Bildnachweis: NASA
Wettervorhersagen greifen auf Daten einer Satellitenflotte zurück, um vorherzusagen, wie sich die Bedingungen in Hurrikans verwandeln könnten, die die Küstengebiete im Osten Nordamerikas verwüsten könnten. Tropische Stürme treten typischerweise von Juni bis November vor der Küste Afrikas auf; einige davon werden in Abhängigkeit von vielen Faktoren zu Hurrikanen. Satelliten können jetzt viele der Warnsignale erkennen, darunter eine Meeresoberflächentemperatur von mindestens 27,8 Grad Celsius, rotierende Winde über dem Ozean, Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und schließlich die Niederschlagsintensität.
Jedes Jahr, vom 1. Juni bis 30. November, wird der Atlantik zu einer meteorologischen Rührschüssel, vollgestopft mit allen Zutaten für ein Hurrikan-Rezept. Prognostiker, die Hurrikane überwachen und verstehen wollen, wenden sich zunehmend einem Kader von NASA-Satelliten und -Instrumenten zu, darunter mehrere vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, die eine Fülle von Informationen über diese gewaltigen Stürme liefern.
Typischerweise bilden sich während des Höhepunkts der Hurrikansaison von Ende August bis Mitte September tropische Wirbelstürme, die für die US-Küstenregionen von Interesse sind, um die Kapverdischen Inseln vor Afrika. NASA-Satelliten sind entscheidend, um Prognostikern zu helfen, festzustellen, ob alle Zutaten zusammenkommen, um einen Hurrikan zu erzeugen. Wenn sich ein Hurrikan bildet, ist es wichtig zu wissen, wie stark er sein kann und welche Küstengemeinden oder Seewege gefährdet sind.
Die NASA bietet Forschern und Prognostikern weltraumgestützte Beobachtungen, Datenassimilation und Computerklimamodellierung. Von der NASA gesponserte Messungen und Modellierungen der globalen Meeresoberflächentemperatur, des Niederschlags, der Winde und der Meeresoberflächenhöhe haben auch das Verständnis der El Ni?o- und La Ni?a-Ereignisse verbessert, die dazu neigen, die Entwicklung von Hurrikanen im Atlantik und im Golf zu unterdrücken bzw. zu verstärken.
Vor dreißig Jahren waren Meteorologen nicht in der Lage, die Faktoren der Hurrikan-Bildung zu erkennen und konnten einen Hurrikan nur mit Standbildern von der Raumsonde des Television Infrared Operational Satellite – Next-Generation (Tiros-N) erkennen. In den letzten 10 Jahren waren sichtbare und infrarote Satellitensensoren die Arbeitspferde für die Überwachung von Hurrikanen. Heute nutzen mehrere NASA-Satelliten alles von Radarimpulsen bis hin zu Mikrowellen, um Vorhersagen zu verbessern, und liefern den Forschern mehrmals täglich Daten.
Die erste Zutat im Hurrikan-Rezept ist eine Meeresoberflächentemperatur von mindestens 27,8 Grad Celsius (82 Grad Fahrenheit). Im Gegensatz zu herkömmlichen Infrarot-Satelliteninstrumenten können das Advanced Microwave Scanning Radiometer E des Aqua-Satelliten und der Mikrowellen-Imager der Tropical Rainfall Measuring Mission die Meeresoberflächentemperaturen durch Wolken hindurch erkennen. Diese wertvollen Informationen können helfen, festzustellen, ob sich ein tropischer Wirbelsturm wahrscheinlich verstärken oder abschwächen wird. Der gemeinsame amerikanisch-französische Jason-1-Satellitenhöhenmesser, der von JPL verwaltet wird, liefert Daten zur Meeresoberflächenhöhe, eine wichtige Messung der Meeresenergie, die zur Förderung und Aufrechterhaltung von Hurrikanen verfügbar ist.
Eine weitere notwendige Zutat sind rotierende Winde über der Meeresoberfläche, Vorläufer der Entwicklung tropischer Wirbelstürme. Die von der NASA bereitgestellten und vom JPL gebauten und verwalteten SeaWinds-Instrumente an Bord der japanischen Midori 2 und die Quick Scatterometer (QuikScat)-Satelliten der NASA können diese Winde vor anderen Instrumenten erkennen, wodurch Prognostiker und Wissenschaftler noch früher über sich entwickelnde Stürme informiert werden.
Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit sind ebenfalls wichtige Faktoren. Die vom JPL verwaltete Atmospheric Infrared Sounder Experiment-Suite an Bord des Aqua-Satelliten misst die globale Temperatur und Luftfeuchtigkeit in der gesamten Atmosphäre. Dies kann zu verbesserten Wettervorhersagen, einer verbesserten Bestimmung der Zyklonintensität, -lage und -spuren sowie zu Unwettern im Zusammenhang mit Stürmen führen, wie z. B. schädlichen Winden.
Die Niederschlagsintensität ist der letzte Bestandteil, und das von Japan für den Satelliten der Tropical Rainfall Measuring Mission bereitgestellte Niederschlagsradar bietet computertomografische (CAT) Scan-ähnliche Ansichten des Niederschlags in den massiven Gewittern von Hurrikanen. Die Instrumente der Mission untersuchen junge tropische Systeme auf Niederschlagsintensität und die Wahrscheinlichkeit einer Sturmentwicklung. Die Mission sieht auch „heiße Türme“ oder vertikale Säulen aus schnell aufsteigender Luft, die auf sehr starke Gewitter hinweisen. Diese Türme sind wie mächtige Kolben, die Energie aus Wasserdampf in einen starken Wind- und Regenmotor umwandeln. Sobald sich ein Sturm entwickelt, bietet die Mission einen Einblick in die organisierten und eng gewundenen Regenbänder, Schlüsselindikatoren für die Sturmintensität.
Die Tropical Rainfall Measurement Mission liefert Informationen zur Intensität tropischer Wirbelstürme aus der sicheren Entfernung des Weltraums, sodass das National Hurricane Center der National Oceanic and Atmospheric Administration und das Joint Taifun Warning Center des Verteidigungsministeriums sich an QuikScat und andere NASA-Satelliten zur frühzeitigen Bewertung von Stürme auf dem offenen Meer.
Die von diesen Satelliten ermöglichten Hurrikan-Überwachungsfunktionen werden vom Earth Science Enterprise der NASA finanziert, das sich dem Verständnis der Erde als integriertem System widmet und die Erdsystemwissenschaft anwendet, um die Vorhersage von Klima, Wetter und Naturgefahren aus dem einzigartigen Blickwinkel des Weltraums zu verbessern.
Originalquelle: NASA/JPL-Pressemitteilung . Hier einige Bilder von Hurrikanen.