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Der Wind
Luft in Bewegung.
Allgemeine Zirkulation und vorherrschende Winde
Über die lokalen Winde hinaus wird die Atmosphäre von einer organisierten planetaren Zirkulation bewegt, die die Verteilung der Klimate und der vorherrschenden Winde erklärt.
Die drei Zirkulationszellen
Eine Zirkulationszelle ist eine weite Schleife, in der die Luft an einer Stelle aufsteigt, sich in der Höhe verschiebt, weiter weg wieder absinkt und zum Boden zurückkehrt. Jede Halbkugel zählt drei. Die Hadley-Zelle, vom Äquator bis 30°, lässt die warme Luft am Äquator aufsteigen und um 30° wieder absinken. Es folgen die Ferrel-Zelle (30 bis 60°) und die Polarzelle (60° bis zum Pol). Dieser Motor verteilt die Wärme von den Tropen zu den Polen um.
Die vorherrschenden Winde
Die Corioliskraft gibt diesen Zellen ihre charakteristischen Winde: die Passatwinde, regelmäßige Ostwinde der Tropen; die Westwinde der mittleren Breiten, wo Belgien liegt; und die polaren Ostwinde. Deshalb ziehen unsere Wettersysteme meist von West nach Ost.
Regen und Wüsten
Wo die Passatwinde beider Halbkugeln zusammentreffen, an der innertropischen Konvergenzzone, diesem Regengürtel nahe dem Äquator, steigt die Luft auf und lässt reichliche Regen fallen. Wo die Hadley-Luft wieder absinkt, um 30°, trocknet sie aus: dort liegen die großen Wüsten und die subtropischen Hochs.
💡 Belgien liegt im Band der Westwinde: daher die Vorherrschaft der Südwestwinde und die Abfolge atlantischer Tiefs.
Strahlstrom, Rossby-Wellen und thermischer Wind
In der Höhe strömt ein Fluss aus Luft mit schwindelerregenden Geschwindigkeiten, der diskrete Dirigent unseres Wetters: der Strahlstrom.
Der Strahlstrom
Der Strahlstrom ist ein schmales, schnelles Windband, oft 200 bis 300 km/h, nahe der Tropopause, an der Grenze zwischen kalter Polarluft und warmer subtropischer Luft, einer Zone namens Polarfront. Je stärker dort der Temperaturkontrast, desto kräftiger der Strahlstrom.
Die Rossby-Wellen
Der Strahlstrom läuft nicht gerade: er wellt sich in weiten Mäandern, den Rossby-Wellen, echten planetaren Wellen. Ihre Rücken, die Kämme, entsprechen am Boden Hochs und schönem Wetter; ihre Tröge, die Täler, Tiefs und schlechtem Wetter. Ein stark gewellter oder gar blockierter Strahlstrom richtet dauerhafte Extremlagen ein.
Der thermische Wind
Warum bildet sich der Strahlstrom genau dort? Die Beziehung des thermischen Windes besagt, dass die Windscherung, ihre Änderung mit der Höhe, proportional zum horizontalen Temperaturgradienten ist. Wo zwei stark kontrastierende Luftmassen aneinandergrenzen, wie an der Polarfront, sammelt sich diese Scherung in der Höhe und ergibt den Strahlstrom.
💡 Der Strahlstrom steuert unsere Tiefs; ein blockierter Strahlstrom kann Hitze- oder Kältewelle wochenlang festhalten.
Lokale Winde: Föhn, Brisen und Kanalisierung
Auf kleinerer Skala formen das Relief und die Erwärmungskontraste den Wind und erzeugen manchmal spektakuläre lokale Phänomene.
Der Föhneffekt
Wenn die Luft gezwungen wird, einen Berg zu überqueren, steigt sie, kühlt nach dem feuchtadiabatischen Gradienten ab und verliert ihre Feuchte als Regen auf der Luvseite. Beim Absinken auf der anderen Seite erwärmt sie sich nach dem schnelleren trockenadiabatischen Gradienten: sie kommt unten wärmer und viel trockener an als beim Start. Das ist der Föhn, der die Temperatur in wenigen Stunden um mehr als 10 °C ansteigen lassen kann. Die beim Aufstieg frei gewordene, beim Abstieg behaltene latente Wärme erklärt diesen Gewinn.
Die thermischen Brisen
Die Erwärmungskontraste erzeugen Brisen. An der Küste weht die Seebrise am Tag landeinwärts, wenn das warme Land die frische Meeresluft ansaugt, und die Landbrise kehrt sich nachts um. Im Gebirge steigt die Talbrise am Tag entlang der erwärmten Hänge, man nennt sie anabatisch; nachts gleitet die kalte, dichte Luft hinab, das ist die katabatische Brise.
Kanalisierung und Beschleunigung
Das Relief kanalisiert und beschleunigt den Wind: ein verengtes Tal wirkt wie ein Trichter, der Venturi-Effekt, und verstärkt örtlich den Wind, wie der Mistral im Rhonetal. Zwischen zwei Hindernissen kann die beschleunigte Luft gefährlich werden.
💡 Ein Föhn kann die Temperatur auf der Leeseite in wenigen Stunden um mehr als 10 °C ansteigen lassen.
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