Wie Hurrikanjäger für bessere Vorhersagen in Stürme fliegen

Die meisten Menschen meiden schwere Stürme. Hurrikanjäger fliegen präzise Routen in sie hinein.
“Wir fliegen in der Regel ins Auge, dann raus und kreisen dann zurück und machen es wieder”, erklärt Major Devon Meistr, ein Pilot eines der Propellertreiber C-130, die Teil der US Air Force Reserves Hurricane Hunter Squadron sind. “Wir fliegen ein Dreiecksmuster hin und her durch den Sturm. Wir sammeln also Daten um den Umfang des Sturms.”
Die Flugzeuge haben ihren Sitz in Biloxi, Mississippi. Die von der Flugbesatzung und der Wetterbesatzung im Flugzeug gesammelten Daten sind die einzige Möglichkeit, das Auge des Sturms genau zu lokalisieren. Es heißt, das Auge zu fixieren.
“Die einzigen Daten, die sie zu diesem Zeitpunkt zur Vorhersage haben, sind Satellitendaten, aber das sagt dir nicht, wo das Auge ist, weil das Auge 30 Meilen oder mehr sein kann. Diese Stürme können Hunderte von Meilen breit sein, so dass sie sehen können, was sie für das Auge halten, aber das Auge wird sich im Allgemeinen auflösen und neu entwickeln; es wird Größen ändern “, sagt Meistr. “Sie müssen also das genaue Zentrum des Sturms genau bestimmen, weil sie diese Informationen und diesen Druck in ihre Modelle einbringen und bessere Modelle und bessere Vorhersagen generieren.”
Die Tracking-Missionen dauern in der Regel etwa 11 Stunden. Die Flugzeuge fliegen durch die Augenwand in der Mitte des Sturms und kreuzen sich mehrmals von 1.000 auf 10.000 Fuß, bevor sie zur Basis zurückkehren.
“Viele Daten werden vom Flugzeug selbst gesammelt, weil wir im Gegensatz zu anderen C-130 Sensoren im Flugzeug haben, die uns helfen, Wetterdaten zu sammeln”, erklärt Oberstleutnant. Drew Clark, ein Navigator auf den Hurricane Hunter-Flugzeugen.
Dann hält er ein Rohr hoch, an dessen Spitze ein kleiner Fallschirm befestigt ist. “Eines der Hauptinstrumente, mit denen wir Wetterdaten sammeln, heißt Sonde oder Tropfensonde, und dies ähnelt einem Gerät, das ein Meteorologe in einem Ballon aufsteigen lässt. Aber wir lassen es aus dem Flugzeug fallen und es fällt unter ein Drogue-Blatt “, fügt Clark hinzu. “Es fällt mit 2.500 Fuß pro Minute, und wenn es fällt, werden mehrmals pro Sekunde Druck, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit gemessen. So erhalten wir ein schönes vertikales Bild der Atmosphäre vom Breitengrad des Flugzeugs bis zur Oberfläche des Ozeans, und diese Daten werden über Funk in diesem Gerät an das Flugzeug weitergeleitet.”
Die Daten werden auf Genauigkeit überprüft und dann vom Flugzeug an das National Hurricane Center weitergeleitet, um die Vorhersagespur für den Sturm zu erstellen. Ungefähr 15 Dropsonden werden während eines Fluges ausgesendet, normalerweise in der Augenwand, eingehend in die Mitte, in der Mitte und dann eine weitere in der Augenwand, die vom Sturm ausgeht.
Flugbesatzungen können auch eine Dropsonde aussenden, wenn etwas Ungewöhnliches entdeckt wird, z. B. ein starkes Regenband oder maximale Winde.
All diese Informationen sind für Wettervorhersagen aufgrund der Funktionsweise eines Hurrikans von entscheidender Bedeutung.
Hurrikane entstehen, wenn weite Teile des Ozeans auf 82 Grad erwärmt werden. Warme, feuchte Luft steigt über diesen heißen Stellen auf und erzeugt Gewitter. Obere Ebene und Oberflächenwinde kommen zusammen, um kreisförmige Wolken und eine tropische Depression zu bilden. Das ist das charakteristische sich drehende Wolkenmuster.
Andererseits können Winde in großer Höhe einen Hurrikan auseinanderreißen. Aber wenn es keine Winde gibt, können Hurrikane bis zu neun Meilen hoch werden.
Dieser zentrale Bereich der sich drehenden Wolken wird zum Auge des Sturms. Es hat den niedrigsten Druck und es ist ruhig. Die umgebende Augenwand hat die höchsten Winde.
Wenn die Luft von der Meeresoberfläche in Richtung Auge gezogen wird, steigt sie auf und kühlt ab, wodurch Feuchtigkeit und Wärme freigesetzt werden. Durch die Hitze steigt die Luft weiter an. Das baut und treibt den Hurrikan weiter an. Es ist auch der Grund, warum so viel Regen mit einem tropischen Sturm einhergeht.
Der Sturm wird von Passatwinden angetrieben. Sobald jedoch ein Hurrikan über kaltem Wasser oder Land ankommt, wird die Energieversorgung unterbrochen und der Sturm bricht auseinander.
“Es ist alles ein weiterer Beweis dafür, dass ein Hurrikan nicht nur ein Punkt auf einer Karte ist und die tödlichen Gefahren weit vom Zentrum außerhalb des Kegels auftreten können”, sagt Rick Knabb, Ph.D., der auch Direktor des National Hurricane Center ist. “Wir denken an Hurrikane als diese großen Windmaschinen und die Winde können tödlich sein, aber neun von 10 Menschen, die in tropischen Landsystemen in den Vereinigten Staaten sterben, sterben an Wasser.”
Wenn Meteorologen also sehen können, was im Sturm passiert, sowie den umgebenden Ozean und die Atmosphäre, können sie besser vorhersagen, was der Sturm als nächstes tun wird. NOAA-Beamte sagen, dass die Daten die Genauigkeit der Prognosen um 30 Prozent erhöhen können.
Und um herauszufinden, was außerhalb des Sturms passiert, verwendet die NOAA einen speziell modifizierten Gulfstream-Jet. Doug Macintyre aus Durham ist einer der Piloten.
“Das Radar an der Vorderseite des Jets gibt uns ein Bild von Regenbändern und Wetter vor uns”, erklärt Macintyre, während er um den Jet herumgeht. “Dieses Heck-Doppler-Radar gibt uns einen Querschnitt durch die gesamte Sturmumgebung; Es ist so, als würde man einen Kuchen betrachten und ein schönes Stück durch ihn hindurch nehmen. So können wir alle Schichten des Sturms von 45.000 Fuß bis zur Oberfläche des Ozeans betrachten.”
Wie die Besatzungen der C-130 ist auch der Gulfstream-Jet so ausgerüstet, dass er Dropsonden aussendet, um den Sturm zu untersuchen. Die erhaltenen Informationen werden vom Jet an das National Hurricane Center weitergeleitet.
Macintyre sagt, dass die Geschwindigkeit und Beweglichkeit des Jets es Meteorologen ermöglicht, nicht nur den Sturm selbst zu untersuchen, sondern auch die Luft- und Wettersysteme rund um den Sturm, was sich stark darauf auswirkt, wo sich der Sturm aufhält.
“Mein bestes Beispiel ist Hurrikan Matthew, der ein langer, aber sehr wertvoller Flug zum Sammeln von Daten war”, fügt Macintyre hinzu und atmet tief durch, bevor er die Reise beschreibt. “Wir sind von St. Croix, flog um den Atlantischen Ozean, um die Luftmasse im Ozean zu messen, umrundete den Sturm, um alle Messwerte in der Sturmumgebung zu erhalten, dann in den Golf von Mexiko und probierte dort die Luftmasse.”
Die Reise lieferte dem Hurricane Center ein vollständiges Modell des Atlantiks, des Sturms und des Golfs, das eine bessere Lektüre lieferte, wie sich der Sturm wahrscheinlich die Ostküste hinauf bewegt hätte.
Macintyre erinnert sich, dass er in Durham aufgewachsen ist und die Hurrikanwarnungen für die Küste gehört hat. Er erinnert sich auch an die Schäden, die die Stürme weit im Landesinneren anrichten können.
“Noch heute, wenn ein Hurrikan die Küste bedroht, rufe ich meine Eltern, meine Brüder und Schwestern an und sage, wenn es eine Evakuierung gibt, müssen Sie diese Warnungen beachten”, sagt Macintyre. “Das ist unsere Mission: herauszufinden, wohin der Sturm geht und die Menschen zu schützen.”
Jason Franklin, der zuständige Meteorologe beim National Weather Service Office in Raleigh, bekräftigt, wie wichtig es ist, auf ihre Warnungen zu reagieren.
“Und hier kommen wir vom Standpunkt der Kommunikation ins Spiel, weil wir den Menschen von der Bedrohung erzählen müssen und die Menschen sie ernst nehmen müssen”, sagt Franklin. “Die Leute mögen es vielleicht nicht hören, und sie denken vielleicht, dass die Bedrohung übertrieben ist, aber wir sind nicht hier, um einen Beliebtheitswettbewerb zu gewinnen. Wir sind hier, um Leben und Eigentum zu schützen, also wenn wir sagen, dass es schlecht wird, müssen die Leute wirklich aufpassen.”