Luftdruckgegensätze von teils über 75 hPa über Europa sorgen für stürmische Zeiten! Zwischen hohem Luftdruck über dem Atlantik und tiefem Luftdruck von Grönland bis nach Mitteleuropa bildete sich eine kräftige Strömung aus, deren Auswirkungen nicht nur über Land zu spüren sind! Auf dem Meer türmen sich die Wellen zu riesigen Bergen auf.

In den Medien fällt derzeit vereinzelt wieder der Begriff "Riesenwellen". Dies hat auch seinen Grund. Durch die großräumige Luftdruckverteilung, die sich von Grönland bis nach Mitteleuropa durch sehr tiefen (Kerndruck zwischen Island und Nordwegen um 975 hPa) und über dem Atlantik durch hohen Luftdruck (um 1040 hPa) auszeichnet, hat sich eine kräftige westliche bis nordwestliche Grundströmung ausgebildet. Diese fungiert als Autobahn für atlantische Tiefdruckgebiete und deren Ausläufer, die von West nach Ost geführt werden. In dieser ausgeprägten Westdrift verlagert sich am heutigen Mittwoch und am morgigen Donnerstag das Orkantief "Friederike" von Neufundland kommend unter Intensivierung über die Britischen Inseln hinweg nach Deutschland. Zunächst werden Teile der Britischen Inseln sowie das umliegende Meeresgebiet vom Sturmfeld "Friederikes" erfasst. Die Auswirkungen der strammen westlichen Strömung zusammen mit "Friederike" werden dabei nicht nur über Land zu spüren sein, wo man mit erheblichen Schäden an Haus und Gut sowie Infrastruktur rechnen muss, sondern auch über dem Meer droht Gefahr durch riesige Wellen. Teilweise werden sich die Wassermassen auf offener See und an den Westküsten mehr als 15 Meter hoch auftürmen. Dabei können auf dem Meer Schiffe in Seenot geraten sowie küstennahe Straßenzüge überflutet werden.

Doch wie entstehen diese riesigen Wellen?

Unter Wasserwellen versteht man Oberflächenwellen, die sich im Grenzbereich zwischen Wasser und Luft entwickeln. Eine wesentliche Einflussgröße bei der Wellenentstehung und -entwicklung ist der Wind. Das Zusammenwirken von Windgeschwindigkeit, Einwirkungsdauer und Eindringtiefe entscheidet dabei über die Größe und die Gestalt von Wellen.

Die auf die Wasseroberfläche einwirkende Energie des Windes, erzeugt Reibung, die wiederum die Wasserteilchen in Schwingung versetzt. Wenn man die Meeresoberfläche betrachtet, so scheint es, als ob die Wellen an einem vorüber wandern würden. Wenn wir jedoch einen im Wasser schwimmenden Gegenstand genauer beobachten, so bleibt dieser fast immer am selben Standort und bewegt sich nur auf und nieder. Er führt annähernd eine vertikale Pendelbewegung durch. Ist die Wassertiefe jedoch ausreichend groß, so kommt auch noch eine geringe horizontale Komponente dazu, die die Wasserteilchen kreiseln lässt.

Je stärker der Wind weht, desto größer ist seine Eindringtiefe und umso stärker sind folglich auch die Kreisbewegung der Wasserteilchen sowie die Wellenhöhe. Durch Wind hervorgerufene Wellen verlaufen dabei meist in Windrichtung.

Bei der Entstehung der sogenannten Riesenwellen (auch Monsterwellen) nehmen zusätzlich die Wellenrichtung, die Wellenperiode sowie die Wellenlänge (Entfernung von einem Wellenkamm zum nächsten Wellenkamm) entscheidende Rollen ein.

Grundsätzlich gilt: trifft z.B. eine schnelle Welle (große Wellenlänge) auf eine langsame Welle (kleine Wellenlänge), so wird die schnelle Welle gestaucht und türmt sich auf.

Da die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen von der Wassertiefe abhängig ist, türmen sich häufig in der Küstenumgebung Wellen zu richtigen Wänden auf. Bei einem langsam ansteigenden Ufer verringert sich mit abnehmender Wassertiefe die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellenfront. Schnellere nachfolgende Wellen laufen auf und werden ausgebremst. Die Wellenlänge nimmt dabei ab und die Wellenhöhe zu.

Eine Möglichkeit zur Entstehung von Riesenwellen auf offener See besteht beispielsweise in der Überlagerung von vorherrschenden Meeresströmungen und Windwellen. Hierbei kann sich die Wellenhöhe ebenfalls zu sogenannten "Monsterwellen" amplifizieren. Dieses Phänomen wird häufig südöstlich von Afrika und an der Südspitze Südamerikas festgestellt.

Des Weiteren können auch Überlagerungen gegenläufiger Wellen zu einer großen Wellenhöhe führen. Dies geschieht, wenn die sogenannte Dünung - durch Wind verursachte Wellen ohne unmittelbaren Zusammenhang mit dem aktuellen Wettergeschehen in dem Beobachtungsgebiet (sozusagen "alter Seegang") - und die derzeitige Windsee, also der sogenannten "Kreuzsee", beobachtet werden. Die Kreuzsee steht häufig im Zusammenhang mit dem Durchgang einer Kaltfront. Dort dreht der Wind meist von Südwest auf Nordwest, was auch mit einer wechselnden Wellenrichtung einhergeht.

Allgemein werden derzeit drei Arten von "Monsterwellen" unterschieden. Diese wären der "Kaventsmann" - eine große, relativ schnelle Welle, die nicht der Richtung des normalen Seegangs folgt, die "Drei Schwestern" - drei schnell aufeinander folgende große Wellen und die "Weiße Wand" - eine sehr steile Welle, von deren Kamm die Gischt herabsprüht. Nicht zu verwechseln mit einem Tsunami, der andere physikalische Ursachen hat (Erdrutsch, Seebeben, etc.).

Dipl.-Met. Lars Kirchhübel

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 17.01.2018

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