2 Atmosphärenphysik
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System Nordsee
2.6 Sturm
Das gehäufte Auftreten von Stürmen im Januar 2005 (Tab. 2-1, 5. 45;S. 46) gab Anlass,
die Entwicklung der Sturmhäufigkeit in den vergangenen Jahrzehnten eingehender zu
untersuchen. Die Ergebnisse werden zur Interpretation der Hochwasserstandsent
wicklung bei Cuxhaven herangezogen (vgl. Abschnitt3.4.3,5.106)
2.6.1 Sturm kriteri um
Wie bereits weiter oben erläutert (5.42), beruht die Klassifizierung der Wetterlagen im
Nordseeraum auf einfachen Relationen zwischen Vorticity- und Windindex, wobei letz
tere sich aus räumlichen Ableitungen des Luftdruckfeldes im Meeresniveau ergeben.
Diese Indexpaare wurden von Jenkinson und Collinson (1977) in einer Ellipsenglei
chung kombiniert
C 2 /4 + V* 2 = G* 2 ,
die den Sturmindex G* definiert. Wind-Vorticity-Zustände werden sodann als Sturm
(G), schwerer Sturm (SG) oder sehr schwerer Sturm (VSG) diagnostiziert, wenn der
Betrag des Sturmindex die untere Klassengrenze von 30, 40 oder 50 hPa überschrei
tet (vgl. Abb. 2-4, S. 43).
Zur Umrechnung in anschauliche physikalische Einheiten - hier m/s und °/Tag - ist der
Windindex mit ß = 0.62, der Vorticityindex mit a = 2.72 zu multiplizieren. Da die
Halbachsen der Sturmellipsen durch
G* = a*/2 = b*
bestimmt sind, ergeben sich die kritischen Halbachsen für G, SG und VSG zu
a = 2ocG* = 163,218, 272 °/Tag
und
b = ßG* = 18.6, 24.8, 31.0 m/s.
2.6.2 Sturm und Nordatlantische Oszillation
An anderer Stelle wurde bereits darauf hingewiesen (5.37), dass die Variabilität vieler
Zustandsgrößen des Nordseeraums von der Nordatlantischen Oszillation dominiert
ist. Es erscheint darum unvermeidlich, den Zusammenhang zwischen Sturmhäufigkeit
über der Nordsee und NAO-Zustand zu quantifizieren. Dieser wird hier durch den
NAO-Index für das DJF-Winterquartal repräsentiert (Loewe und Koslowski 1998),
während jene sich aus der Auszählung der täglichen Zirkulationszustände ergibt, die
das Sturmkriterium erfüllen. Beide Größen sind in Abb. 2-14 für das Zeitfenster 1970 -
2005 dargestellt.
Die Gesamtsturmhäufigkeit schwankte zwischen 9 (1979 & 2003) und 39 (1990) um
einen Mittelwert von 20 Tagen und ist demnach rechtsschief verteilt. Die Anzahl
schwerer Stürme lag bei maximal 8 (1990 & 1993), während sehr schwere Stürme an