Tornado

Ein Tornado ist eine Luftsäule mit Bodenkontakt, die um eine mehr oder weniger senkrecht orientierte Achse rotiert und sich unter einer cumuliformen Wolke befindet.

Für den Begriff "Tornado" existieren auch andere Bezeichnungen: "Großtrombe", "Windhose" (Tornado über Land), "Wasserhose" (Tornado über Meer oder großen Binnenseen) bzw. "Twister" (Tornadobezeichnung im englischen Sprachraum). © DWD, Offenbach

Wie entsteht ein Tornado ?

Vorraussetzung

Superzelle

Im mittleren Westen der USA (in der sogenannten "Tornado-Alley") entstehen im Frühjahr besonders heftige Gewitter. Feuchte Warmluft aus dem Golf von Mexico strömt zu dieser Jahreszeit in Richtung Norden. Zur gleichen Zeit strömen trockene Kaltluftmassen mit hoher Geschwindigkeit von Kanada kommend über die Rocky Mountains hinweg in Richtung Süden. Die Kaltluftmassen legen sich durch die hohe Zuggeschwindigkeit über die Warmluftmassen, obwohl kalte Luft schwerer ist als Warmluft. Die Warmluft wird bei diesem Prozeß verdrängt und die unterschiedlichen Luftmassen verwirbeln miteinander. In diesem explosiven Strömungsgemisch entstehen dann riesige Gewitterwolken (Superzellen) mit einer vertikalen Ausdehnung bis zu 20 Kilometer bei einem Durchmesser von bis zu 30 Kilometer.

Funnelcloud

Tornado entstehung

Die oberen, trockenkalten Luftschichten in der Gewitterwolke haben eine weit höhere Zuggeschwindigkeit und auch eine andere Zugrichtung als die unteren, feuchtwarmen Luftschichten (Windscherung). Durch diesen Effekt beginnt die Luft horizontal zu rotieren, ähnlich einem auf einem schrägstehenden Tisch herabrollenden Bleistift. Die nach oben strebende Warmluft im unteren Bereich der Gewitterwolke (Aufwindbereich) kippt nun die horizontale Rotation in die Vertikale. Der Aufwindbereich der Gewitterwolke ist nun gezwungen vertikal zu rotieren, eine Superzelle ist entstanden. In der vertikalen Rotation kommt es zu einem starken Luftdruckabfall, welcher die umgebenden Warmluftmassen ansaugt (Inflow). Dadurch kann ein sich nach unten verengender, dort immer schneller rotierender Luftwirbel bilden.

Tornado

Tornado

Berührt der Luftwirbel noch nicht den Boden, ist dies eine Funnelcloud. Erst bei Bodenkontakt der Rotation ist ein Tornado entstanden, der dort für schlimme Schäden sorgen kann. Eine Superzelle zieht mit oft rascher Geschwindigkeit dahin, und dreht sich nun wie ein gigantischer Kreisel (siehe Zeitraffer-Film). Der eigentliche, sehr schnell rotierende Tornado aber ist je nach Kategorie mit etwa 50 bis maximal 1500 Meter Durchmesser viel kleiner und sinkt aus dem Sockel (Wallcloud) der Superzelle wie ein Rüssel zu Boden (siehe Fotos). Superzellen entstehen vorwiegend am späteren Nachmittag oder frühen Abend, weil die Sonneneinstrahlung bis zu dieser Zeit die unteren Luftschichten aufgeheizt hat. Eine durch ein aufgeheiztes Gebiet ziehende Superzelle kann auch sehr lange bestehen, weil die rotierende Aufwindzone laufend feuchte Warmluft aus der Umgebung ansaugt und so kontinuierlich für Kondensation und Wolkenneubildung sorgt. In der Abwindzone einer Superzelle gibt es oft schweren Sturm (Downburst), großvolumigen Hagelschlag und Starkregen. Tornados kommen auf der ganzen Welt vor. Auch in Deutschland gibt es bei besonderen Wetterbedingungen Tornados, die meistens nicht so heftig sind wie die nordamerikanischen Tornados.

Fujita-Skala

Fujita-Skala Km/h Sprachliche
Beschreibung
Beschreibung
Auswirkungen auf die Umwelt
Häufigkeit
in %
F0 < 120 leichter Tornado leichtere Schäden, wie abgebrochene äste oder umgeworfene Plakatwände ca. 30
F1 117 - 180 mäßiger Tornado Wellblechdächer und Dachziegeln werden abgehoben, Umwerfen von Wohnwagen und Versetzen von fahrenden PKW_s ca. 40
F2 181 - 253 starker Tornado Dächer werden völlig abgedeckt, Wohnmobile werden völlig zerstört, große Bäume werden entwurzelt und Gegenstände werden geschossartig umhergeschleudert ca. 21
F3 254 - 331 verwüstender Tornado Züge entgleisen, ganze Hauswände werden eingedrückt, Wälder werden entwurzelt, LKW_s werden umgeworfen und/oder versetzt. ca. 6
F4 332 - 418 vernichtender Tornado Holzhäuser werden teilweise zerstört, PKW_s werden umgeworfen, auch schwere Gegenstände werden zu Geschossen ca. 2
F5 418 - 511 katastrophaler Tornado selbst stärker gebaute Holzhäuser werden völlig zerstört. aotos fliegen über 100 m durch die Luft unter 1
F6 über 511 unvorstellbarer Tornado Ein Tornado dieser Stärke wurde bisher nicht gemessen und ist zur Zeit mehr von theoretischem Interesse. Möglicherweise befinden sich in Tornados der Stäke F5 kleinere Regionen, in denen derartige Windstärken vorommen. unter 1