By James H. Ruppert, Jr., Penn State, and Allison Wing, Florida State University

Es war klar, bevor die atlantische Hurrikansaison 2020 begann, dass sie arbeitsreich werden würde. Sechs Monate später blicken wir auf eine Reihe gebrochener Rekorde zurück, und die Stürme sind vielleicht auch nach dem offiziellen Ende der Saison am 30. November noch nicht vorbei.

EarthSky 2021 Mondkalender jetzt erhältlich! Sie eignen sich hervorragend als Geschenk. Jetzt bestellen.

Diese Saison hatte mit 30 benannten Stürmen die meisten Stürme und übernahm damit den Rekord der katastrophalen Saison 2005, die Hurrikan Katrina nach New Orleans brachte. Es war erst das zweite Mal seit Beginn der Namensgebung in den 1950er Jahren, dass die Liste der Stürme erschöpft war.

Zehn Stürme haben sich schnell verstärkt, so viele wie seit 1995 nicht mehr. Zwölf davon landeten in den USA, was ebenfalls einen neuen Rekord darstellt. Sechs dieser landenden Stürme hatten Hurrikanstärke, was einen weiteren Rekord darstellt.

Als Atmosphärenforscher zielen wir mit unserer Forschung darauf ab, besser zu verstehen, was die Bildung tropischer Wirbelstürme antreibt und wie sich der Klimawandel auf längeren Zeitskalen auf sie auswirkt. Hier ist, was die Forschung uns über die Saison 2020 sagt und was uns möglicherweise bevorsteht.

Warum gab es 2020 so viele Stürme?

Eine unglückliche Kombination von zwei Schlüsselfaktoren machte diese Saison reif für tropische Stürme.

Erstens entwickelte sich im äquatorialen Pazifik ein La-Niña-Muster mit kühlem Oberflächenwasser, das stärker war als erwartet.

Eine Abkühlung im äquatorialen Pazifik macht es tropischen Stürmen leichter, sich zu bilden und im Atlantik an Stärke zu gewinnen. Das liegt daran, dass La Niña die vertikale Windscherung über dem tropischen Atlantik abschwächt. Vertikale Windscherung – eine Veränderung der Windgeschwindigkeiten mit der Höhe – ist für die Entwicklung von Stürmen äußerst störend.

Das La-Niña-Muster hat sich in dieser Saison durchgesetzt und den tropischen Atlantik für die Bildung und Verstärkung von Stürmen viel attraktiver gemacht.

Der zweite entscheidende Faktor waren die extrem warmen Temperaturen im Atlantik, einschließlich des Golfs von Mexiko und der Karibik.

Hurrikane werden durch die Übertragung von Wärme aus dem Ozean in die Atmosphäre angetrieben. Die Meeresoberflächentemperatur diktiert daher die maximale potenzielle Intensität, die ein Sturm unter perfekten Bedingungen erreichen kann – sie ist so etwas wie ein thermodynamisches „Geschwindigkeitslimit“ für die Hurrikanintensität.

Die Meeresoberflächentemperatur hat sich in dieser Saison im atlantischen Hurrikanbecken Rekordwerten genähert, auch im September, dem aktivsten atlantischen Sturmmonat seit Aufzeichnung.

Was hat der Klimawandel damit zu tun?

Ein wichtiger Teil der Geschichte dieser Saison ist der Erwärmungstrend des Atlantiks, den wir beobachten, der seit mindestens mehreren Jahrtausenden beispiellos ist.

Die Ozeane speichern einen Großteil der überschüssigen Wärme, die durch Treibhausgase gebunden wird. Da die Treibhausgaskonzentrationen aufgrund menschlicher Aktivitäten wie der Verbrennung fossiler Brennstoffe weiter ansteigen, werden die durchschnittlichen Meeresoberflächentemperaturen in den kommenden Jahrzehnten wahrscheinlich weiter ansteigen.

NOAA-Satellitenbilder zeigen die benannten Atlantikstürme des Jahres 2020 bis zum 18. November.

Ob der Klimawandel die extrem hohe Zahl der Stürme in dieser Saison verursacht hat, ist unklar. Es gibt keinen erkennbaren Trend in der globalen Hurrikanhäufigkeit, und Computermodellstudien haben zu widersprüchlichen Ergebnissen geführt.

Die Erwärmung des Klimas erhöht jedoch die Bedrohung durch Hurrikane auf andere Weise.

Ein wachsender Anteil von Stürmen hoher Intensität, der Kategorien 3, 4 und 5, wird weltweit beobachtet, auch im Atlantik. Da die Meerestemperatur die potenzielle Intensität tropischer Wirbelstürme steuert, ist der Klimawandel wahrscheinlich die Ursache für diesen Trend, der sich voraussichtlich fortsetzen wird.

Auch in den USA gibt es mehr Stürme mit extremen Niederschlägen. Denken Sie an die 50 Zentimeter Regen von Hurrikan Harvey in der Region Houston im Jahr 2017 und die über 30 Zentimeter von Florence in North Carolina im Jahr 2018. Auch hier spielt die Klimaerwärmung eine wichtige Rolle. Bei wärmeren Temperaturen kann mehr Wasser in die Atmosphäre verdunsten, was zu mehr Feuchtigkeit in der Luft führt.

Auswirkungen der Saison 2020

Zehn Stürme haben sich in dieser Saison schnell intensiviert, d. h. ihre maximale Windgeschwindigkeit hat innerhalb von 24 Stunden um 35 km/h zugenommen. Sich schnell verstärkende Stürme sind besonders gefährlich, weil sie 1) schwer genau vorherzusagen sind und 2) nur wenig Zeit für Evakuierungen lassen, wenn sie sich kurz vor dem Landfall verstärken.

Die Hurrikane Laura und Sally verstärkten sich in dieser Saison beide schnell, kurz bevor sie an der Golfküste landeten. Eta steigerte sich kurz vor dem Auftreffen auf Nicaragua zu einem Sturm der Kategorie 4, und nur zwei Wochen später wiederholte Iota diesen Vorgang an der gleichen Stelle.

Die Vorhersagen für die Zugbahnen tropischer Wirbelstürme haben sich in den letzten Jahrzehnten dramatisch verbessert, und zwar um bis zu fünf Tage im Voraus. Die Vorhersagen für die Entstehung und Verstärkung von Stürmen haben sich jedoch im Vergleich dazu kaum verbessert.

Besonders schlecht sind die Vorhersagen für die schnelle Verstärkung von Hurrikanen.

Die offiziellen Vorhersagen des National Hurricane Center werden zwar von menschlichen Meteorologen erstellt, hängen aber in hohem Maße von numerischen Vorhersagemodellen ab, die sehr ungenau sind, wenn es um die schnelle Verstärkung geht. Die Lösung dieses Problems hängt daher von der Fähigkeit der Forscher ab, die Genauigkeit der numerischen Vorhersagemodelle zu verbessern.

Die Komplexität der Wettermodelle macht dies zu einer gewaltigen Herausforderung. Sie wird jedoch leichter zu bewältigen sein, wenn die Forscher mehr darüber erfahren, wie Hurrikane entstehen und sich verstärken, und wenn sie die Ursachen für die Fehler in den Computermodellvorhersagen ermitteln.

Unsere jüngsten Forschungsarbeiten untersuchen, wie Wolken ihren eigenen Treibhauseffekt erzeugen, indem sie Wärme speichern, die dazu führt, dass Hurrikane schneller entstehen und sich verstärken. Die Verbesserung der numerischen Modelle, die diese Rückkopplung der Wolken berücksichtigen, könnte letztendlich zu genaueren Vorhersagen führen. Innovative Methoden zur Erfassung neuer Messungen in sich entwickelnden Stürmen bis hin zu ihren kleinsten Ausmaßen werden ebenfalls notwendig sein, um diese Verbesserungen zu steuern.

Angesichts des Aufwärtstrends bei Stürmen hoher Intensität werden die von diesen Stürmen ausgehenden Risiken nur zunehmen. Die Fähigkeit, genau vorherzusagen, wie und wann sie sich bilden, verstärken und die Küstenbevölkerung bedrohen werden, ist von entscheidender Bedeutung.

James H. Ruppert, Jr., Assistenzprofessor für Forschung, Penn State, und Allison Wing, Assistenzprofessorin für Meteorologie, Florida State University

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons Lizenz neu veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.

Fazit: Die rekordverdächtige atlantische Hurrikansaison 2020 endete am 30. November. Warum es 2020 so viele Stürme gab und was der Klimawandel damit zu tun hat.