Innertropische Konvergenzzone

Innertropische Konvergenzzone ITCZ

Tim Takeoff
16.11.2018
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Die gesamte Atmosphäre der Erde ist bestimmt von verschiedensten Wettersystemen. Diese sind oft dynamisch und führen zu unseren Jahreszeiten und typischen Wettererscheinungen. Ein ganz besonderes System – besonders für den Flugverkehr – stellt die Innertropische Konvergenzzone, kurz ITCZ, dar.

Die ITCZ definiert sich durch einen Gürtel aus tiefem Druck, welcher die gesamte Erde umkreist. Im Allgemeinen befindet sich dieser in der Nähe des Äquators. Konvergenz beschreibt den Prozess von zwei aufeinander treffenden Luftmassen. Es findet eine Hebung statt, denn beide Luftmassen haben nach der „Kollision“ das Bestreben nach oben aufzusteigen.

Passatwinde in beiden Hemisphären

Durch die Corioliskraft der Erde entsteht genau entlang des Äquators eine Strömung nach Westen. Auf der Nordhalbkugel weht hier der Wind also meist aus Nordost, auf der Südhalbkugel aus Südost. Diese kontinuierlich wehenden Winde wurden bereits von den frühen Seefahrern als Passatwinde, oder auch „Trade Winds“, bezeichnet. Man konnte sich stets auf sie verlassen und mit ihrer Hilfe die Ozeane überqueren. Die Stelle, an der die Passatwinde der nördlichen und der südlichen Hemisphäre aufeinander stoßen, bildet die ITCZ.

Zusammentreffen von Luftmassen

Generell findet überall, wo Luft entgegen ihres eigenen Bestrebens zur Hebung gezwungen wird, auch Wolkenbildung statt. Dies kann ein „im Weg“ stehender Gebirgszug sein (Beispiel Staubewölkung) oder eben die genannte Konvergenz. Im Gegensatz zum gegensätzlichen Prozess, der „Divergenz“ (bei der Luftmassen auseinander fließen und meistens eine Wolkenauflösung stattfindet), bildet sich bei der Konvergenz schnell eine große Ansammlung von Wolken.

Charakteristisch ist die hohe Konvektion dieser Wolken, die sich schnell zu extremen Gewittern ausbilden. Unter Konvektion versteht man die vertikale Bewegung der Luft. Warme und weniger Dichte Luft steigt auf, kalte und schwere Luft sinkt ab. Am aktivsten ist sie bei Tag über großen Landmassen, am schwächsten über den Ozeanen. Wasser speichert die Wärme besser als Festland, welches die Wirkung der Konvergenz durch thermische Prozesse nochmals verstärkt.

Im Zenit der Sonne

Die exakte Position der ITCZ wandert mit den Jahreszeiten. Der aktivste Bereich liegt stets etwa ein bis zwei Monate hinter der relativen Position der Sonne über der Erdoberfläche. Normalerweise orientiert sie sich am Äquator der Erde. In den Monaten Juli und August befindet sich die ITCZ über den Ozeanen, wie Atlantik und Pazifik, etwa zwischen 5 und 15 Grad nördlich des Äquators. Lediglich über den Landmassen von Afrika oder Asien dringen die Auswirkungen des Gürtels bis fast 30 Grad Nord vor.

Im Gegensatz dazu, positioniert sich die ITCZ im Januar eher südlich des Äquators. Auch hier folgt sie über Land noch deutlich stärker dem Zenitstand der Sonne. Sie trifft hier sogar neben Südamerika und Südafrika auf Australien.

Bis zur Tropopause und darüber hinaus

Die Auswirkungen der ITCZ auf das Wettergeschehen charakterisieren sich mit der Stärke der Passatwinde. Sind sie schwach, findet man meist nur isolierte Gewitter vor. Bei starken „Trade Winds“ entwickeln sich große, zusammenhängende Unwettersysteme. Kreuzt man die ITCZ mit einem Verkehrsflugzeug, kann man teilweise vor einer regelrechten „Wand“ stehen. Große Gewitterlinien versperren den Weg und erfordern umso größere Umwege. Darüber zu steigen ist fast nie eine Alternative, da die konvektive Bewölkung der ITCZ oft bis 55.000 Fuß (fast 17 Kilometer Höhe) in die Tropopause hinein reicht. Normale Verkehrsflugzeuge schaffen bei entsprechender Beladung circa 40.000 Fuß Reiseflughöhe.

Durchquert man die ITCZ an einer „ungünstigen“ Stelle, können viele Phänomene den Flugweg beeinträchtigen. Die Besatzung muss auf Vereisung, Turbulenzen, Blitzschlag sowie auf starke Windscherungen innerhalb der Wolken vorbereitet sein.

Flugunfall Air France 447

Das prominenteste Beispiel für ein Flugunglück beim Durchqueren der Innertropischen Konvergenzzone stellt der Fall von Air France Flug 447 dar. Der Airbus A330 von Rio de Janeiro nach Paris wurde in der Nacht vom 31. Mai zum 01. Juni 2009 in der ITCZ mit allen bekannten Phänomenen konfrontiert. Die Besatzung erlebte Vereisung von verschiedenen wichtigen Sensoren. Daraus resultierende Fehlinformationen führten letztendlich zur Deaktivierung des Autopiloten. Die Besatzungsmitglieder waren auf die Situation nicht ausreichend vorbereitet, und bekamen das Flugzeug nicht mehr unter Kontrolle. Innerhalb der Bewölkung und bei Nacht, war es ihnen nicht mehr möglich, den aktuellen Flugzustand zu realisieren und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. Die Maschine stürzte in den Südatlantik.

Als das Wrack nach zwei Jahren Suche samt Flugschreiber und Stimmenrekorder in 4.000 Metern Tiefe gefunden wurde, konnte die genaue Situation in zahlreichen Aufarbeitungen nachgestellt werden. Entsprechende Maßnahmen und Schlussfolgerungen sind in aktuelle Trainingsszenarien für Cockpitbesatzungen eingeflossen. Erlernte Abläufe und Sofortmaßnahmen sollen solch ein Unglück wirksam verhindern.

Mit Technik und Training zum Erfolg

Mit dem Einsatz moderner Systeme, wie fortschrittlichen Wetterradaren und Prognosen der Wetterdienste, lassen sich bereits im Vorfeld sichere Routen durch die ITCZ ausfindig machen. Alle Besatzungen sind sich den Besonderheiten in der Konvergenzzone bewusst und können dementsprechende Vorkehrungen treffen. Im Cockpit darf man die Macht der Natur niemals vergessen und sollte seine Entscheidungen stets mit einer Portion Respekt treffen.

Wer sich näher mit dem Thema beschäftigen möchte, kann sich gerne unseren Artikel zum Thema Wetterradar an Bord von Verkehrsflugzeugen durchlesen. 

von Tim Takeoff

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