Wetterkunden Binnen

Wetterkunde für die Binnenschifffahrt
Die wichtigsten Grundgrößen sind:
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Lufttemperatur
Luftfeuchtigkeit (Taupunkt)
Luftdruck
Wind
Niederschläge
Bewölkung
Sicht
Globalstrahlung
Albedo
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Wetterkunde Messgeräte
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Lufttemperatur
Lufttemperatur
Temperatur der bodennahen Atmosphäre, die weder von Sonneneintrahlung noch von der
Bodenwärme beeinflusst ist.
 variiert im Laufe des Tages, der Jahreszeiten durch Klimaschwankungen
 höchste Temperaturen ca. 60 °C im Innern von Wüsten
 tiefste Temperaturen in der Antarktis bis fast −90 °C
Jahresgang (Europa)
 Januar kältester Monat, von März bis Mai rasche Zunahme
 Maximum im Juli
 rasche Abnahme von September bis Dezember
Tagesgang (Europa)
 an den Tagesgang der Globalstrahlung gekoppelt
 ausgeprägter Abfall in der Nacht, also nach Sonnenuntergang.
 Minimum wird am frühen Morgen bzw. um den Sonnenaufgang herum
 Abdämpfung durch starke Bewölkung und Wind, besonders in Nähe größerer
Wasseroberflächen
 Unterschreitet die Lufttemperatur die Taupunkttemperatur, kann es zu
Nebel, Tau oder Reif kommen.
 Maximum nach dem Sonnenhöchststand, im Winter meist schon zwischen 13 und 14 Uhr,
im Sommer zwischen 16 und 17 Uhr, teilweise erst vor 18 Uhr.
 Dynamische Einflüsse wie Warm- oder Kaltluft können zu teils erheblichen Abweichungen
und unter Umständen einer Umkehr des Temperaturverlaufs führen.
 In Küstennähe ist der Seewind dafür verantwortlich, dass die Tageshöchsttemperatur oft
schon wesentlich früher um 12 bis 13 Uhr erreicht wird, die Temperatur im weiteren
Tagesverlauf also nicht mehr zunimmt.
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Luftfeuchtigkeit
Die Luftfeuchtigkeit – oder kurz Luftfeuchte
 Ist der Anteil des Wasserdampfs am Gasgemisch der Erdatmosphäre oder in Räumen.
Regentropfen, Nebeltröpfchen, Eis, Schneekristalle werden der Luftfeuchtigkeit nicht
zugerechnet.
 In Abhängigkeit von der Temperatur kann Luft von einem gegebenen Volumen nur eine
gewisse Höchstmenge Wasserdampf aufnehmen.
 Maß für die Luftfeuchtigkeit ist die relative Luftfeuchtigkeit, angegeben in Prozent (%). Sie
gibt für die aktuelle Temperatur und den aktuellen Druck das Verhältnis des momentanen
Wasserdampfgehalts zum maximal möglichen Wasserdampfgehalt an. Durch die Aufnahme
von Wasserdampf wird die Luftdichte verringert.
 Taupunkt oder Taupunkttemperatur ist die Temperatur, bei der sich auf einem Gegenstand
(bei vorhandener Feuchtigkeit) ein Gleichgewichtszustand von kondensierendem und
verdunstendem Wasser einstellt, somit die Temperatur, bei deren Unterschreitung
Kondensatbildung gerade einsetzt.
 Messung mit Taupunktspiegelhygrometer (in % relative Feuchtigkeit).
 Abkühlung der Luft unter die Taupunkttemperatur führt zu Kondensation
 Erwärmung zu neuer Wasserdampfaufnahmefähigkeit.
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Luftdruck
Der Luftdruck an einem beliebigen Ort der Erdatmosphäre ist der hydrostatische
Druck der Luft, der an diesem Ort herrscht.
o Entstehung durch die Gewichtskraft der Luftsäule, die auf die Erdoberfläche wirkt
o Mittlerer Luftdruck der Atmosphäre (Atmosphärischer Druck) auf Meereshöhe
beträgt 101 325 Pa = 1 013,25 hPa (Hektopascal = Millibar)
o Die international verwendete Einheit (SI-Einheit) des Luftdrucks
ist Pascal (Einheitenzeichen Pa) (Hektopascal hPa) oder Bar (Einheitenzeichen bar, 1 bar =
105 Pa).
o Rasches Fallen des Luftdrucks bedeutet meistens Starkwind- oder Sturmgefahr. Die
Luftdruckabnahme für eine Windprognose ist breitengradabhängig. Fällt der Luftdruck in
unseren Breiten um mehr als 1 bis 2 Hektopascal in einer Stunde, gibt es mit hoher
Wahrscheinlichkeit Starkwind oder Sturm.
o Starker Druckanstieg bedeutet nicht umgekehrt immer rasche Windabnahme.
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Wind
Windrichtung ist die Himmelsrichtung, aus der der Wind kommt.
 Richtungsangaben entweder als eine von acht oder sechzehn Hauptwindrichtungen oder
als Gradzahl der Kompassrose (zwischen 1° und 360°)
(Nord (N), Nordost (NE), Ost (E), Südost (SE), Süd (S), Südwest (SW), West (W)
und Nordwest (NW)). Bei der Gradangabe zählt die Gradzahl von Norden im Uhrzeigersinn.
Ein Nordostwind entspräche daher 45°, ein Nordwestwind 315° usw.
 Messung der Windgeschwindigkeit mit Schalenkreuzanemometer.
 Auch genauer mit Ultraschallanemometer und SODAR-Systeme, die die Ausbreitung
von Schallwellen zur Erfassung der Windgeschwindigkeit nutzen und auf diese Weise oft auch
in der Lage sind, vertikale Profile zu messen.
Windgeschwindigkeit
 Messung in Kilometer pro Stunde oder Meter pro Sekunde (m/s), Knoten (kn)
= Seemeilen/Stunde (sm/h).
 Die verschiedenen Einheiten lassen sich wie folgt umrechnen:
1 kn (1 sm/h)
1 m/s
1 km/h
= 1,852 km/h
= 3,6 km/h
= 0,540 kn
= 0,514 m/s
= 1,944 kn
= 0,278 m/s
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Niederschläge
Regen ist die am häufigsten auftretende Form flüssigen Niederschlags aus Wolken.
 Bestehend aus Wasser, das nach Kondensation von Wasserdampf infolge
der Schwerkraft auf die Erde fällt.
Nebel ist ein Teil der Atmosphäre, in dem Wassertröpfchen fein verteilt sind, und der in
Kontakt mit dem Boden steht
 Entstehung: feine Wassertröpfchen entstehen durch Kondensation des Wassers der
feuchten und übersättigten Luft.
 Nebel ist sichtbar, weil eine Lichtstreuung an den sonst farblosen Wassertröpfchen erfolgt.
 Bei einer Sichtweite von weniger als einem Kilometer wird von Nebel
gesprochen
 Sichtweiten von einem bis etwa vier Kilometern gelten als Dunst.
Schnee in Wolken lagern sich
feinste Tröpfchen unterkühlten Wassers an Kristallisationskeimen (zum Beispiel Staubteilchen)
an und dort gefrieren.
 Einsetzung bei Temperaturen unter −12 °C
 Eiskristalle, weniger als 0,1 mm groß, fallen durch zunehmendes Gewicht nach unten und
wachsen durch den Unterschied des Dampfdrucks zwischen Eis und unterkühltem Wasser
weiter an. Ausbildung von sechseckigen Formen
 Bei Lufttemperatur nahe dem Gefrierpunkt, Verklebung der einzelnen Eiskristalle durch
kleine Wassertropfen und es entsteht die Schneeflocke.
Graupel ist eine Form von Niederschlag, bei dem Schneekristalle durch angefrorene
Wassertröpfchen zu kleinen, bis zu 5 mm großen Kügelchen verklumpt werden. Bei
Korngrößen mit einem Durchmesser von unter einem Millimeter spricht man auch
von Griesel.
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Niederschläge
Hagel besteht aus Eisklumpen und tritt überwiegend in warmen Jahreszeiten und Gegenden
auf
 Man spricht erst bei einem Durchmesser von über 0,5 Zentimetern von Hagel bzw.
Eishagel, darunter von Graupel.
 Hagelkörner entstehen in den niedrigeren Schichten von Gewitterwolken bzw. innerhalb
einer Gewitterzelle durch unterkühltes Wasser, das an Kristallisationskernen zu Eis gefriert.
Tau ist ein beschlagender Niederschlag aus flüssigem Wasser.
 Bei Abkühlung der Luft unter dem Taupunkt kondensiert der Wasserdampf der Luft an
bodennahen Objekten.
 Dies geschieht besonders am frühen Morgen, da dann die Temperaturen am tiefsten sind;
diesen Tau nennt man dann Morgentau.
 Kommt es anschließend zu einem Gefrieren der Tropfen, so spricht von Raureif, der
zu Reif übergehen kann.
Reif ist ein kristalliner, beinahe schneeartiger Belag und bildet sich
auf wärmeabstrahlenden Flächen mit geringer Wärmeleitung, sobald der Taupunkt auf diesen
Flächen unter dem Gefrierpunkt des Wassers liegt
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Sicht
 Bei einer Sichtweite von weniger als einem Kilometer, beeinträchtigt durch Regen, Nebel
oder sonstigen dickem Wetter ist das Fahren mit einem Sportboot verboten. Ein sicherer
Liegeplatz oder Ankerplatz ist anzulaufen.
 Das Fahren der Wasserstraßen ist dann nur unter RADAR gestattet. Dazu ist ein
Radarpatent plus Funkbetriebsschein erforderlich.
Strahlung
Unter Globalstrahlung versteht man die gesamte an der Erdoberfläche auf eine horizontale
Empfangsfläche auftreffende Solarstrahlung.
Zusammensetzung:
• Direktstrahlung der Sonne auf die Erde
• Diffusstrahlung der Sonne, die über Streuung an Wolken, Wasser- und Staubteilchen die
Erdoberfläche erreicht
Nettostrahlung, ist die absorbierte Sonnenstrahlung, d. h. abzüglich des reflektierten Anteils,
der Albedo
Die Albedo (lateinisch albedo „Weißheit“; v. lat. albus „weiß“)
Maß für das Rückstrahlvermögen von diffus reflektierenden, also nicht selbst leuchtenden
Oberflächen. Angabe als dimensionslose Zahl in Prozent (eine Albedo von 0,9 entspricht 90%
Rückstrahlung).
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Druckgebiete
Tiefdruckgebiet:
Gebiet mit niedrigerem Luftdruck gegenüber dessen großräumiger Umgebung. Ihm steht
begrifflich das Hochdruckgebiet gegenüber.
Druckunterschied beträgt ca. 10 hPa, es kommen aber auch weit größere Druckunterschiede vor.
Tiefdruckgebiet hat ein Tiefdruckkern, von dem aus gesehen der Druck in jede Richtung außer der
Höhe zunimmt. Sonst ist die Rede von einem Trog.
Thermisches Tiefdruckgebiet sind Unterschiede in der Luftdichte, hervorgerufen durch
Erwärmung (Sonneneinstrahlung) oder durch Abkühlung. Je nach Luftschicht entstehen Bodenund Höhentiefs.
Dynamisches Tiefdruckgebiet (auch Zyklone) Luftströmungen fließen in tiefen Schichten der
Atmosphäre zusammen (konvergiert) und in der Höhe wieder auseinanderströmt (divergiert) und
dabei an Geschwindigkeit verliert. Die Luft im Zentrum eines Tiefs wird gehoben, wodurch ein
Luftmassendefizit am Boden, also ein Druckabfall oder auch Tiefdruck entsteht. Bei einem
Tiefdruckgebiet strömt die Luft aufgrund des Druckgefälles nach innen. Diese Strömung wird auf
der Nordhalbkugel durch die Corioliskraft nach rechts abgelenkt und es ergibt sich eine gegen den
Uhrzeigersinn gerichtete Rotation.
Hochdruckgebiete werden auch Antizyklonen genannt.
Die Corioliskraft ist am Äquator weniger stark ausgeprägt und nimmt zu den Polen hin stark zu.
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Fronten:
Vorder- und Rückseite
Aufgrund der in den mittleren Breiten insgesamt vorherrschenden westlichen Winde bewegen
sich Tiefdruckgebiete von Westen nach Osten. Daher bezeichnet man die somit an einem
bestimmten Ort im Regelfall früher eintreffende Ostseite des Tiefs auch als Vorderseite, die
Westseite als Rückseite.
Warmfront
An der Vorderseite des Tiefs gleitet warme, und damit relativ leichte Luft auf die vor ihr
liegende kältere, schwerere Luft auf, und wird dabei gehoben. Es entsteht eine Warmfront.
Die aufgleitende Luft kühlt sich dabei ab, es kommt zur Kondensation und es bilden sich
zuerst Eiskristallwolken (Cirrus) und dann Schichtwolken (Stratus, Nimbostratus), aus denen
es anhaltend regnen kann. Weil die abgekühlte Luft sich zu der kalten Luft an der Vorderseite
des Tiefs zuschlägt, wandert die Warmfront (im mit dem Tief rotierenden Bezugssystem)
zunehmend in Richtung der Rückseite des Tiefs. Durch die insgesamt entgegen dem
Uhrzeigersinn gerichtete Rotation (auf der Nordhalbkugel) des Tiefdruckgebietes entsteht der
Eindruck, als ob die Warmfront sich langsam an der Vorderseite des Tiefs einrollt.
Warmsektor
Zwischen der Kalt- und Warmfront befindet sich der Warmsektor. Oft lösen sich Wolken in
diesem Bereich auf und es fällt kein Niederschlag. Die Luft ist jedoch auch häufig feuchtwarm
und labil geschichtet, so dass sich Schauer und Gewitter bilden können. Da die Kaltfront in
der Regel schneller als die Warmfront vorstößt, wird der Warmsektor allmählich schmaler.
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Fronten
Kaltfront
Bei einer Kaltfront schiebt sich kalte Luft unter die warme Luft, die sich dabei abkühlt. Dabei
regnet es. Weil hier die abgekühlte Luft sich zur Kaltluft auf der Rückseite des Tiefs zuschlägt,
wandert die Kaltfront (im mit dem Tief rotierenden Bezugssystem) zunehmend in Richtung
der Vorderseite des Tiefs. Durch die insgesamt entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtete
Rotation des Tiefdruckgebiets entsteht der Eindruck, als ob die Kaltfront sich schnell an der
Vorderseite des Tiefs einrollt.
Die Kaltfront ist gekennzeichnet durch konvektive Bewölkung, auch bekannt als Quellwolken
(Cumulus, Cumulonimbus). Es kommt zu Schauern, auch Gewitter können folgen.
Okklusion
Als Okklusion bezeichnet man die Vereinigung einer Kalt- und Warmfront. Dabei wird warme
Luft vom Boden abgehoben und es entstehen Verwirbelungen.
Zur Bildung einer Okklusion kommt es im Regelfall dadurch, dass infolge der
unterschiedlichen Rotationsbewegungen in einem Tief die Kaltfront nach einigen Tagen die
Warmfront einholt.
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Wetterablauf beim Durchzug einer außertropischen Zyklone
(dynamisches Tiefdruckgebiet)
Mit ihrer Unbeständigkeit beeinflussen die Zyklonen weitgehend den Wetterablauf in
Mitteleuropa. Schon lange vor dem Ankommen der Warmfront ist das Annähern einer Zyklone
zu sehen. Mit dem zögernden Aufgleiten der leichteren Warmluft über eine schwerere
vorausgegangene Kaltluft ist Advektionsbewölkung verbunden. Hakenförmig aufgebogene
Schleierwolken (Cirren) sind die Vorläufer einer nahenden Warmfront. Sie dichten sich
zunächst zu hohen, später mächtigen und tieferen Schichtwolken (Stratus) ab, aus denen
zunehmend ergiebiger und lang dauernder Nieselregen, so genannter Landregen fällt, wenn
die Kaltluft ortsfest bleibt. Das Aufhören der Aufgleitbewegung nach dem Durchzug der
Warmfront führt erst einmal zum Aussetzen der Kondensation, und es kann zum Auflösen der
Wolkendecke kommen. Warmluft aus südlicher Richtung fließt in den Warmsektor ein und
steigt in große Höhen auf, wo es wieder zur Wolkenbildung und evtl. zu örtlichem
schauerartigen Niederschlag kommen kann. Der Warmsektor führt zu den höchsten
Temperaturen des Zyklonendurchganges.
Die folgende Kaltfront ist deutlich durch einen Temperaturrückgang um einige Grad zu
spüren. Die durch die Kaltluft nach oben verdrängte Warmluft kühlt sich schnell ab. Es
entstehen hoch reichende Konvektionswolken (Cumulus). Starke Schauerregen mit großen
Tropfen und teilweise Hagelbildung sind die Folge. Mehrfach kommt es auch zu Gewittern.
Nach dem Durchzug der Kaltfront hat man eine hervorragende Fernsicht aufgrund der klaren
Luft. Das Rückseitenwetter nach einem Zyklonendurchgang hängt davon ab, ob weitere
Zyklonen folgen. Oft hören die Niederschläge nach dem Durchzug der Kaltfront wieder auf.
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Als Hochdruckgebiet, auch Antizyklone oder Hoch genannt, bezeichnet man eine
Luftmasse am Boden, welche horizontal durch einen im Vergleich zur Umgebung
höheren Luftdruck gekennzeichnet ist. Ihm steht begrifflich das Tiefdruckgebiet gegenüber.
Entstehung und Einteilung
In einem (Boden-)Hochdruckgebiet sinken Luftmassen großräumig ab. Dabei erwärmt sich
die Luft, so dass keine Kondensation und mithin keine Wolkenbildung stattfinden kann. In
Bodennähe strömt die Luft aus dem Hochdruckgebiet in Richtung Tiefdruckgebiete hinaus,
sie divergiert. Es gibt daher im Hoch keine Ausbildung von Fronten. Während des Absinkens
der Luftmassen bildet sich eine Inversion. Dabei lösen sich die Wolken auf.
Hochdruckgebiete werden nach den Unterschieden bei ihrer Entstehung und
Frontentwicklung in drei Kategorien eingeteilt:
Ein Höhenhoch ist ein Hochdruckgebiet, das in großen Höhen auftritt und daher
in Höhenwetterkarten dargestellt wird. Es ist immer mit einem Bodentief verbunden, da bei
der Erwärmung von Oberflächen der vertikaleDruckgradient abgesenkt wird und sich die
relative Luftdruckverringerung am Boden mit zunehmender Höhe in einem relativ zur
horizontalen Umgebung höheren Druck widerspiegelt. Man kann daher im umgekehrten Fall
aus einem Bodenhoch (auch thermisches Hoch) auch ein Höhentief ableiten.
Ein Kältehoch entsteht, wenn sich Luft beispielsweise im Winter über einer
kühlen Landmasse abkühlt (z. B. Zentralasiatisches Hoch). Die Luft hat dann eine
größere Dichte und übt einen höheren Druck auf die Unterlage aus. In den mittleren Breiten
kann es auch in Form flacher Keile an der Rückseite
von Zyklonen als Zwischenhoch entstehen.
Ein dynamisches Hoch wird durch Rossby-Wellen (Polarfrontjetstream) erzeugt. Großen
Einfluss auf das Wetter Mitteleuropas übt hierbei die dynamische Westwindströmung
(Azorenhoch) aus.
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Strömungen im Hochdruckgebiet
Windrichtungen (auf der Nordhalbkugel)
Der Wind umströmt ein Hochdruckgebiet auf der Nordhalbkugel immer im Uhrzeigersinn, auf
der Südhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn. Der Drehsinn wird durch
die Corioliskraft bestimmt, die eine sich bewegende Luftmasse auf der Nordhalbkugel in
Bewegungsrichtung nach rechts ablenkt und auf der Südhalbkugel entsprechend in
Bewegungsrichtung nach links, wobei die Stärke dieser Ablenkung vom Äquator zu den Polen
zunimmt und von der Windgeschwindigkeit abhängt.
Corioliskraft: in einem rotierenden Bezugssystem auf einen sich bewegenden Körper
einwirkende Trägheitskraft (nach dem französischen Physiker und Ingenieur G. G. Coriolis,
1792–1843 benannt)
Auswirkung der Corioliskraft
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Wolken
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Wolken
Cumuluswolken, im Hintergrund Amboss eines Cumulonimbus
Zeichen für eine Kaltfront
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Wolken
Stratus
Warmfront
Cirren, Schönwetterwolken
Vorläufer einer Warmfront
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Wolken
Nimbostatus
Regenwolken
Cumuluswolken einer
Kaltfront, Regen möglich
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Wolken
Cumulonimbus
Gewitterwolke mit typischen Amboss
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Wetterkarte
Auf der wohl jedem geläufigen Wetterkarte verbinden sogenannte Isobaren alle Orte gleichen
Luftdrucks.
• Liegen die Isobaren sehr eng nebeneinander, ist das Druckgefälle groß und es wird stark wehen.
• Liegen die Isobaren weit auseinander, ist das Druckgefälle gering und es ist allenfalls mit leichten
Winden zu rechnen.
Die Erddrehung bewirkt, dass auf der nördlichen Halbkugel die Luft gegen den Uhrzeigersinn
spiralförmig ins Tief einströmt, aus dem Hoch aber im Uhrzeigersinn spiralförmig ausströmt. Auf der
südlichen Halbkugel geschieht es entgegengesetzt.
Die Höhe des Luftdrucks, gemessen in Hektopascal (hPa), zeigt das Barometer an. Allerdings sagt der
augenblickliche Barometerstand über die Wetterentwicklung kaum etwas aus.
Erst aus den Luftdruckschwankungen lassen sich gewisse Schlüsse ziehen.
Im Allgemeinen gilt:
• Gleichbleibender oder langsam ansteigender Luftdruck verspricht eine Schönwetterperiode.
• Stetig fallender Luftdruck kündigt schlechtes Wetter an, schnell fallender meist Sturm.
Isobaren sind Linien
gleichen Luftdrucks
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Wetterkarte
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Radarkarte
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Wetterinformationen
Internet:
http://www.dwd.de/
http://www.wetter.com/
http://wind.met.fu-berlin.de/wind/main.php
Radio:
Der Seewetterbericht im Radio:
Täglich 01:05 Uhr, 06:40 Uhr, 11:05 Uhr, während der Sommerzeit auch 21:05
Uhr
Frequenzen: Mittelwelle 1269 kHz (DLF), Langwelle 177 kHz (Deutschlandradio
Kultur)
Aktueller Seewetterbericht als MP3
TV:
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Ende
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