7. Kapitel: Die Klimamaschine erDe

7. Kapitel: Die Klimamaschine Erde
Dynamik des Wetters und Klimaphänomene
4 DYNAMIK DES WETTERS UND KLIMAPHÄNOMENE
4.1 Die Entstehung des Wetters
Wetter ist der kurzfristige und stets wechselnde Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort zu einer bestimmten Zeit.
Der Luftdruck hat mit den Effekten der globalen Zirkulation große Auswirkungen auf das Wetter.
Tiefdruckgebiete entstehen, wenn die Dichte der Luft durch die
Erwärmung der Sonneneinstrahlung abnimmt. Aufgrund der
geringeren Dichte steigt die Luft in einem Tiefdruckgebiet auf.
Durch den Temperaturabfall mit steigender Höhe kondensiert
die Feuchtigkeit und fällt als Niederschlag zu Boden. Bodennahe Luftmassen geraten aufgrund ihres Bestrebens, Druckunterschiede auszugleichen, in Bewegung. Durch die Erdrotation und
die Corioliskraft fließen die Luftmassen nicht linear auf das Zen-
trum des Tiefdruckgebiets zu, sondern umströmen dieses. Durch
die Kondensation der Feuchtigkeit und die damit verbundene
Wolkenbildung lassen sich die Bewegungen der Tiefdruckgebiete
mit Satelliten beobachten; diese Beobachtungen sind ein Teil der
Wettervorhersage. Hochdruckgebiete entstehen, wenn Luftmassen aus großen Höhen absinken und sich dabei erwärmen, weil
die Temperatur mit sinkender Höhe steigt. Darum kommt es zu
keiner Kondensation und keiner Wolkenbildung. In Bodennähe
strömen die Luftmassen dann wieder zu Tiefdruckgebieten, im
Bestreben, den Druck auszugleichen. Durch die Erdrotation erfahren die Luftmassen in Hochdruckgebieten auf der Nordhalbkugel eine Drehung im Uhrzeigersinn, auf der Südhalbkugel eine
Drehung gegen den Uhrzeigersinn.
ARBEITSAUFTRAG 2: Das Lesen und Interpretieren von Wetterkarten
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ABBILDUNG 475: Zyklonische Systeme auf der Nordhalbkugel - QUELLE: Murck
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EXKURS 1: Okklusion
PRÄSENTATION 17: Dynamik des Wetters (31 Folien)
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7. Kapitel: Die Klimamaschine Erde
Dynamik des Wetters und Klimaphänomene
Dort, wo kalte und warme Luftmassen aus unterschiedlichen
Hochdruckgebieten in Tiefdruckwirbel strömen, entstehen die
Wetterfronten. Bei sogenannten Warmfronten gleiten die warmen und daher leichteren Luftmassen in Zugrichtung über die
sich vor ihnen befindenden kalten und schwereren Luftmassen;
die Feuchtigkeit kondensiert langsam und es bilden sich Regenwolken. Diese Wetterereignisse sind in der Regel ruhiger als
Kaltfronten. Im Bereich der aufsteigenden warmen Luftmassen
bilden sich Cirruswolken, aus denen sich Cirrostratuswolken und
letztlich Nimbostratuswolken bilden können. In der Regel kommt
es zu gleichmäßigem und lang anhaltendem Regen. Warmfronten werden auf Wetterkarten durch rote Halbkreise gekennzeichnet, die in die Zugrichtung weisen.
ABBILDUNG 476: Warmfront und Cirruswolken - BILD: fir0002 flagstaffotos.com
ABBILDUNG 477: Kaltfront und Cumuluswolken - BILD: fir0002 flagstaffotos.com
Man spricht von einer Kaltfront, wenn sich kalte Luftmassen auf
warme zubewegen. Die kalte und schwere Luft schiebt sich wie
ein Keil unter die warmen Luftmassen und hebt diese schnell an;
im Normalfall kommt es zu einer raschen Abkühlung der Luft in
allen Höhenschichten. Deshalb kommt es zu verstärkten verti-
kalen Luftbewegungen und schneller Kondensation, es türmen
sich Cumuluswolken auf und es kommt zu starken Regenfällen,
die mit Gewittern einhergehen können. In Wetterkarten werden
Kaltfronten durch blaue Dreiecke symbolisiert, die in die Zugrichtung weisen.
4.2 Vom Wind zum Sturm
Sind die Druckunterschiede zwischen Tief- und Hochdruckgebieten entsprechend groß, wachsen die ausgleichenden Windbewegungen zu Stürmen heran. In Europa werden diese als Orkane
bezeichnet; sie können teilweise erhebliche Schäden anrichten.
Orkane können in ihrer Stärke und Intensität allerdings nicht
mit tropischen Wirbelstürmen verglichen werden, die für ihre
Entwicklung warme Meeresoberflächen benötigen. Erst ab einer
Temperatur von 26 °C verdunstet genügend Wasser und steigt
!
anschließend so schnell in große Höhen auf, dass ein spiralförmiger Wirbel, ein Zyklon, entsteht. Durch die Kondensation des
Wassers wird Wärmeenergie frei, die diesen Effekt verstärkt.
Diese Bedingungen treten regelmäßig im Spätsommer über dem
Pazifik, dem Westatlantik und dem Indischen Ozean auf und leiten die Wirbelsturmsaison ein. Die Drehbewegung der Zyklone
verstärkt sich in Richtung der Pole aufgrund der Corioliskraft.
Im Atlantik wird ein tropischer Wirbelsturm Hurrikan, im Pazifik Taifun genannt. Bei Wassertemperaturen von 34 °C können
diese Stürme Windgeschwindigkeiten bis zu 380 km/h erreichen. Ziehen sie ihre Bahn über das Festland, so verursachen sie
dabei verheerende Verwüstungen. Mit starken Regenfällen lösen sich die Wirbelstürme über dem Festland nach und nach
auf. Durch die enormen Regenfälle können Überschwemmungen und Erdrutsche ausgelöst werden.
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