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Der Orkan "Emma" wurde verursacht durch eine Kette von Tiefdruckgebieten über Nordeuropa und dem Nordatlantik. Das maßgebliche Tiefdruckgebiet über Norddeutschland hatte im Zentrum einen sehr geringen Luftdruck von 970 hPa (s. Wetterkarte unten). Der geringe Abstand der Isobarenlinien über Deutschland zeigt hohe Luftdruckunterschiede an. Hohe Windgeschwindigkeiten sind die Folge. Tiefdruckgebiete auf der Erdnordhalbkugel "drehen" entgegen dem Uhrzeigersinn. Der Wind bewegt sich etwa entlang der Isobaren (Hinweis), so dass der Sturm aus Nordwestlicher Richtung auf den Harzrand traf (Standort: grüner Punkt). Die vorliegende Wetterkarte zeigt das Frontensystem um 12 Uhr. Zu diesem Zeitpunkt waren Warm- und Kaltfront entsprechend der "Drehrichtung" über den Standort hinweg gezogen. Nahe des Zentrums waren Warm- und Kaltfront okkludiert (violett).
Die folgende Abbildung zeigt die Meßwerte der Wetterstation. Der Orkan erreichte den Nordharzrand am 1. März in der Dunkelheit der frühen Morgenstunden. Bereits am Abend des 29.2.08 begannt ein Luftdruckabfall (grüne Linie), der sich in der Nacht extrem beschleunigte. Gegen Mitternacht zog die Warmfront über den Standort, Regen (blau) und Wind (schwarz) setzten ein. Der Luftdruck fiel fast linear bis um 6:45 Uhr. Dann erreichte die Kaltfront die Meßstation. Mit einer Böenwalze sprang der Wind auf Orkanstärke. Die Temperatur (rot) sank innerhalb von Minuten um 5 Grad und es fielen in kurzer Zeit 5l/qm Regen. Der Luftdruckabfall erreicht mit 980,5 hPa den Tiefstwert (vgl. Isobare in der Abbildung oben) und wurde aprupt durch einen starken Anstieg abgelöst. Heftige Gewitter begleiteten den Sturm. Am nächsten Tag fällt der Luftdruck wieder, der Wind schwächt sich ab, bis nochmals ein kräftiger Luftdruckanstieg zu Sturm und Regen führt (Troglage).
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