Alljährlich zum 1. Juni beginnt im tropischen Atlantik die Sturmsaison. Berüchtigt sind die Namen besonders verheerender Wirbelstürme wie Hurrikan "Mitch", der im Jahr 1998 bis zu 18 000 Menschen das Leben kostete, oder "Katrina", die 2005 eine ganze Stadt unter Wasser setzte. Deswegen erwarten die Bewohner der Karibik und an den Küsten des Golfs von Mexiko jedes Jahr mit Spannung die Vorhersagen der Meteorologen: Wie aktiv wird die nächste Hurrikansaison?

Im April verkündete Phil Klotzbach von der Colorado State University in Fort Collins, die seit 27 Jahren Hurrikanvorhersagen publiziert, auf der Basis eines neuen Modells, dass das Jahr eine weit überdurchschnittliche atlantische Sturmsaison bringe: Acht ausgewachsene Hurrikane wird es demnach geben – und vier davon mit Windgeschwindigkeiten über 180 Kilometern pro Stunde, was der Stufe drei auf der fünfteiligen Saffir-Simpson-Skala der Hurrikanstärken entspricht. Der private Wetterdienst WSI legt für beide Kategorien sogar je noch einen Sturm drauf. Langjähriges Mittel sind etwa sechs Hurrikane, zwei davon schwer.

Für viele und starke Stürme sprechen dieses Jahr zwei wichtige Indikatoren. Zum einen deuten Modelle darauf hin, dass der El Niño im Pazifik im Lauf des Jahres nachlassen wird. Dadurch gleichen sich die Höhenwinde über dem Atlantik der Windrichtung an der Meeresoberfläche an und sich bildende Sturmsysteme werden nicht durch Scherwinde zerstreut. Zusätzlich sind die Wassertemperaturen im Entstehungsgebiet der Hurrikane vor Westafrika höher als normal, so dass mehr Wasser verdunstet und die Stürme mehr Energie aus der Kondensation von Feuchtigkeit gewinnen können: Beide Phänomene haben in der Vergangenheit die Entstehung heftigerer Wirbelstürme begünstigt.

Das klingt nach einer klaren Ansage, tatsächlich aber können große Abweichungen auftreten. Für 2009 prophezeiten sowohl Klotzbach als auch die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), die Wetter- und Ozeanografiebehörde der Vereinigten Staaten, überdurchschnittlich viele Stürme, doch tatsächlich wurde es mit nur drei Hurrikanen das ruhigste Jahr seit über einem Jahrzehnt. Fachleute verwundert das nicht, denn die Bildung von großen Wirbelstürmen ist ein hochgradig komplexes Phänomen, das nur in ersten Ansätzen verstanden ist.

"In die Entstehung von Hurrikanen spielen auch Faktoren hinein, die ihren Ursprung an völlig anderen Orten des Globus haben, zum Beispiel die Wassertemperaturen im Indischen Ozean", sagt Volkmar Wirth, Professor für theoretische Meteorologie und Atmosphärenphysik an der Universität Mainz. Die Vorhersage der Hurrikansaison basiere momentan dagegen noch auf einer begrenzten Zahl von Einflussfaktoren, die in der Vergangenheit empirisch mit Zahl und Stärke von Wirbelstürmen in Verbindung gebracht wurden.

Das bedeutet, dass man in vielen Fällen nur sehr unvollständige Informationen darüber hat, wie Ursache und Wirkung der Wirbelsturmentstehung physikalisch zusammenhängen. Die Effekte aller wichtigen Einflussgrößen zuverlässig im Computer zu simulieren, wie das in Klimaforschung und Wettervorhersage längst mit großem Erfolg geschieht, ist so nur bedingt möglich.

Computermodelle stoßen bei Hurrikanen auf eine weitere Schwierigkeit: Man könne nicht einfach Phänomene unter- und oberhalb bestimmter Größenordnungen ignorieren, erklärt Wirth. "Hurrikane sind Multiskalenphänomene, das heißt, um sie zu simulieren, muss man das Verhalten der einzelnen Gewitterwolke ebenso einkalkulieren wie den Zustand des gesamten Erdsystems."

Dieser Umstand hat bisher der Leistungsfähigkeit der Hurrikanvorhersage Grenzen gesetzt, denn eine hinreichend engmaschige Simulation würde den Rechenaufwand in astronomische Höhen treiben. Ein Raster mit hunderten Kilometern Maschenweite dagegen ist viel zu grob und würde die einzelne, vielleicht entscheidende Sturmzelle verpassen. Erst seit Neuestem haben Meteorologen mit dem Dynamic Downscaling eine Methode entwickelt, mit der sich das Problem umgehen lässt. "Bei dieser Methode werden globale und hoch aufgelöste Modelle quasi zusammengenäht, um ein Modell zu erhalten, das alle Größenskalen berücksichtigt." Damit, so Wirth, seien die Vorhersagen zwar auf einem guten Weg. Aber: "Mein Haus würde ich darauf noch nicht verwetten."