Globale Meteorologie und Klimatologie – Hadley-Zelle, ITCZ & Monsune

Voraussetzungen

Diese Lektion behandelt die Themen "weltweite Meteorologie" und "tropische Wirbelstürme" aus dem RYA/MCA-Lehrplan für Yachtmaster Ocean; sie werden auch im schriftlichen Teil des Ocean-Kurses geprüft. Bevor du beginnst, solltest du:

• Yachtmaster Offshore (oder MCA OOW Yachts) besitzen oder gerade darauf hinarbeiten.
• Die Meteorologie beherrschen, die auf Day-Skipper-, Coastal-Skipper- und Offshore-Niveau vermittelt wird: Luftmassen, Druckgebilde, Warm- und Kaltfronten sowie Okklusionen, den Lebenszyklus eines Tiefs, das Buys-Ballot-Gesetz, See- und Landwind, Nebelarten, das Lesen von synoptischen Karten und GRIB-Dateien sowie die Beaufort-Skala.
• Grundlegende Geografie verstehen: Breitenzonen, die Tropen, die großen Ozeane und Kontinente.

Lernziele

Am Ende dieser Lektion kannst du:

• Die Punkte des RYA-Lehrplans Yachtmaster Ocean zur weltweiten Meteorologie und zu tropischen Wirbelstürmen erfüllen (siehe die Lehrplan-Übersicht).
• Mithilfe von Pilot Charts, Routeing Charts und "Ocean Passages for the World" eine Reisezeit und eine Route wählen.
• Das Drei-Zellen-Modell der globalen Zirkulation erklären sowie die daraus folgenden Druckgürtel und Windsysteme.
• Die Passatwinde, die ITCZ (Doldrums), die subtropischen Hochdruckgebiete (Rossbreiten), die Westwinddrift, die Polarfront und die polaren Ostwinde beschreiben sowie ihre saisonale Verlagerung.
• Den Mechanismus des Monsuns und die Monsunzeiten im Indischen Ozean erklären.
• Synoptische Karten für den Ozean interpretieren: Isobarenabstand, den geostrophischen Wind und den Oberflächenwind sowie Drucktendenzen.
• Die Entstehungsbedingungen, den Lebenszyklus, den Aufbau und die Intensitätsskalen tropischer Wirbelstürme (TRS) beschreiben.
• Wissen, wo TRS entstehen, in welchen Jahreszeiten, und welche Zentren Warnungen herausgeben.
• Die Warnzeichen eines sich nähernden TRS erkennen, seine Peilung mit dem Buys-Ballot-Gesetz bestimmen, feststellen, in welchem Halbkreis du dich befindest, und in beiden Halbkugeln die richtige Ausweichmaßnahme ergreifen.

Lehrplan-Übersicht

Der RYA-Kurs und die Prüfung Yachtmaster Ocean (mündlicher Teil plus schriftliche Arbeit) verlangen "Konzepte der weltweiten Meteorologie" und "tropische Wirbelstürme". Die Tabelle zeigt, wo die einzelnen Punkte behandelt werden.

In der Ocean-Prüfung musst du dieses Wissen auf eine von dir geplante Reise anwenden: begründen, warum du Jahreszeit und Route gewählt hast, und was du tun würdest, wenn ein benannter Sturm in der Vorhersage auftaucht. Die schriftliche Arbeit verlangt typischerweise Buys-Ballot-Peilungen, die Bestimmung des Halbkreises und die richtige Ausweichmaßnahme für beide Halbkugeln.

Warum der Ocean-Skipper globale Meteorologie braucht

Auf einer Küstenreise kannst du im Hafen auf ein Wetterfenster warten. Auf einer Ozeanreise bist du für Wochen gebunden, weit außerhalb der Reichweite verlässlicher Vorhersagen. Deine Sicherheit und dein Komfort hängen davon ab, dass du anhand der Klimatologie (dem langjährigen Durchschnittswetter) die richtige Jahreszeit und Route wählst und dann das tatsächliche Wetter auf See liest. Der Prüfer erwartet, dass du das große Ganze mit eigenen Worten erklären kannst und dass du beschreibst, was du tun würdest, wenn ein tropischer Sturm droht.

Die globale Zirkulation

Die Sonne erwärmt den Äquator weit stärker als die Pole. Die Atmosphäre (und der Ozean) transportiert diese Wärme polwärts. Würde die Erde sich nicht drehen, würde in jeder Halbkugel eine einzige riesige Zelle diese Aufgabe übernehmen: Am Äquator steigt Luft auf, strömt in der Höhe zum Pol, sinkt dort ab und fließt an der Oberfläche zurück. Da sich die Erde dreht, lenkt der Coriolis-Effekt bewegte Luft auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links ab, und die Zirkulation zerfällt in je drei Zellen pro Halbkugel.

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Die Druck- und Windgürtel

Vom Äquator zum Pol:

1. ITCZ / Doldrums (nahe dem Äquator, saisonal wandernd): Tiefdruck, aufsteigende Luft, Flaute oder leichte, wechselnde Winde, unterbrochen von Böen und Gewittern, starker Regen.
2. Passatwinde (etwa 5 bis 25 oder 30 Grad): Nordostpassat auf der Nordhalbkugel, Südostpassat auf der Südhalbkugel; meist Stärke 4 bis 5 (15 bis 20 Knoten), sehr beständig in der Richtung, gelegentlich verstärkte Passate mit Stärke 6 bis 7 und Böen.
3. Subtropische Hochs / Rossbreiten (etwa 30 bis 35 Grad): große, halbpermanente Antizyklonen wie das Azoren-Hoch (Bermuda-Hoch), das nördliche und südliche Pazifikhoch, das St.-Helena-Hoch und das Mascarenen-Hoch. Leichte Winde, schönes Wetter, Flaute im Zentrum.
4. Westwinddrift (35 bis 60 Grad): vorherrschende Westwinde, aber stark wechselnd, geprägt von wandernden Tiefs mit ihren Fronten und den Rücken dazwischen. Stärker im Winter und auf der Südhalbkugel deutlich stärker und beständiger (die "Roaring Forties").
5. Polarfront und subpolare Tiefs (etwa 50 bis 60 Grad): dort, wo kalte Polarluft auf wärmere Luft der mittleren Breiten trifft; die Brutstätte der Tiefs der mittleren Breiten, z. B. das Islandtief und das Aleuten-Tief.
6. Polare Ostwinde und Polarhoch: kalte, oft starke Ostwinde nahe dem Eis.

Die Passatwinde

Die Passate sind der Grund, warum Segelschiffe die Ozeane zuverlässig überqueren konnten, und sie prägen noch heute die wichtigsten Yachtrouten. Sie wehen von den subtropischen Hochs zur ITCZ und werden durch den Coriolis-Effekt nach Westen abgelenkt; nördlich des Äquators werden sie zu Nordost-, südlich davon zu Südostwinden.

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Passatwetter: Schönwetter-Cumulus, eine stetige Brise, eine lange Dünung und häufige Böen, besonders nachts. Eine Böenlinie (Squall) besteht aus einer Reihe oder einem Haufen Cumulonimbus und kann einen plötzlichen Windanstieg von 15 bis 25 Knoten über den Passatwind, einen Richtungswechsel, starken Regen und danach Flaute bringen. Reffe nachts früh und beobachte das Radar.

Die ITCZ

Die Innertropische Konvergenzzone ist der Bereich, in dem die beiden Passatsysteme aufeinandertreffen. Sie folgt der Sonne mit einer Verzögerung von ein bis zwei Monaten und liegt über dem Atlantik und dem östlichen Pazifik meist nördlich des Äquators (weil es auf der Nordhalbkugel mehr Land und wärmeres Wasser gibt). Über dem Atlantik liegt sie im Februar bei etwa 5° N und wandert im August auf etwa 10 bis 12° N; Breite und Aktivität schwanken dabei von Tag zu Tag. Über dem Indischen Ozean und dem westlichen Pazifik ist ihre jahreszeitliche Verlagerung viel größer und hängt mit den Monsunen zusammen.

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Bild: NASA Earth Observatory, gemeinfrei, über Wikimedia Commons. Auf 1600 px verkleinert.

Die Satellitenaufnahme zeigt die ITCZ als Band hoch aufragender Wolken über den tropischen Ozeanen. Das Band ist zerrissen, mit Böenclustern, die für einen Yacht-Überquerer die größte Gefahr sind.

Die Westwinddrift und die Tiefs

In den gemäßigten Zonen ist das Wetter eine Abfolge von Tiefs und Rücken, die sich im Allgemeinen ostwärts bewegen. Du hast diese Dinge auf Coastal- und Offshore-Niveau kennengelernt: die Warmfront mit ihrer tiefen Bewölkung und dem stetigen Regen, den Warmsektor, die Kaltfront mit der Drehung des Windes (auf der Nordhalbkugel nach rechts), die Aufklarung mit Schauern und die Okklusion. Ozeanische Tiefs können sehr groß und tief sein, und im Südpolarmeer folgen sie einander mit kaum einer Pause.

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Denke an die Unterschiede der Südhalbkugel: Tiefs drehen im Uhrzeigersinn, Hochs gegen den Uhrzeigersinn; ein Durchzug einer Kaltfront bringt eine Rückdrehung des Windes (zum Beispiel von Nordwest auf Südwest); und wenn du mit dem Rücken zum Wind stehst, liegt das Tief auf deiner rechten Seite.

Monsune

Ein Monsun ist eine jahreszeitliche Umkehr des Windes, verursacht durch die unterschiedliche Erwärmung von Land und Meer. Im Sommer erwärmt sich ein Kontinent weit stärker als der Ozean und bildet ein thermisches Tief, das feuchte Meeresluft anzieht. Im Winter kühlt der Kontinent ab, ein kaltes Hoch entsteht und drückt trockene Luft über das Meer hinaus.

Der Monsun im Indischen Ozean ist der stärkste der Welt, angetrieben vom asiatischen Kontinent:

• Südwestmonsun (Juni bis September). Das Tief über Asien zieht die Südostpassate der Südhalbkugel über den Äquator; der Coriolis-Effekt dreht sie in Südwestwinde. Stark (oft Stärke 6 bis 7 im Arabischen Meer, mit schwerer See), nass und böig. Von Yachten meist gemieden.

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• Nordostmonsun (November bis März). Ein Hoch über Asien treibt trockene Nordostwinde über das Arabische Meer und den Golf von Bengalen, meist Stärke 3 bis 5 bei schönem Wetter. Die Yacht-Saison für Reisen nach Westen (von Thailand oder Sri Lanka zum Roten Meer oder nach Ostafrika).

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• Übergangszeiten (April bis Mai und Oktober bis November) bringen wechselnde Winde und die Höhepunkte der Zyklonsaison im nördlichen Indischen Ozean.

Ähnliche, aber schwächere Monsuneffekte treten über Westafrika, im nördlichen Australien (Nordwestmonsun von Dezember bis März) und im Golf von Mexiko und in Mittelamerika auf.

Großskalige Schwingungen

• ENSO (El Niño Southern Oscillation). Bei El Niño breitet sich warmes Wasser nach Osten über den tropischen Pazifik aus, die Passate im Pazifik schwächen sich ab, der Regen verlagert sich nach Osten, und Zyklone im Südpazifik treten weiter östlich auf als üblich. La Niña ist das Gegenteil. Der Southern Oscillation Index (Druckdifferenz Tahiti minus Darwin) verfolgt dies: dauerhaft negativ bei El Niño, positiv bei La Niña.
• NAO (Nordatlantische Oszillation). Die Druckdifferenz zwischen dem Azoren-Hoch und dem Islandtief. Eine positive NAO bedeutet stärkere Westwinde und eine aktivere Sturmbahn nach Nordeuropa; eine negative NAO bedeutet schwächere Westwinde und mehr Blockiersituationen.
• Auswirkungen für den Skipper. In El-Niño-Jahren sind die Passate im Pazifik schwächer, und Zyklone entstehen weiter östlich und näher an den Marquesas und den Tuamotus als sonst, während die Hurrikansaison im Atlantik tendenziell ruhiger verläuft (stärkere Windscherung). In La-Niña-Jahren ist die Saison im Atlantik oft aktiver. Die ENSO-Prognosen der NOAA und des australischen Wetterdienstes Bureau of Meteorology lohnen sich vor einer Pazifik-Saison. Eine positive NAO kann eine nördlicher verlaufende Sturmbahn und mehr Sturmwarnungen auf der Atlantikroute zurück von den Azoren bedeuten, während eine negative NAO schwächere Westwinde und eine nach Süden verschobene Bahn bringt.
• Südpolarmeer. Zwischen 40 und 60 Grad Süd gibt es kaum Land, das die Westwinde bremst. Die Roaring Forties, Furious Fifties und Screaming Sixties bringen eine Folge tiefer Tiefs mit Dünungsperioden von 12 bis 16 Sekunden, Wellenhöhen von 8 m oder mehr und zu beachtenden Eisgrenzen. Yachten, die Kap Hoorn oder das Kap der Guten Hoffnung passieren, durchqueren das Südpolarmeer im südlichen Sommer, mit genügend Seeraum und einem klaren Plan für schweres Wetter.

Das Wetter auf See lesen

Synoptische Karten

Synoptische Karten für den Ozean (Analyse und Vorhersage, empfangen per HF-Wetterfax, Satelliten-E-Mail oder Internet) zeigen Isobaren, Fronten und Druckzentren, oft mit vorhergesagten Zugbahnen der Tiefs. Achte auf:

• Die Lage und Bewegung von Hochs, Tiefs und Fronten relativ zu deiner Route in den nächsten 48 bis 96 Stunden.
• Isobarenabstand: Enge Isobaren bedeuten starken Wind.
• Tröge und sekundäre Tiefs, die sich schnell vertiefen können.

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Geostrophischer Wind und Oberflächenwind

Oberhalb der Reibungsschicht weht der Wind parallel zu den Isobaren, mit einer Geschwindigkeit, die durch den Druckgradienten und die Breite bestimmt wird: der geostrophische Wind, gemessen mit der auf der Karte aufgedruckten Skala für den geostrophischen Wind. An der Oberfläche bremst die Reibung den Wind und dreht ihn zum Tiefdruck hin. Über dem Meer gilt:

• Der Oberflächenwind beträgt etwa zwei Drittel bis drei Viertel (rund 70 Prozent) des geostrophischen Windes.
• Er ist um etwa 10 bis 15 Grad von den Isobaren weg rückgedreht (auf der Nordhalbkugel; auf der Südhalbkugel vorgedreht), das heißt, er weht nach innen zum Tief.

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Beachte: Bei gleichem Isobarenabstand ist der geostrophische Wind in niedrigeren Breiten stärker (der Coriolis-Effekt ist schwächer), weshalb die Skala in der richtigen Breite verwendet werden muss. Nahe dem Äquator versagt die geostrophische Beziehung ganz; in den Tropen schaust du stattdessen auf Stromlinienanalysen und Satellitenbilder.

Auch die Krümmung spielt eine Rolle: Um ein Tief herum ist der Wind etwas schwächer als geostrophisch, um ein Hoch herum etwas stärker (wobei Hochs selten enge Isobaren haben).

Das Barometer

Auf einer Ozeanreise ist das Barometer dein wichtigstes Instrument. Notiere es jede Stunde (oder mindestens bei jeder Wache) und trage den Trend auf.

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In den mittleren Breiten lautet die klassische Regel: Ein Fall von mehr als etwa 3 hPa in 3 Stunden warnt vor starkem Wind (oft Stärke 6 oder mehr innerhalb weniger Stunden), und ein Fall von mehr als etwa 6 hPa in 3 Stunden zeigt einen Sturm an. In den Tropen zeigt das Barometer normalerweise eine regelmäßige tägliche Schwankung von etwa 2 bis 3 hPa: Maxima gegen 1000 und 2200 Ortszeit, Minima gegen 0400 und 1600. Bevor du in den Tropen von "fallendem" Druck sprichst, korrigiere um diese tägliche Schwankung und vergleiche mit dem normalen Druck für Ort und Jahreszeit (aus der Routeing Chart oder dem Pilot).

Klimatologie und Planungsquellen

Vor der Reise sagt dir die Klimatologie, was im Durchschnitt zu erwarten ist. Auf See sagen dir die Vorhersagen, was tatsächlich geschieht. Nutze beides.

Lies die Pilot Chart für deinen Monat, für die gesamte Länge der Route und für den Monat nach deiner geplanten Ankunft. Die Rose in jedem Kartenfeld zeigt, an wie vielen von hundert Tagen der Wind aus jeder Richtung weht: je länger der Pfeil, desto häufiger. Die Zahlen in der Mitte zeigen Flauten und den Anteil der Stürme (Stärke 8 und mehr). Eine Strecke mit 10 Prozent Sturmanteil im Kartenmonat ist ein ganz anderes Risiko als eine mit 1 Prozent.

Reisezeiten

Tropische Sturmsaisons

Eine Versicherung verlangt oft, dass sich die Yacht während der Saison außerhalb einer benannten Zone befindet. Lies die Police und nimm nicht an, dass eine gute Vorhersage einen falschen Standort ausgleicht.

Benannte und regionale Winde

Einige regionale Winde können innerhalb der sonst ruhigen Gürtel gefährliche Bedingungen erzeugen.

Doldrums, Böen und Flauten

Die ITCZ kann in einem Tag oder in einer Woche durchquert werden. Im Atlantik sind die Doldrums im Februar und März am schmalsten, wenn sie nahe am Äquator liegen, und in den nördlichen Sommermonaten am breitesten. Taktik:

1. Quere an der schmalsten Stelle, möglichst im rechten Winkel, auf einer Route, die du anhand der Pilot Chart und aktueller Satellitenbilder gewählt hast.
2. Segle in der Zone auf den nächsten Windbereich zu, statt zu warten. Nutze für einige Stunden den Motor, wenn du Treibstoff hast, aber halte eine Reserve für den Rest der Reise.
3. Beobachte den Himmel und das Radar. Böen sind Cumulonimbus-Cluster von 5 bis 20 Meilen Durchmesser, die mit dem Wind in der Höhe ziehen, deshalb lassen sie sich oft durch eine Kursänderung um 30 bis 60 Grad umgehen. Eine Böe, die wie ein dunkler Vorhang aussieht, mit einer klaren, aufgerollten Wolkenkante voraus, bringt meist eine Böenfront mit 20 bis 30 Knoten mehr als dem Wind vor der Böe, wobei der Wind um etwa 90 Grad springt.
4. Nachts reffe früh. Das erste Anzeichen einer Böe ist meist das Nachlassen des Windes, dann erscheint die Wolkenlinie auf dem Radar. Reffe oder berge die Segel, bevor sie eintrifft.
5. Sammle Regenwasser aus den Böen. Die ersten Minuten spülen das Salz von den Segeln, danach ist das Wasser brauchbar.

Durchgerechnetes Beispiel: Skala für den geostrophischen Wind bei zwei Breiten

Eine Ozeankarte zeigt Isobaren im Abstand von 4 hPa. An einem Punkt der Karte liegen die Isobaren 100 Seemeilen auseinander.

• Bei 50° N ergibt die Skala für den geostrophischen Wind etwa 30 Knoten. Der Oberflächenwind über dem Meer beträgt etwa 70 Prozent davon, also 21 Knoten (Stärke 5), der 10 bis 15 Grad über die Isobaren hinweg zum Tiefdruck weht.
• Derselbe Abstand bei 30° N ergibt etwa 47 Knoten, der Oberflächenwind wäre dort also etwa 33 Knoten (Stärke 7).
• Bei 15° N würde die Skala etwa 90 Knoten ergeben, was zeigt, warum die Methode in niedrigen Breiten versagt. Das geostrophische Gleichgewicht erfordert einen ausreichend großen Coriolis-Effekt und wenig Krümmung, deshalb verwende stattdessen Satellitendaten zum Wind und Beobachtungen.

Dies veranschaulicht den Prüfungspunkt: Der Isobarenabstand bedeutet wenig, solange du nicht die richtige Breite auf der Skala verwendest.

Tropische Wirbelstürme

Ein tropischer Wirbelsturm (TRS) ist ein intensives, kompaktes Tief, das sich über warmen tropischen Ozeanen bildet. Dasselbe Phänomen heißt Hurrikan (Nordatlantik, östlicher und zentraler Nordpazifik), Taifun (westlicher Nordpazifik) und Zyklon oder tropischer Zyklon (Indischer Ozean, Südpazifik, Australien). Es ist die größte Wettergefahr, der eine Yacht begegnen kann. Ziel ist es nie, von einem erwischt zu werden; die Kunst liegt darin, die Saison zu planen und die Warnzeichen früh genug zu erkennen, um ihm auszuweichen.

Entstehungsbedingungen

Alle diese Bedingungen müssen erfüllt sein:

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• Meeresoberflächentemperatur von mindestens etwa 26,5 °C bis in eine Tiefe von etwa 50 m: Das warme Wasser liefert die Energie durch Verdunstung und die Freisetzung latenter Wärme in den Wolken.
• Eine vorhandene Störung: eine tropische (östliche) Welle, eine Gewitteransammlung in der ITCZ oder ein Monsuntrog.
• Geringe vertikale Windscherung: Die Winde in der Höhe dürfen die Spitze des entstehenden Sturms nicht von seiner Basis abreißen.
• Feuchte Atmosphäre in mittlerer Höhe.
• Genügend Coriolis-Effekt, damit die Rotation beginnt: TRS entstehen fast nie innerhalb von etwa 5 Grad des Äquators und queren ihn nie.

Diese Bedingungen treten vor allem im späten Sommer und Herbst jeder Halbkugel auf, wenn die Meerestemperaturen am höchsten sind. Deshalb liegen die Saisons, wie sie sind.

Lebenszyklus und Einteilung

Im Atlantik werden Hurrikane zusätzlich nach der Saffir-Simpson-Skala eingeteilt:

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Andere Regionen verwenden eigene Skalen (zum Beispiel die australische Skala von 1 bis 5, die auf Böen beruht, und die japanischen Taifun-Kategorien). Rasche Intensivierung, ein Anstieg um 30 Knoten oder mehr in 24 Stunden, kann einen tropischen Sturm innerhalb eines oder zweier Tage in einen schweren Hurrikan verwandeln.

Wo tropische Stürme entstehen

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Bild: Nilfanion mit NASA-Hintergrund, gemeinfrei, über Wikimedia Commons. Auf 1600 px verkleinert.

Die Karte zeigt jede Zugbahn eines tropischen Zyklons von 1985 bis 2005. Beachte die Lücke entlang des Äquators und das fast völlige Fehlen im Südatlantik und im östlichen Südpazifik. Die Bahnen beginnen zwischen etwa 5 und 20 Grad Breite, verlaufen mit den Passatwinden nach Westen und biegen dann polwärts und ostwärts ab, wie unten beschrieben. Die stärksten Stürme (die roten und violetten Bahnen) konzentrieren sich auf den westlichen Nordpazifik, die Karibik und den westlichen Atlantik, den Golf von Bengalen sowie den südwestlichen Indischen Ozean und die australischen Regionen.

Zugbahnen

In den Tropen bewegt sich ein TRS im Allgemeinen mit der Passatströmung mit 10 bis 15 Knoten nach Westen und driftet dabei polwärts. Viele drehen dann nach Osten ab und umrunden den westlichen Rand des subtropischen Hochs, drehen nach Norden und dann Nordosten (auf der Südhalbkugel nach Süden und Südosten) in die Westwinddrift, werden dabei oft auf 20 bis 30 Knoten schneller und werden schließlich zu außertropischen Tiefs. Die Zugbahnen sind jedoch oft unberechenbar: Stürme können stehen bleiben, Schleifen bilden oder sich in unerwartete Richtungen bewegen, besonders nahe der Abdrehung.

Aufbau

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Bild: Mike Trenchard / Ed Lu, NASA Johnson Space Center, gemeinfrei, über Wikimedia Commons. Auf 1600 px verkleinert.

Die Aufnahme des Hurrikans Isabel (2003) von einem Astronauten zeigt das klare Auge, die Augenwand aus hoch aufragenden Wolken und die unten beschriebenen äußeren Wolkenbänder.

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• Auge: typischerweise 10 bis 30 Meilen (20 bis 60 km) im Durchmesser, leichte Winde, manchmal klarer Himmel, der niedrigste Druck, aber eine chaotische, pyramidenförmige See aus allen Richtungen.
• Augenwand: der Ring aus hoch aufragenden Cumulonimbus um das Auge, mit den stärksten Winden, dem heftigsten Regen und der schlimmsten See. Nachdem das Auge vorbeigezogen ist, kehrt der Wind abrupt aus der entgegengesetzten Richtung mit voller Stärke zurück.
• Spiralförmige Regenbänder: Bänder von Böen, die sich über Hunderte von Meilen nach innen drehen, mit Flauten dazwischen.
• Der gesamte Sturm kann 100 bis 500 Meilen im Durchmesser haben; Sturmwinde können sich 100 bis 250 Meilen vom Zentrum aus erstrecken, auf der polwärts gelegenen und gefährlichen Seite noch weiter.
• Der Druck im Zentrum eines starken Hurrikans kann 950 hPa oder weniger betragen; die Sturmflut und die Wellenhöhen nahe dem Zentrum können extrem sein.

Wo und wann: Warnzentren

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Warnungen erreichen Yachten auf See über Inmarsat SafetyNET (per Inmarsat-C oder einen FleetBroadband- beziehungsweise Iridium-Dienst mit erweitertem Gruppenruf), in Küstennähe über NAVTEX, über HF-Wetterfax und Radiosendungen sowie über Satelliten-E-Mail oder Internet. Meldungen werden meist alle 6 Stunden herausgegeben, mit einer vorhergesagten Zugbahn und einem Unsicherheitskegel. Der Kegel zeigt die wahrscheinliche Bahn des Zentrums; die Winde des Sturms reichen weit über ihn hinaus.

Die 1-2-3-Regel des Seefahrers

Prognosefehler bei der Zugbahn wachsen mit der Zeit. Die 1-2-3-Regel fügt dem vorhergesagten Radius der 34-Knoten-Winde einen Sicherheitszuschlag hinzu: 100 Meilen nach 24 Stunden, 200 Meilen nach 48 Stunden und 300 Meilen nach 72 Stunden. Trage dieses "Gefahrengebiet" ein und bleibe außerhalb. Yachten sind langsam und sollten deshalb weit darüber hinaus bleiben, typischerweise mindestens 200 bis 300 Meilen vom Zentrum entfernt.

Warnzeichen auf See

Wenn du ohne Vorhersage bist oder die Vorhersagen einen sich entwickelnden Sturm noch nicht erfasst haben, sind die Zeichen folgende:

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1. Dünung: eine lange, flache Dünung aus ungewöhnlicher Richtung, die oft ein oder zwei Tage (manchmal länger) vor allem anderen spürbar ist. Die Dünung kommt etwa aus der Richtung des Sturms.
2. Wolken: Cirrus in Bändern, die von einem Punkt am Horizont ausstrahlen (der Richtung des Sturms), dann dichter werdend zu Cirrostratus und Altostratus, bis zur dunklen Wand des Sturms.
3. Druck: in den Tropen ist ein Barometer 3 hPa oder mehr unter dem Normalwert für Datum und Ort (nach Korrektur der täglichen Schwankung) ein Grund zum Verdacht; 5 hPa oder mehr unter dem Normalwert bedeuten, dass ein TRS mit großer Wahrscheinlichkeit innerhalb von etwa 200 Meilen ist.
4. Wind: eine Änderung von Richtung und Stärke des Passatwindes; zunehmend böig und stoßweise.
5. Sicht: vor dem Sturm oft ungewöhnlich gut, dann im Regen sehr schlecht.

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Die Druckschwellen im obigen Diagramm sind praktische Auslöser für Handlungen; entscheidend sind die Abweichung vom Normalwert und die Fallgeschwindigkeit. Ein Fall von 1 hPa pro Stunde oder mehr in den Tropen erfordert sofortiges Handeln.

Das Zentrum finden: Das Buys-Ballot-Gesetz

Stelle dich mit dem Gesicht zum wahren Wind. Auf der Nordhalbkugel liegt das Zentrum des Tiefs auf deiner rechten Seite, zwischen etwa 90 und 130 Grad von geradeaus (mehr als 90, weil der Oberflächenwind über die Isobaren nach innen weht; nahe am Zentrum eher 90 Grad, in größerer Entfernung 120 Grad oder mehr). Auf der Südhalbkugel liegt es auf deiner linken Seite.

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Beispiel (Nordhalbkugel): Der Wind kommt aus 060 rw. Stelle dich auf 060; das Zentrum liegt 90 bis 130 Grad rechts davon, also eine Peilung von 150 bis 190 rw.

Gefährlicher und befahrbarer Halbkreis

Teile den Sturm entlang seiner Zugbahn. Auf der Nordhalbkugel ist der rechte Halbkreis (in Fahrtrichtung geschaut) der gefährliche Halbkreis:

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• Die Vorwärtsbewegung des Sturms addiert sich zum Drehwind, deshalb sind Wind und See dort am stärksten.
• Der Wind neigt dazu, ein Schiff in die Bahn des Sturms zu drücken, vor das Zentrum.
• Wenn der Sturm abdreht (auf der Nordhalbkugel nach rechts), neigt er dazu, sich auf Schiffe in diesem Halbkreis zuzudrehen.

Der linke Halbkreis ist der befahrbare Halbkreis: Die Vorwärtsbewegung zieht vom Drehwind ab, und der Wind neigt dazu, dich von der Bahn weg und achteraus am Sturm vorbei zu treiben. "Befahrbar" ist relativ; es ist immer noch äußerst gefährlich.

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Auf der Südhalbkugel ist alles spiegelverkehrt: Der linke Halbkreis ist der gefährliche, der rechte der befahrbare.

In welchem Halbkreis bin ich?

Beobachte die Änderung der Windrichtung über einige Stunden, wenn nötig während du beigedreht liegst (Beidrehen), damit deine eigene Bewegung das Bild nicht verfälscht:

Ausweichmanöver

Das Grundprinzip lautet: so früh wie möglich so weit wie möglich vom Zentrum weg, und vor allem niemals vor der Zugbahn des Sturms kreuzen.

Nordhalbkugel

Südhalbkugel

Alles ist gespiegelt: Backbord ersetzt Steuerbord.

Die Begründung der Regel für den gefährlichen Halbkreis: Mit dem Wind auf der Back hältst du auf einen Kurs, der vom Zentrum weg führt und vor dem Querschnitt der Bahn liegt, und kreuzt so aus der Bahn des Sturms heraus, statt von ihm erfasst zu werden. Eine Yacht kann in steigender See eventuell nicht hoch genug anliegen oder nicht genug Fahrt machen, deshalb ist frühes Handeln unverzichtbar: Eine Yacht, die bei 300 Meilen handelt, hat Optionen; bei 100 Meilen hat sie fast keine mehr.

Wenn du erwischt wirst

Wenn Wind und See die Fähigkeit der Yacht übersteigen, Fahrt zu machen, übernimmt die Überlebenstaktik: auf dem richtigen Bug der Halbkugel beidrehen (falls die Yacht das gut kann), an einem Treibanker liegen oder mit nacktem Mast und einem Treibanker (Drogue) vor dem Wind laufen; viele halten einen Serien-Drogue für am wirksamsten. Alles unter Deck sichern, alle Öffnungen schließen, Lifelines und Gurte anlegen, die Rettungstasche und das EPIRB bereitmachen und die Crew ausgeruht und mit Flüssigkeit versorgt halten. Denke an das Auge: Der Wind kehrt aus der entgegengesetzten Richtung mit voller Kraft zurück.

Im Hafen

Wenn du in der Zyklonzone zur Saison bist, kenne deinen nächsten Hurricane Hole, wie lange du dorthin brauchst und wie schnell er sich mit anderen Booten füllt. Fahre früh los. Ein überfüllter Ankerplatz bei einem Hurrikan ist ein gefährlicher Ort; manche Skipper ziehen es vor, dem Sturm weit voraus auf See zu gehen.

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Durchgerechnetes Beispiel: Ausweichen vor einem TRS

Eine Yacht befindet sich im Anfang September bei 15° N, 55° W und fährt nach Westen. Über 6 Stunden ist das Barometer (korrigiert um die tägliche Schwankung) von 1012 auf 1007 hPa gefallen, während der Normalwert für das Gebiet 1013 beträgt. Eine lange Dünung kommt aus Südost, und Cirrusbänder strahlen von Südost aus. Der Wind, normalerweise Ostnordost Stärke 4, ist jetzt Ost Stärke 5 bis 6 und hat in 3 Stunden von 070 auf 090 gedreht. Es liegt keine Vorhersage vor.

Analyse.

1. Der Druck liegt 6 hPa unter dem Normalwert: Ein TRS ist mit großer Wahrscheinlichkeit innerhalb von etwa 200 Meilen.
2. Buys Ballot: Stellst du dich mit dem Gesicht zum Wind aus 090, liegt das Zentrum 90 bis 130 Grad rechts davon: Peilung 180 bis 220 rw, passend zur Dünung und zum Cirrus aus Südost bis Süd.
3. Der Wind dreht vor auf der Nordhalbkugel: Die Yacht befindet sich im gefährlichen Halbkreis, wahrscheinlich voraus und rechts von einem nach Westnordwest ziehenden Sturm.

Maßnahme. Sofort die neueste Warnmeldung abrufen (SafetyNET, Satellit). Den Wind auf die Steuerbord-Backe legen: Bei Wind aus 090 ein Kurs von etwa 045 bis 060 rw (Wind 30 bis 45 Grad auf der Steuerbord-Backe), mit maximaler Geschwindigkeit, bei Bedarf motorsegelnd. Wenn der Wind dreht, auf Steuerbord abfallen, um ihn auf der Back zu halten. Die Yacht früh auf Sturmbedingungen vorbereiten, frühzeitig Segel reduzieren und Druck und Wind alle 30 Minuten notieren. Nicht nach Westen abfallen, denn dies würde die Yacht vor dem Sturm über dessen Bahn bringen.

Durchgerechnetes Beispiel: Gefahrenbereich mit der 1-2-3-Regel berechnen

Eine 48-Stunden-Vorhersage gibt das Zentrum eines Hurrikans bei 24° N, 70° W an, mit 34-Knoten-Winden, die sich 120 Seemeilen vom Zentrum erstrecken. Deine Yacht befindet sich bei 21° N, 64° W (etwa 3 Breitengrade südlich und 6 Längengrade östlich des Zentrums, also rund 375 Seemeilen entfernt), macht 6 Knoten (144 nm pro Tag) und hält nach Westen in Richtung Bahamas.

1. Der Gefahrenradius für die 48-Stunden-Vorhersage beträgt 120 nm plus 200 nm, also 320 nm. Heute liegst du außerhalb dieses Kreises, aber in 48 Stunden mit 6 Knoten würdest du etwa 288 nm nach Westen zu ungefähr 21° N, 69° W gesegelt sein, nur etwa 180 nm südlich des vorhergesagten Zentrums: deutlich innerhalb des Gefahrenkreises.
2. Die Entscheidung ist klar: nicht weiter nach Westen fahren. Die Optionen sind, nach Südost oder Süd abzudrehen, weg vom Zentrum, um den Abstand zu vergrößern, oder in einem geschützten Ankerplatz festzumachen, falls dieser lange vor dem Eintreffen des Sturms innerhalb von 300 nm erreichbar ist.
3. Prüfe die nächste Meldung in 6 Stunden. Zeichne den Kreis jedes Mal neu ein. Verschiebt sich die Bahn in deine Richtung, kann der Radius wachsen.
4. Trage die Auftragung und die Zeitpunkte der Entscheidungen ins Logbuch ein.

Die Lehre: Eine langsame Yacht kann einem Sturm nicht durch Geschwindigkeit davonlaufen, sondern nur durch frühe Entscheidungen und große Abstände.

Durchgerechnetes Beispiel: Sturm auf der Südhalbkugel

Eine Yacht befindet sich Ende Januar bei 18° S, 60° O im südwestlichen Indischen Ozean. Das Barometer ist nach Korrektur der täglichen Schwankung 6 hPa unter den Normalwert gefallen. Eine lange Dünung aus Nordost baut sich auf. Der Wind kommt aus 120 rw, Stärke 6, und hat sich in drei Stunden auf 105 rw rückgedreht.

Analyse.

1. Der Druck liegt mehr als 5 hPa unter dem Normalwert: Gehe von einem tropischen Zyklon innerhalb von etwa 200 nm aus.
2. Buys Ballot auf der Südhalbkugel: Du stellst dich mit dem Gesicht zum Wind (120 rw), das Zentrum liegt 90 bis 130 Grad nach links, also zwischen 350 rw und 030 rw. Das passt zur Dünung aus Nordost.
3. Der Wind dreht auf der Südhalbkugel zurück, was den gefährlichen (linken) Halbkreis bedeutet.

Maßnahme. Der Wind sollte auf der Backbordbug gehalten werden, etwa 30 bis 45 Grad davon entfernt, und es sollte so viel Fahrt wie möglich gemacht werden. Ein Kurs von etwa 150 rw ergibt Wind 30 Grad auf der Backbordbug. Wenn der Wind rückdreht, auf Backbord abfallen, um ihn dort zu halten. Wenn die Yacht keine Fahrt machen kann, auf Backbordbug beidrehen und sich auf Überlebensbedingungen vorbereiten. Sofort die neueste Warnmeldung von Météo-France La Réunion abrufen.

Warum das Zentrum schwer zu bestimmen ist, und andere Fallstricke

• Dein eigener Kurs und deine Geschwindigkeit verändern den scheinbaren Wind. Wenn du Windänderungen zur Bestimmung des Halbkreises berechnest, verwende den wahren Wind oder halte eine Stunde an (beigedreht), um zu prüfen.
• Nahe am Zentrum liegt die Peilung eher bei 90 Grad vom Wind, und bei 300 Meilen eher bei 120 bis 130. Wer auf große Entfernung 90 Grad verwendet, erhält einen Peilungsfehler von bis zu 40 Grad.
• Ein abdrehender oder beschleunigender Sturm macht den gefährlichen Halbkreis größer als erwartet, und Sturmbahnen können stehen bleiben oder Schleifen bilden, besonders nahe der Abdrehung.
• Mehrere Systeme können gleichzeitig bestehen (etwa ein tropischer Zyklon und der Monsuntrog). Prüfe die vollständige Meldung, nicht nur eine Zeile.
• Der tropische Zyklon kann eine rasche Intensivierung durchlaufen und außerdem einen Zyklus der Augenwanderneuerung, der eine vorübergehende Abschwächung und dann einen größeren Sturm mit einem ausgedehnteren Windfeld verursacht.

Erinnerungen zur Überlebenstaktik bei schwerem Wetter im tropischen Wirbelsturm

Die tieferen Taktiken für schweres Wetter werden in den Lektionen zu schwerem Wetter behandelt, aber erinnere dich an die wichtigsten Punkte, wenn du in der Saison auf See sein willst:

• Sichere die Yacht früh für Sturmbedingungen: Verstauung unter Deck, Decksbeschläge, Sturmsegel bereit, ein gut geübter Drogue oder Treibanker in seiner Tasche am Heck.
• Kenne die Leeküste: Die Yacht braucht Seeraum. Land in Lee eines Sturms ist der gefährlichste Ort.
• Die See bei tropischen Zyklonen ist verwirrend. Das Wellenmuster ändert sich je nach Quadrant, mit den größten Wellen im gefährlichen Halbkreis rechts der Bahn auf der Nordhalbkugel.
• Ruhe und Verpflegung der Crew kommen vor Tapferkeit. Halte einen Wachplan mit wenigen Personen an Deck, die immer angeleint sind.
• Halte das EPIRB, die Rettungstasche und die Rettungsinsel bereit, und lade Funk und Satellitentelefon.

Häufige Fehler

• Den "befahrbaren" Halbkreis für sicher halten.
• Auf der Nordhalbkugel im gefährlichen Halbkreis vor dem Wind abfallen und direkt in die Bahn des Sturms laufen.
• Versuchen, vor einem TRS zu kreuzen, um ein Ziel zu erreichen.
• Die Halbkugeln verwechseln: Auf der Südhalbkugel gelten die gespiegelten Regeln (Backbord statt Steuerbord; das Tief liegt beim Blick gegen den Wind links).
• Die tägliche Schwankung des tropischen Barometers ignorieren oder "fallenden Druck" ablesen, ohne mit dem saisonalen Normalwert zu vergleichen.
• Dem Vorhersagekegel vertrauen: Er zeigt die wahrscheinliche Bahn des Zentrums, nicht die Ausdehnung der gefährlichen Winde.
• Die Entscheidung, Schutz zu suchen, zu spät treffen.
• Die Skala für den geostrophischen Wind in der falschen Breite oder nahe dem Äquator verwenden, wo sie nicht gilt.

Zusammenfassung

• Globale Zirkulation: Hadley-, Ferrel- und Polarzelle ergeben ITCZ, Passate, subtropische Hochs, Westwinddrift, Polarfront und polare Ostwinde. Alles wandert mit den Jahreszeiten nach Norden und Süden.
• Die ITCZ liegt im Atlantik und Pazifik meist nördlich des Äquators; die Passate sind stetig, aber böig; die Rossbreiten sind ruhig; die Westwinddrift ist stürmisch.
• Monsune kehren sich jahreszeitlich um: Südwestmonsun im Indischen Ozean von Juni bis September (rau), Nordostmonsun von November bis März (die Saison für Reisen nach Westen).
• Der Oberflächenwind über dem Meer beträgt etwa 70 Prozent des geostrophischen Windes und weht etwa 15 Grad über die Isobaren zum Tief. Beobachte das Barometer: In den Tropen korrigiere um die tägliche Schwankung.
• TRS brauchen Meerestemperaturen von mindestens 26,5 °C, eine Störung, geringe Scherung, Feuchtigkeit und mindestens 5 Grad Breite Abstand zum Äquator. Hurrikanstärke sind 64 Knoten oder mehr.
• Warnzeichen: ungewöhnliche Dünung, ausstrahlender Cirrus, Druck 3 hPa (Verdacht) oder 5 hPa (sicher) unter dem Normalwert, sich ändernder Wind.
• Buys Ballot: Stelle dich mit dem Gesicht zum Wind; das Zentrum liegt auf der Nordhalbkugel rechts (auf der Südhalbkugel links), 90 bis 130 Grad.
• Nordhalbkugel: Vordrehen bedeutet den gefährlichen (rechten) Halbkreis mit Wind auf der Steuerbord-Backe; Rückdrehen bedeutet den befahrbaren Halbkreis mit Wind achterlich auf der Steuerbordseite; in der Bahn voraus: Wind achterlich auf der Steuerbordseite. Südhalbkugel: spiegelverkehrt, Backbord statt Steuerbord.
• Die beste Taktik ist das Ausweichen: die richtige Saison, Vorhersagen, die 1-2-3-Regel und frühes Handeln.

Kontrollfragen

1. Erkläre, wie die Hadley-Zelle sowohl die Passatwinde als auch die subtropischen Hochs erzeugt.

Antwort: Nahe dem Äquator erwärmte Luft steigt auf (Tiefdruck, ITCZ), strömt in der Höhe polwärts, kühlt ab und sinkt bei etwa 30 Grad Breite ab, wodurch der subtropische Hochdruckgürtel entsteht. An der Oberfläche strömt die Luft zurück zum Äquator und wird durch den Coriolis-Effekt nach Westen abgelenkt, sodass sie auf der Nordhalbkugel zu Nordostpassaten und auf der Südhalbkugel zu Südostpassaten wird.

1. Wo liegt die atlantische ITCZ im Februar und im August, und warum liegt sie meist nördlich des Äquators?

Antwort: Im Februar bei etwa 5° N und im August bei etwa 10 bis 12° N. Sie folgt der Sonne mit einer Verzögerung und liegt meist nördlich des Äquators, weil die Nordhalbkugel mehr Land und wärmeres Oberflächenwasser hat, wodurch sich die Zone der stärksten Erwärmung nach Norden verschiebt.

1. Die Skala für den geostrophischen Wind ergibt 30 Knoten. Welchen Oberflächenwind würdest du über dem offenen Meer erwarten, und in welcher Richtung zu den Isobaren?

Antwort: Etwa 70 Prozent, also rund 20 Knoten, der etwa 10 bis 15 Grad über die Isobaren hinweg zum Tiefdruck weht (auf der Nordhalbkugel von den Isobaren rückgedreht, auf der Südhalbkugel vorgedreht).

1. Warum meiden Yachten im Arabischen Meer den Südwestmonsun, und wann segeln sie gewöhnlich nach Westen über den nördlichen Indischen Ozean?

Antwort: Der Südwestmonsun (Juni bis September) ist stark, nass und böig mit schwerer See. Reisen nach Westen werden im Nordostmonsun gemacht, etwa von November bis März, wenn die Winde mäßig und das Wetter schön sind.

1. Nenne die Bedingungen, die für die Entstehung eines tropischen Wirbelsturms nötig sind.

Antwort: Meeresoberflächentemperatur von mindestens etwa 26,5 °C bis etwa 50 m Tiefe; eine vorhandene Störung; geringe vertikale Windscherung; eine feuchte Atmosphäre in mittlerer Höhe; und genügend Coriolis-Effekt, also mindestens etwa 5 Grad vom Äquator entfernt.

1. Dein Barometer zeigt nach Korrektur der täglichen Schwankung in den Tropen 1006 hPa, wo der Normalwert 1012 hPa beträgt. Was sagt dir das?

Antwort: Der Druck liegt 6 hPa unter dem Normalwert, mehr als der Schwellenwert von 5 hPa, also ist ein tropischer Wirbelsturm mit großer Wahrscheinlichkeit innerhalb von etwa 200 Meilen. Leite sofort Ausweichmaßnahmen ein und hole die neuesten Warnungen ein.

1. Auf der Nordhalbkugel kommt der Wind aus 030 rw. Wo ist das Zentrum des Sturms?

Antwort: Stellst du dich mit dem Gesicht zum Wind (030), liegt das Zentrum 90 bis 130 Grad rechts davon, also eine Peilung von etwa 120 bis 160 rw.

1. Auf der Nordhalbkugel dreht der Wind stetig vor. In welchem Halbkreis befindest du dich, und welche Maßnahme ist richtig?

Antwort: Im gefährlichen (rechten) Halbkreis. Halte den Wind auf der Steuerbord-Backe (etwa 10 bis 45 Grad) und mache so viel Fahrt wie möglich, wobei du auf Steuerbord abfällst, während der Wind vordreht; wenn du keine Fahrt machen kannst, auf Steuerbordbug beidrehen.

1. Auf der Südhalbkugel bleibt die Windrichtung gleich, der Wind nimmt zu und das Barometer fällt. Was bedeutet das, und was solltest du tun?

Antwort: Du befindest dich in der Bahn des Sturms, vor dem Zentrum. Halte den Wind achterlich auf der Backbordseite und laufe, um in den befahrbaren (auf der Südhalbkugel rechten) Halbkreis zu gelangen, und verfahre dann wie beim befahrbaren Halbkreis.

1. Was ist die 1-2-3-Regel des Seefahrers?

Antwort: Ein Sicherheitszuschlag zum vorhergesagten Radius der 34-Knoten-Winde, um den Fehler der Zugbahnprognose zu berücksichtigen: 100 Meilen nach 24 Stunden, 200 Meilen nach 48 Stunden und 300 Meilen nach 72 Stunden. Der so entstehende Gefahrenbereich sollte gemieden werden.

1. Nenne drei Quellen klimatologischer Informationen für die Planung einer Ozeanreise und sage, was jede liefert.

Antwort: Pilot Charts zeigen monatliche Windrosen, Sturmhäufigkeit, Strömungen und Sturmbahnen. Die Admiralty Routeing Charts und Ocean Passages for the World geben empfohlene Routen und Jahreszeiten an. Die Admiralty Sailing Directions liefern das regionale Klima, lokale Winde und Zyklonsaisons.

1. Auf der Südhalbkugel, bei 20° S, kommt der Wind aus 100 rw und hat sich rückgedreht. Wo ist das Zentrum, und was solltest du tun?

Antwort: Stellst du dich auf 100 rw, liegt das Zentrum 90 bis 130 Grad links davon, zwischen 330 rw und 010 rw. Rückdrehen auf der Südhalbkugel bedeutet den gefährlichen (linken) Halbkreis; halte den Wind also auf der Backbordbug (etwa 30 bis 45 Grad) und mache so viel Fahrt wie möglich, wobei du auf Backbord abfällst, während der Wind rückdreht. Wenn du keine Fahrt machen kannst, auf Backbordbug beidrehen.