Das Satellitenportrait eines Hurrikans ist unverkennbar: ein mächtiger Strudel hoch aufragender Wolken, mit einem klaren „Auge“ als Drehscheibe. Diese gewaltigen, wilden Stürme beginnen in niedrigen Breitengraden und werden von Passatwinden vorangetrieben. Die meisten dieser tropischen Wirbelstürme bilden sich in unterschiedlichen Brutgebieten im westlichen und östlichen Nordpazifik, im Westatlantik, im Indischen Ozean und im westlichen Südpazifik. Zusammen mit „Hurrikan“ – ihrem Namen in Nord- und Mittelamerika – werden sie verschiedentlich Taifune, Baguios und Zyklone genannt. Die wilde Spirale ihrer Winde, die über 240 Stundenkilometer (150 mph) toben kann, stammt aus einem Zusammenfluss von Kräften.
Druckgradientenkraft
Wind ist die Bewegung von Luft aus Gebieten mit höherem zu niedrigerem Luftdruck. Eine Niederdruckzelle wird Zyklon genannt, nicht zu verwechseln mit der regionalen Bezeichnung für Hurrikane im Indischen Ozean. Das Gegenteil ist der Antizyklon, eine Hochdruckzelle. Wind strömt entlang eines Druckgradienten von einem Hochdruckgebiet nach außen, in einem Zyklon nach innen. Ein Hurrikan ist ein Wirbelsturm mit einem besonders starken Druckgefälle, verstärkt durch warmes Meerwasser und die latente Kondensationsenergie.
Corioliskraft
Wenn der Planet stationär wäre, würden Winde frontal in Gebiete mit niedrigem Druck stürmen – das heißt senkrecht zu den gemeinsamen Drucklinien, die Isobaren genannt werden. Die Erde dreht sich jedoch, und diese Planetendrehung lenkt die geblasene Luft von geradlinigen Bahnen ab. Dieser Rotationsstoß wird als Coriolis-Effekt bezeichnet. Auf der Nordhalbkugel werden Winde nach rechts abgelenkt; auf der Südhalbkugel links. Die oberen Winde drehen sich also um ein niedriges, ungefähr parallel zu Isobaren – auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn, auf der Südhalbkugel im Uhrzeigersinn. Der Coriolis-Effekt ist entlang des Äquators praktisch nicht vorhanden, sodass sich Hurrikane trotz ihres tropischen Lebensraums nicht innerhalb weniger Grade bilden globalen Zwerchfell, noch überqueren sie es: Dort werden Niederdruckzellen direkt von einströmender Luft „gefüllt“, ohne das zyklonische Wirbeln, das der Geburt hilft Hurrikan.
Reibungseinflüsse
Näher an der Erdoberfläche wirkt jedoch eine andere Kraft, die die Luftbewegung modifiziert: die Reibung. Niedrigere Winde ziehen gegen Land oder Wasser und drehen sich daher enger um das Tief – ein Effekt, der normalerweise in einer Höhe von 5.000 Fuß beobachtet wird. Der Einfluss kann in Bezug auf Winkel begriffen werden. Wäre die einzige kraftbestimmende Luftbewegung der Druckgradient, würde der Wind um 90 Grad zu Isobaren strömen; allein unter dem Einfluss des Coriolis-Effekts würde es bei 0 Grad fließen. Reibung verzerrt den Windwinkel über Isobaren auf einen Wert zwischen 0 und 90 Grad.
Hurrikan-Struktur
Die heftigsten Winde eines Hurrikans sind im Allgemeinen diejenigen, die sich eng und schnell um das Auge herum nach oben winden. Dies sind die vom Druckgradienten angesaugten und von den kondensierenden Isobaren in der Nähe der Mitte des Tiefs enorm beschleunigten Stürme. Wenn sie stärker werden, fördern die Winde die Verdunstung von Oberflächenwasser; Beim Aufsteigen kondensiert der Wasserdampf und setzt enorme Mengen an latenter Wärmeenergie frei. Dies befeuert den Hurrikan und baut die hoch aufragenden Gewitterwolken der Eyewall, in die sich die strahlenden Regenbänder des Zyklons korkenziehen. Die gewaltige Augenwand ragt mehrere tausend Meter in den Himmel, während im Auge des Hurrikans die Luft langsam sinkt, die Wolkenbildung verhindert und die Bedingungen dort seltsam ruhig gehalten werden. Luft wirbelte in den Regenbändern und der Augenwand nach oben und strömt dann von der Mitte nach außen.