{"id":6841,"date":"2017-04-07T13:31:20","date_gmt":"2017-04-07T11:31:20","guid":{"rendered":"http:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/?p=6841"},"modified":"2017-04-07T13:31:21","modified_gmt":"2017-04-07T11:31:21","slug":"faszination-wirbelstrasse","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/faszination-wirbelstrasse\/","title":{"rendered":"Faszination Wirbelstra\u00dfe"},"content":{"rendered":"

Faszination Wirbelstra\u00dfe<\/h2>\n

\nMithilfe von Satelliten lassen sich immer wieder Wolkenwirbelketten beobachten, die im Windschatten einer Insel oder Inselgruppe stromabw\u00e4rts ziehen. Diese sogenannten „K\u00e1rm\u00e1nschen Wirbelstra\u00dfen“ sind dabei nicht nur f\u00fcr uns Meteorologen ein Augenschmaus.<\/p>\n

Bereits 1910 entdeckte der ungarische Ingenieur und Mathematiker Theodore von K\u00e1rm\u00e1n ein faszinierendes Ph\u00e4nomen, das als „K\u00e1rm\u00e1nsche Wirbelstra\u00dfe“ bekannt werden sollte. Dabei handelt es sich um ein Naturereignis aus der Str\u00f6mungsmechanik, das bei ausreichender Str\u00f6mungsgeschwindigkeit im Windschatten eines Hindernisses anzutreffen ist. Dort kommt es an dem umstr\u00f6mten K\u00f6rper zu einer alternierenden Wirbelabl\u00f6sung. Diese Wirbel werden dann mit der Str\u00f6mung stromabw\u00e4rts transportiert. Somit entsteht ein regelm\u00e4\u00dfiges Muster aus zwei versetzten Reihen von Wirbeln mit entgegengesetztem Drehsinn. Dass dieses Muster als „Stra\u00dfe“ bezeichnet wird, liegt \u00fcbrigens an der \u00c4hnlichkeit zu den gleichm\u00e4\u00dfig gegeneinander versetzten Fu\u00dfstapfen von Passanten.<\/p>\n

Eine solche Wirbelstra\u00dfe kann in der Natur bei vorhandener Wolkendecke unter anderem hinter einem Flugzeug oder auch bei der Umstr\u00f6mung aus dem Meer ragender Inselgruppen beobachtet werden. Beispiele findet man h\u00e4ufig im Windschatten der Kanarischen Inseln (siehe Bild 1 vom 29.07.2016, Quelle: https:\/\/go.nasa.gov\/2p82HQZ), der Insel Tristan da Cunha im S\u00fcdatlantik (siehe Bild 2 vom 14.07.2010) oder Guadalupe vor der Westk\u00fcste Mexikos, der Jan Mayen Insel im Nordmeer oder der Juan-Fern\u00e1ndez-Inseln im s\u00fcd\u00f6stlichen Pazifik.<\/p>\n

Allerdings ist das Auftreten von Wirbelstra\u00dfen nicht nur auf Wolken beschr\u00e4nkt. Sie lassen sich grunds\u00e4tzlich in allen gasf\u00f6rmigen und fl\u00fcssigen Stoffen nachweisen und treten recht h\u00e4ufig auf, auch wenn sie dabei nicht immer f\u00fcr das menschliche Auge sichtbar sind.<\/p>\n

Bekannt wurde die K\u00e1rm\u00e1nsche Wirbelstra\u00dfe wohl auch durch den tragischen Einsturz der zu ihrer Zeit erst k\u00fcrzlich fertiggestellten Tacoma-Narrows-Br\u00fccke, einer nahezu zwei Kilometer langen H\u00e4ngebr\u00fccke im Bundesstaat Washington (USA) im Jahre 1940. Diese fing bereits bei geringen Windgeschwindigkeiten an zu schaukeln, was ihr auch den Spitznamen „Galloping Gertie“ (dt. „galoppierende Gertie“) verschaffte. Am Vormittag des 7. Novembers 1940, nach nur vier Monaten Betriebszeit, l\u00f6sten allerdings st\u00fcrmische B\u00f6en pl\u00f6tzlich heftige Schwingungen und spiralf\u00f6rmige Drehbewegungen der Br\u00fccke aus, die sich immer weiter verst\u00e4rkten, bis die Br\u00fccke nach etwa einer halben Stunde den Belastungen nicht mehr standhielt und 60 Meter in die Tiefe st\u00fcrzte.<\/p>\n

Als Ursache fand man sp\u00e4ter, dass sich an den R\u00e4ndern der Br\u00fcckenverkleidung Luftwirbel periodisch abl\u00f6sten und sich eine K\u00e1rm\u00e1nsche Wirbelstra\u00dfe ausbildete, die die Br\u00fccke zum Schwingen anregte. Ungl\u00fccklicherweise glich die Abl\u00f6sefrequenz der Wirbel der Eigenfrequenz der Br\u00fccke, wodurch ein sogenannter „Resonanzfall“ eintrat. D. h. durch die \u00e4u\u00dfere Anregung in einer ganz bestimmten Frequenz, der Eigenfrequenz der Br\u00fccke, verst\u00e4rkten sich die periodisch auf die Br\u00fccke einwirkenden dynamischen Kr\u00e4fte und somit auch die Schwingungen immer weiter. Dabei wurde die Fahrbahn teilweise um bis zu neun Meter aus ihrer normalen Lage gehoben und zeitweise um 45 Grad nach links und rechts verdreht, sodass man meinen k\u00f6nnte, die Br\u00fccke sei aus Gummi. Als sie schlie\u00dflich den auf sie einwirkenden Kr\u00e4ften nicht mehr Stand halten konnte, st\u00fcrzte sie schlie\u00dflich ein. Auf der Wikipedia-Seite der „Tacoma-Narrows-Br\u00fccke“ findet man \u00fcbrigens ein Video, das den Einsturz der Br\u00fccke eindrucksvoll zeigt. Seit dieser Zeit wird beim Bau von Br\u00fccken und anderen Bauwerken ein besonderes Augenmerk auf die Belastungen durch Windstr\u00f6mungen gelegt.<\/p>\n

MSc.-Met. Sebastian Schappert<\/p>\n

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 07.04.2017<\/p>\n

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst<\/p>\n

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Faszination Wirbelstra\u00dfe Mithilfe von Satelliten lassen sich immer wieder Wolkenwirbelketten beobachten, die im Windschatten einer Insel oder Inselgruppe stromabw\u00e4rts ziehen. Diese sogenannten „K\u00e1rm\u00e1nschen Wirbelstra\u00dfen“ sind dabei nicht nur f\u00fcr uns Meteorologen ein Augenschmaus. Bereits 1910 entdeckte der ungarische Ingenieur und …<\/span> Weiterlesen →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":6842,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"jetpack_post_was_ever_published":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_publicize_feature_enabled":true,"jetpack_social_post_already_shared":true,"jetpack_social_options":{"image_generator_settings":{"template":"highway","default_image_id":0,"font":"","enabled":false},"version":2}},"categories":[37],"tags":[3967,3966,90],"yst_prominent_words":[3958,3951,1216,3949,3962,3964,3954,3955,3948,3681,3965,3961,3950,3956,3963,3960,3953,3959,3952,3957],"class_list":["post-6841","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-wetterblog","tag-inseln","tag-wirbelstrasse","tag-wolken"],"jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2017\/04\/IMG_4108.png","jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/p5DnIb-1Ml","jetpack-related-posts":[],"jetpack_likes_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6841","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6841"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6841\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6844,"href":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6841\/revisions\/6844"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media\/6842"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6841"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6841"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6841"},{"taxonomy":"yst_prominent_words","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/yst_prominent_words?post=6841"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}