Downburst (Micro-/Macroburst)

Downbursts sind schwere Fallböen, die vor allem in Gewittern, mitunter aber auch in Schauern vorkommen. Nach Fujita (1981) stellt ein Downburst einen sich am Erdboden ausbreitenden kleinskaligen Downdraft (Abwindstrom) dar, der einen starken horizontalen, divergenten Kaltluftausfluss in einem Bodenareal von 1 bis 15 km in einem Zeitraum von 5 bis 60 Minuten erzeugt. Wenn große Niederschlagsmassen aus großer Höhe herabstürzen und schon in mehreren Kilometern über dem Erdboden auf relativ trockene Luft treffen, kann der entstehende Abwind in eine Größenordnung von 20 bis 30 m/s kommen. Gleichzeitig transportiert dieser hochreichende Abwind noch den horizontalen Impuls der Höhenströmung mit nach unten, so dass bei der Umlenkung des Fallwindes am Boden Windgeschwindigkeiten von weit über 100, im Extremfall weit über 200 km/h entstehen können. Man kann sich diesen Vorgang bildlich vorstellen wie das schwungvolle Auskippen eines Wassereimers - ähnlich, wie sich das Wasser am Boden ausbreitet, verläuft auch die Strömung in einem Downburst. Der Niederschlag unter dem Gewitter kühlt die Luft ab, sie hat damit eine höhere Dichte und steht unter höherem Druck als die Luft außerhalb des Gewitters. Aufgrund des Druckausgleichs gibt es am Rand von Gewitterzellen daher kleinräumige Gebiete mit sehr hohen Windgeschwindigkeiten, die Downbursts.

Unterschied zwischen trockenem und nassem Microburst

Es gibt Downbursts, die mit Niederschlag verbunden sind, meist ist dieser sehr stark, aber eben nur kurz andauernd. Es gibt aber auch "trockene" Downbursts, wenn in der Gewitterwolke sehr viel trockene Luft von außen zugemischt wird, in der die Nierschlagsteilchen rasch verdunsten können, so dass kein Niederschlag bis zum Erdboden gelangen kann.
Allgemein werden die geradlinigen Böen in zwei Kategorien unterteilt: Microburst und Macroburst.

Die gefährlichste Erscheinung dieser Art ist der Microburst, der in Bodennähe in einem Gebiet mit einem Durchmesser von unter 4 km sehr hohe Windgeschwindigkeiten erzeugen kann. Sein divergierender bodennaher Kaltluftausfluss hat einen Ausbreitungsdurchmesser von 0.4 bis zu 4 km und eine Lebensdauer von etwa 5 bis 15 Minuten, die im Mittel 13 Minuten beträgt. Ein Microburst entwickelt sich, wenn die Kaltluft des Downdraft beschleunigt aus der Wolkenbasis auszufallen beginnt und nach wenigen Minuten den Erdboden erreicht (Kontaktstadium). In der sich anschließend vom Ort des Auftreffens horizontal nach allen Richtungen divergent abfließenden Kaltluft (Ausbreitungsstadium) entstehen Wirbel. Die sich an der Erdoberfläche ausbreitende Gewitterluft formt eine Kaltlufthaut (Stadium des Kaltluftpolsters), oberhalb der die Wirbelstärke weiter zunimmt. Diese Gebiete hoher Windgeschwindigkeiten sind besonders gefährlich für Luftfahrzeuge.

Entwicklung eines Microburst

Microbursts entfalten ihre größte Stärke bis zu 10 Minuten nach dem Erreichen des Erdbodens, treten einzeln oder auch in Gruppen als Microburst-Linie auf und können für den Beobachter durch Virga Erscheinungen (trockener Microburst) oder schmale Regenbänder (nasser Microburst) sichtbar werden.
Während ihrer horizontalen Ausbreitung richten die Fallböen oft in Rekordzeit sehr schwere Verwüstungen an. Häufig werden diese Böen zu Unrecht als "Mini-Tornados" bezeichnet, obwohl deren divergente Fallwinde in keinem Verhältnis zum Sog der konvergenten Aufwärtsströme von Tornados stehen. Einen ganz prinzipiellen Unterschied zwischen Downburst und Tornado Windfeldern gibt es: das Windfeld eines Downbursts ist stets divergent (durch das Auseinanderströmen der herabfallenden Kaltluft), wohingegen das Windfeld eines Tornados stets konvergent ist (durch das Hineinströmen in den Tornadowirbel).
Der Ausdruck "Mini-Tornados" sollte also nicht verwendet werden, selbst wenn er in den Medien ohne Zurückhaltung genannt wird.

Schema der Strömungsfelder in Downbursts und Tornados (Fujita, 1985)

(Quellen: TorDach / Wolkenschnüffler / Brockhaus / Kraus H., Risiko Wetter / Hermant A., Gewitter)