Eine Sturmflut ist ein Anstieg des Meeresspiegels, der während tropischer Wirbelstürme auftritt, intensiver Stürme, die auch als Taifune oder Hurrikane bekannt sind. Die Stürme erzeugen starke Winde, die das Wasser an Land drücken, was zu Überschwemmungen führen kann. Dies macht Sturmfluten für Küstenregionen sehr gefährlich.
Tropische Wirbelstürme sind kreisförmige Stürme, die durch starke Winde und starke Regenfälle gekennzeichnet sind. Sie bilden sich über warmen, tropischen Ozeanen. Das Zentrum eines Zyklons wird Auge genannt. Das Auge ist von einem Wolkenring umgeben, der Augenwand genannt wird, wo die Winde am stärksten sind. Um die Augenwand herum sind Wolken, die sich nach außen drehen, spiralförmige Regenbänder genannt.
Eine Sturmflut wird hauptsächlich durch die Beziehung zwischen den Winden und der Meeresoberfläche verursacht. Der Wasserstand steigt dort, wo die Winde am stärksten sind. Außerdem wird Wasser in die Windrichtung gedrückt. Die Rotation der Erde bewirkt, dass sich die Winde in der nördlichen Hemisphäre nach rechts und in der südlichen Hemisphäre nach links bewegen – ein Phänomen, das als Coriolis-Effekt bekannt ist. Wenn sich in der nördlichen Hemisphäre ein Zyklon entwickelt, ist der Anstieg im rechten vorderen Teil des Sturms am größten. In der südlichen Hemisphäre wird der Anstieg im linken vorderen Teil des Zyklons am größten sein.
Ein weiterer Faktor, der zur Sturmflut beiträgt, ist der atmosphärische Druck. Atmosphärischer Druck ist die Kraft, die durch das Gewicht der Luft in der Erdatmosphäre ausgeübt wird. Der Druck ist an den Rändern eines Zyklons höher als in der Mitte. Dies drückt das Wasser in den äußeren Teilen des Sturms nach unten, wodurch sich das Wasser an Auge und Augenwand wölbt — wo die Winde zum Anstieg des Meeresspiegels beigetragen haben.
Weitere Faktoren tragen zur Stärke einer Sturmflut bei, wenn die Kuppel des Wassers an Land kommt. Der Wasserstand kann bis zu 10 Meter (33 Fuß) erreichen, wenn die Sturmflut gleichzeitig mit der Flut auftritt. Die Neigung des Landes direkt vor der Küste spielt ebenfalls eine Rolle: Wasser überflutet eine flache Küste leichter als eine steile.
Sturmfluten und Küstengemeinden
Tropische Wirbelstürme und die von ihnen verursachten Sturmfluten sind eine ernsthafte Gefahr für Küstengebiete in tropischen und subtropischen Regionen der Welt. In den Spätsommermonaten (Juli-August auf der Nordhalbkugel, Januar-Februar auf der Südhalbkugel), wenn die Gewässer am wärmsten sind, treffen tropische Wirbelstürme Regionen, die so weit voneinander entfernt sind wie die Golfküste der Vereinigten Staaten, Nordwestaustralien und Bangladesch.
Wenn ein Zyklon auf Land trifft, überschwemmt die begleitende Sturmflut am häufigsten das umliegende Küstengebiet. Überschwemmungen sind für die meisten Todesfälle und wirtschaftlichen Schäden im Zusammenhang mit tropischen Wirbelstürmen verantwortlich. Als 1900 ein Hurrikan Galveston, Texas, traf, war die Sturmflut für etwa 6.000 Todesfälle verantwortlich. In Ostpakistan (heute Bangladesch) tötete der Bhola-Zyklon 1970 bis zu 500.000 Menschen. Die Sturmflut des Bhola-Zyklons wurde auf eine Höhe von 10 Metern (33 Fuß) geschätzt.
Verbesserungen bei der Vorhersage von Wirbelstürmen und der Frühwarnung der Öffentlichkeit sind unverzichtbar geworden, da sowohl die Küstenbevölkerung als auch das Auftreten extremer Stürme weiter zunehmen.
Doch selbst ausgefeilte Meteorologie und Sturmwarnungen schützen nicht immer vor verheerenden Sturmfluten. Die Sturmflut des Hurrikans Katrina überflutete 2005 die US-Küstengemeinden Louisiana und Mississippi sowie die städtischen Gebiete von New Orleans, Louisiana, und Biloxi, Mississippi. Die Überschwemmungen töteten allein in New Orleans mehr als 1.500 Menschen und verursachten Schäden in Millionenhöhe. Häuser, Geschäfte, Schulen und Krankenhäuser wurden zerstört.
Dennoch kommen Verbesserungen bei den Prognosen Regionen wie der Chesapeake Bay in den USA zugute. staaten Maryland und Virginia. Die Chesapeake Bay erlitt 2003 schwere Schäden durch den Hurrikan Isabel. Notfallmanager konnten Isabels extreme Sturmfluten nicht vorhersagen, was zu weit verbreiteten Überschwemmungen in der Region führte.
Jetzt beobachten Meteorologen und Notfallmanager die Stürme, die sich im Südosten bilden, genauer. Neue Computersimulationen der Federal Emergency Management Agency (FEMA) untersuchten die Auswirkungen eines Hurrikans der Kategorie 4 (131-155 mph Winde) Landung in den US-Bundesstaaten North oder South Carolina, Hunderte von Meilen südlich des Chesapeake. Die Simulation zeigte, dass der Hurrikan Sturmfluten von bis zu 5 oder 6 Metern (18 oder 20 Fuß) entlang der Küste von Chesapeake erzeugen könnte. Die FEMA verwendete die neueste Version ihres computergestützten Schwappmodells, um den Anstieg vorherzusagen. Das SLOSH-Programm ist eine Abkürzung für „Sea, Lake, and Overland Surges from Hurricanes“ und wird vom National Weather Service und dem National Hurricane Center verwendet.
Die Maryland Emergency Management Agency arbeitet jetzt mit dem US Army Corps of Engineers und lokalen Beamten zusammen, um die Schwappsimulationsdaten in aktualisierte Karten für die Notfallplanung umzuwandeln. Die neuen Karten zeigen, wie weit sich Überschwemmungen im Landesinneren unter bestimmten Bedingungen erstrecken könnten. Mit diesen neuen Prognosedaten werden Notfallplaner und Bürger besser auf Sturmfluten vorbereitet.
Regierungsbehörden können die Evakuierung der Bewohner veranlassen. Einige Bewohner haben keine Autos und benötigen möglicherweise einen Transport zu sichererem Boden. Andere haben möglicherweise keinen Platz und benötigen eine Notunterkunft. Viele Bewohner, wie in Krankenhäusern und Gefängnissen, sind besonders gefährdet.
Die Vorwarnung vor einer starken Sturmflut ermöglicht es auch Haushalten und Unternehmen, sich auf Schäden vorzubereiten. Geschäftsinhaber können teure Maschinen oder Werkzeuge in sichere Bereiche verlegen, und Hausbesitzer können Fenster zum Schutz vor starken Überschwemmungen verschließen oder Möbel und andere Wertsachen in ein zweites Stockwerk verlegen.
Feuchtgebiete
Küstenbewohner können den durch eine Sturmflut verursachten Schaden verringern, indem sie lokale Feuchtgebiete schützen. Feuchtgebiete wie Sümpfe, Flussmündungen und Watt dienen als Schwämme für tropische Wirbelstürme. Wenn der Zyklon auf Land trifft, absorbieren das sumpfige Land und die Pflanzen das Wasser und die Energie der Sturmflut. Schlick und Sumpfvegetation verhindern, dass der intensivste Teil der Sturmflut Häuser und Unternehmen trifft.
Flussmündungen sind ein so wichtiger Teil unserer natürlichen Umwelt, dass die US-Umweltschutzbehörde EPA 1987 das National Estuary Program ins Leben gerufen hat. Dieses Programm zielt darauf ab, die Qualität von Flussmündungen zu verbessern, um wichtige Lebensräume für Wildtiere, die öffentliche Wasserversorgung und die von schweren Stürmen betroffenen Küstenregionen zu schützen.
Die Entwicklung von Küstenfeuchtgebieten für Wohnen, Industrie oder Landwirtschaft verringert die natürliche Barriere, die Feuchtgebiete bieten. Gemeinden können sich vor Sturmfluten schützen, indem sie gesunde Ökosysteme von Feuchtgebieten an der Küste erhalten.