen Zyklone mit einem außertropischen Tiefdruckgebiet. Dissertation, LMU München: Faculty of Physics
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Abstract

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.