Was verursacht eine Überschwemmung?

Ein Straßenschild knapp über Wasser in Portage des Sioux, Missouri, bei einer Überschwemmung im Jahr 1993. Credit: Courtesy of Missouri State Archives

Eine Überschwemmung ist ein Überlauf von Wasser auf Land, das normalerweise trocken ist. Überschwemmungen können fast überall auftreten. Sie können ein Gebiet mit nur ein paar Zentimetern Wasser bedecken oder sie können genug Wasser mit sich bringen, um das Dach eines Hauses zu bedecken. Überschwemmungen können für Gemeinden gefährlich sein und Tage, Wochen oder manchmal sogar länger andauern.

Viele verschiedene Situationen können eine Überschwemmung verursachen. Hier sind nur einige davon:

• Schwere Regenfälle
• Meereswellen, die auf die Küste treffen, wie z.B. eine Sturmflut
• Schmelzender Schnee und Eis sowie Eisstaus
• Dämme oder Deiche brechen

Auch die Geographie kann ein Gebiet überschwemmungsgefährdet machen. Zum Beispiel sind Gebiete in der Nähe von Flüssen oft hochwassergefährdet. Städtische Gebiete (Gebiete in der Nähe von Städten) sind ebenfalls einem höheren Risiko für Überschwemmungen ausgesetzt, da die Dächer den Regen auf den Boden leiten und befestigte Flächen wie Autobahnen und Parkplätze verhindern, dass der Boden den Regen absorbiert.

Überschwemmung in den Straßen der Innenstadt von Cedar Rapids, Iowa. Gepflasterte Flächen können den Regen nicht absorbieren, daher sind städtische Gebiete überschwemmungsgefährdet. Credit: Don Becker, USGS

Berge oder steile Hügel können das Überschwemmungsrisiko in einem Gebiet ebenfalls erhöhen. Regen oder Schneeschmelze, die einen Berg hinunterlaufen, können Bäche und Flüsse schnell ansteigen lassen. Wenn ein Gewitter über einem Berg verweilt, kann ein nur 10 cm tiefer Bach in weniger als einer Stunde zu einem 10 Fuß tiefen Fluss anschwellen.

Was ist eine Sturzflut?

Sturzfluten sind sehr gefährliche Überschwemmungen, die mit wenig oder ohne Vorwarnung auftreten können. Wenn es mehr regnet, als der Boden aufnehmen kann, läuft das überschüssige Wasser schnell in Flüsse und Bäche, überflutet Regenkanäle und Gräben und verursacht eine Sturzflut. Sturzfluten können dazu führen, dass das Wasser in kurzer Zeit erheblich ansteigt.

Woher kommt der ganze Regen?

Es gibt verschiedene Wetterbedingungen, die extreme Niederschläge in einer Region verursachen können. Tropische Wirbelstürme bilden sich in einigen tropischen und subtropischen Gebieten, meist im Sommer und Herbst. Wenn sie im Atlantischen Ozean oder im nordwestlichen Teil des Pazifischen Ozeans auftreten und eine bestimmte Intensität erreichen, werden sie als Hurrikane bezeichnet. Tropische Wirbelstürme können riesige Regenmengen produzieren, die Überschwemmungen und Sturzfluten verursachen, sobald der Sturm das Land erreicht.

Sie können auch eine Flut von Wasser aus dem Ozean auf die Küsten schicken, die als Sturmflut bezeichnet wird und niedrig gelegene Gebiete überschwemmt. (Erfahren Sie mehr über die Entstehung von Hurrikanen.)

Dieses Bild vom GOES-East-Satelliten der NOAA zeigt Hurrikan Florence, der sich im September 2018 auf den Südosten der USA zubewegt. Florence ließ fast 36 Zoll Regen in Elizabethtown, North Carolina, fallen und führte zu weitreichenden Überschwemmungen in den Carolinas. Credit: NOAA

Ein weiteres Phänomen, das extreme Niederschläge verursachen kann, ist ein sogenannter atmosphärischer Fluss. Atmosphärische Flüsse sind lange, schmale Förderbänder von Feuchtigkeit, die sich durch die Atmosphäre bewegen.

Starke atmosphärische Flüsse können in Kalifornien, dem pazifischen Nordwesten und Alaska enorme Regen- und Schneemengen liefern, besonders während der Wintermonate. Dies kann zu schweren Überschwemmungen und Schlammlawinen führen.

GOES-West-Bilder eines atmosphärischen Flusses, der sich im Februar 2019 über Kalifornien bewegt. Credit: NOAA

Wie helfen Satelliten bei Überschwemmungen?

Wettersatelliten, wie die der Geostationary Operational Environmental Satellite-R (GOES-R)-Serie der NOAA, haben ein Auge auf atmosphärische Ereignisse, die zu Überschwemmungen führen können.

Die Satelliten der GOES-R-Serie sind zum Beispiel mit einem Instrument namens Advanced Baseline Imager (ABI) ausgestattet, das die Bildung von atmosphärischen Flüssen erkennen und überwachen kann. Der ABI kann auch die Gesamtfeuchtigkeit in der Atmosphäre vom Boden bis zum oberen Rand der Atmosphäre bestimmen. Dies liefert nützliche Informationen für Meteorologen, um die Vorhersagen für Starkregen und Sturzfluten zu verbessern und den Menschen zu helfen, in Sicherheit zu bleiben.

Nach dem Auftreten von Überschwemmungen können Wettersatelliten auch genutzt werden, um stark überflutete Regionen aus dem Weltraum zu erkennen. Informationen von GOES-R und dem NOAA-NASA-Satelliten Suomi NPP können verwendet werden, um „Flutkarten“ zu erstellen. Diese Karten helfen den Behörden, schnell zu bestimmen, wohin sie während einer Überschwemmung Hilfe und Ressourcen schicken müssen.