Was ist Hagel und warum werden Hagelstürme schlechter? Studie erklärt

Als sich am 6. August kurz nach Mittag der bedrohliche Himmel über den Himmel bewegte, ertönte im Pool der Bärenausstellung im Cheyenne Mountain Zoo in Colorado Springs der kleine Hagelkegel. Augenblicke später fiel eine Flut Eisbälle vom Himmel, mit ein oder zwei Hagelkörnern in Softballgröße. Menschen und Tiere suchten nach Deckung.

In der Folgezeit wurde der Zorn des Hagelsturms enthüllt: Mindestens acht Personen wurden verletzt, fünf Tiere getötet und Hunderte von Autos auf dem Parkplatz des Zoos schwer beschädigt.

Egal, ob Sie ein Landwirt sind, der hunderte Hektar Mais bewirtschaftet, ein Schullehrer, der in der Pause junge Kinder betreut, oder ein ahnungsloser Tourist, der die Delfinshow miterleben möchte, das ist wichtig. Dieses Sommerereignis in Colorado Springs ist eine weitere Erinnerung an die Zerstörung, die ein großer Hagel mit sich bringen kann. Diese großen Hagelereignisse scheinen immer häufiger zu sein, weshalb Wissenschaftler aus der Atmosphäre wie ich die Trends bei Hagelstürmen sowie andere Unwetterphänomene untersuchen. Ein besseres wissenschaftliches Verständnis von Hagelstürmen kann dazu beitragen, die Öffentlichkeit zu sensibilisieren und auch das Leben und das Eigentum des Einzelnen am besten zu schützen.

Ein Rekordjahr

Hagel ist Niederschlag, der in Form von Eis fällt. Grundsätzlich bilden sich Hagelkörner, wenn Wasser in die oberen kalten Regionen eines Gewitters gehoben wird, wo es gefriert. Untergekühltes, flüssiges Wasser in diesen Höhen kann einem kleinen Hagelstein weiterhin Masse hinzufügen - schließlich wird es zu schwer und fällt aus der Wolke.

Die größten Hagelkörner sind in starken Gewittern, sogenannten Superzellen, zu finden, die ausreichend starke Aufwinde haben, um Hagelsteine ​​in die Eisregion der Wolke zu bringen und so mehr Masse zu gewinnen, bevor sie herausfallen. Superzellen und damit großer Hagel werden durch warme und feuchte Bedingungen unterstützt, die starke, saftige Aufwinde fördern, und auch ein Windfeld, das sich stärkt und mit der Höhe dreht.

Für alle, die in den Great Plains leben, war dieses Jahr eine denkwürdige Hagelzeit, in der viel mehr große Hagelkörner als üblich gemeldet wurden. Weder die Gesamtzahl der Berichte über schwere Hagel, die vom Storm Prediction Center (SPC) des National Weather Service als Hagel mit einem Durchmesser von mehr als 1 Zoll definiert wurden, oder die Anzahl der Tage, in denen schwerer Hagel gefallen ist, waren ungewöhnlich. Aber im Jahr 2018 war der Prozentsatz von Hagel mit einem Durchmesser von mehr als 2 Inch sicherlich.

Hier in Colorado waren über 20 Prozent der Berichte über schwere Hagel bis Anfang September mindestens 5 cm. Drei Prozent waren mindestens 3 Zoll groß - mehr als ein 2,75-Zoll-Standard-Baseball. Dies sind die höchsten derartigen Prozentsätze in der Geschichte des Staates. Darüber hinaus sah Colorado einen neuen Rekord: Hagel mit einem Durchmesser von mehr als 3 Zoll wurde an sieben Tagen zehnmal gemeldet.

Und diese Trends gelten laut vorläufigen SPC-Berichten auch national. Im ganzen Land gehört der Prozentsatz der großen Hagelkörner zu den höchsten, die seit der Jahrhundertwende gesehen wurden. Geografisch gesehen erstrecken sich sehr große Hagelberichte für 2018 von Idaho über Florida nach Connecticut mit einem Maximum in den westlichen Great Plains.

So was ist los?

Eine neue Normalität?

Ein zunehmend höherer Anteil von Hagel ist für Hausbesitzer oder Autobesitzer kein ermutigender Trend.

Die SPC-Hageldatenbank ist die Hauptquelle für Hagelberichte des Landes. Sie stammen aus einer Vielzahl von Quellen, einschließlich ausgebildeter Spotter, Meteorologen, Strafverfolgungsbehörden und der allgemeinen Öffentlichkeit. Daher hat die Datenbank einige inhärente Berichterstattungen. Zum Beispiel neigen Berichte dazu, sich an Orten zu sammeln, an denen Menschen leben. Und Menschen neigen dazu, Hagel von Größen zu melden, die sie mit gewöhnlichen Objekten wie Golfbällen oder Basebällen in Verbindung bringen.

Es ist jedoch schwer zu glauben, dass die Menschen plötzlich aufgeregter werden, nur großen Hagel zu melden, während sie den viertelgroßen Hagel ignorieren, der immer noch ein Ärgernis sein kann. In der Tat könnte dieses Jahr ein Hinweis darauf sein, was in Zukunft alltäglich werden wird.

Die Simulation des Hagelwachstums in einem Modell ist aufgrund der komplizierten mikrophysikalischen Prozesse nahezu unmöglich. Stellen Sie sich die Schwierigkeit vor, zu versuchen, das unregelmäßige Wackeln und Taumeln des Hagels innerhalb einer Wolke und die ständige Hinzufügung und Abnahme von Wasser auf seiner Oberfläche zu erklären. Als Hagel auf dem Kuchen hat jeder Hagel eine einzigartige Form und ist kaum sphärisch. Es ist jedoch möglich, Änderungen in Variablen zu betrachten, die für das Hagelwachstum wichtig sind.

Kürzlich durchgeführte Forschungen bewerteten die Auswirkungen des Klimawandels auf Hagelgröße und -häufigkeit anhand eines Hagelwachstumsmodells mit an den Klimawandel angepassten Umgebungsvariablen. Es wird erwartet, dass die relativ kühle und trockene Ebene in einem zukünftigen Klima wärmer und feuchter wird, was zu stärkeren Aufwinde und mehr Feuchtigkeitszufuhr führt. Unter diesen Bedingungen stellten die Wissenschaftler fest, dass sowohl der durchschnittliche Hageldurchmesser als auch die Häufigkeit des Auftretens von starkem Hagel im zentralen Teil des Landes ansteigen dürften.

Forscher des Nationalen Zentrums für Atmosphärenforschung haben herausgefunden, dass es in einem zukünftigen Klima stärkere und weniger schwache Gewitter geben wird. Dieses Ergebnis begünstigt wiederum die Zunahme größerer Hagelkorngrößen, da stärkere Gewitter den Hagel länger durch die Wolkenschicht zirkulieren lassen.

Entflechten Sie, was den Trend antreibt

Ist ein sich veränderndes Klima alles, was für eine scheinbare Verschiebung hin zu Stürmen mit größeren Hagelkörnern verantwortlich ist, die häufiger auftreten? Wie sieht es mit Bevölkerungsdynamik und Urbanisierung aus? Schließlich können Hagelkörner nur dort gemeldet werden, wo die Menschen sie messen, um sie zu messen.

Diese Fragen haben meine aktuellen Forschungen veranlasst, die darauf abzielen, die relativen Beiträge des Klimawandels und des Bevölkerungswechsels zum künftigen Hagelsturmrisiko zu differenzieren. Ich kombiniere ein Wettermodell, das zukünftige Änderungen in Variablen projiziert, die Hagelstürme fördern, mit räumlichen Bevölkerungsprojektionen von NCAR und EPA. Ziel ist es zu beurteilen, wo und in welcher Zukunft voraussichtlich das größte menschliche Risiko durch Großhagel besteht.

Im Vergleich zu Tornados und Wirbelstürmen hat der große Hagel relativ wenig Beachtung gefunden, aber das ändert sich allmählich: Im August 2018 fand ein großer internationaler Workshop statt, um Forschungsideen und Ergebnisse auszutauschen. Ein besseres Verständnis darüber, wie Hagelstürme zukünftig aussehen und welche Orte möglicherweise gefährdet werden könnten, ist für Entscheidungsträger, die Versicherungswirtschaft und die Öffentlichkeit von großem Wert. Hoffentlich wird dieses Wissen allen - auch Familienurlaubern in einem beliebten Zoo - den Albtraum ersparen, sich mit der Zerstörung durch einen Softball-großen Hagel auseinanderzusetzen.

Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation von Samuel Childs veröffentlicht. Lesen Sie hier den Originalartikel.