LUFTIGE AUSBLICKE – Wetter und Klima i
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LUFTIGE AUSBLICKE – Wetter und Klima 4. Das globale Klimapuzzle Ordnung oder Chaos? Das weltweite Ineinandergreifen der einzelnen Wettererscheinungen und Klimazonen erscheint zwar als kompliziertes Räderwerk, lässt aber System erkennen. ��� ���������� ��� 1 �� Weltweite Luftzirkulation Temperatur, Luftdruck und Wind, Luftfeuchtigkeit und Niederschlag stehen weltweit in einem Zusammenhang, der bestimmte Gesetzmäßigkeiten erkennen lässt: ��� ���������� • Im Bereich des Äquators herrschen das ganze Jahr über ähnliche Verhältnisse: Wegen der starken Sonneneinstrahlung ist es sehr heiß; die erhitzte Luft steigt bis in Höhen von 18 km auf. Dort oben herrscht auf Grund des Zirkulationsmodells hoher Luftdruck. ��� Abb. 32.1: Westwindzone • Auch die Polarbereiche weisen sehr stabile Verhältnisse auf: Kalte Luft sinkt zu Boden und führt dort zur Ausbildung des polaren Hochdruckgebietes; in der Höhe hingegen herrscht niedriger Luftdruck. Kalt- und Warmfronten: Überraschungen im Wetteralltag i Wetterfronten sind die mehr oder weniger scharfen Grenzen zwischen einer kälteren und einer wärmeren Luftmasse. Wenn zum Beispiel das Azorenhoch warme Luft erzeugt, ein Hoch über dem Nordatlantik aber kühle Luft bringt, dann müssen die Temperaturunterschiede in der Atmosphäre mit der Zeit ausgeglichen werden. Diese Aufgabe übernehmen die quirligen Tiefs, denn sie verwirbeln die kühlen und die warmen Luftmassen. Im Satellitenbild zeigt sich jedes Tief als Wolkenspirale – am ausgeprägtesten in der gemäßigten und in der subpolaren Zone. Abb. 32.2: Weltweite Zirkulation • In hohen Schichten der Troposphäre kommt es zu einem Luftaustausch zwischen dem äquatorialen Hoch und dem polaren Tief. Diese Höhenströmung wird allerdings durch die ☞Corioliskraft zu Westwinden abgelenkt. • Am stärksten ist dieses Druckgefälle im Bereich zwischen 30 und 60º nördlicher und südlicher Breite. Dort entsteht eine Westwindströmung mit Geschwindigkeiten von über 400 km/h, die so genannten ☞Jetstreams. • An der Grenze zur kalten Polarluft bildet sich der Polarfrontjet, aus dem sich die Tiefdruckgebiete der kühlgemäßigten Zone lösen. Dabei entsteht die subpolare Tiefdruckrinne (z.B. das Islandtief). An der Grenze zur tropischen Luft hingegen entsteht der Subtropenjet, der die Hochdruckgebiete des subtropischen Hochdruckgürtels aufbaut (z.B. das Azorenhoch). • Die großräumige Westwindströmung beeinflusst vor allem das Klima der gemäßigten Zone. Der rasche Wechsel von Hoch- und Tiefdruckgebieten aus dem Subtropen- und Polarfrontjet ist charakteristisch für den Witterungsablauf der mittleren Breiten; Westwinde herrschen vor und bringen immer wieder Niederschlagsfronten. �� � ��� ��� ��� ���� ���� ��������� ��������������� ������������������ ����������������� � � �� � � � � ��� � � ��� � ������������������ ������������������������� ����������������� 32 ��������� ������������ ������������� ��������� ������ �� � ��� � � � ����������������� � � �� � ��� � � � � � � � � � � � ���������������� ���� ���������� ��� ���� ��� ������������������� ��������������� ������������ Kapitel 3 Der Flügelschlag des Schmetterlings und das Chaos i Die Atmosphäre der Erde ist zwar ein System, das nach eindeutigen Gesetzen aufgebaut ist. Dennoch lässt sich das Verhalten von Luftströmungen und großräumigen Wettersystemen nicht eindeutig und langfristig vorhersagen. Denn die Natur neigt zu chaotischem Verhalten. Nach der Chaostheorie können selbst kleinräumige Auslöser sich zu großräumigen Turbulenzen aufschaukeln. Bildlich gesprochen, kann also der Flügelschlag eines Schmetterlings einen Wirbelsturm auslösen. 2 ITC – das tropische Hitzekraftwerk Im Bereich beiderseits des Äquators treffen die Nordostpassate der Nordhalbkugel und die Südostpassate der Südhalbkugel zusammen. In dieser Zone, wo die Atmosphäre durch die ganzjährig starke Sonneneinstrahlung erhitzt wird, entsteht durch die aufsteigende Luftbewegung die äquatoriale Tiefdruckrinne. Charakteristisch sind starke Wolkenbildung, heftige Niederschläge und Gewitter. Wegen dieser nach oben gerichteten Ausgleichsbewegung der Luft heißt diese Klimazone auch innertropische Konvergenzzone (in der englischen Abkürzung ITC). Gebiete am Äquator haben zwei Regenzeiten, die dem ☞Zenitalstand der Sonne folgen. In der Nähe der Wendekreise verschmelzen sie zu einer einzigen Regenzeit. Zu 1 und 2: A 1: Interpretieren Sie ein Satellitenbild der Erde im Hinblick auf die einzelnen Luftdruck- und Windgürtel (Abb. 5.1). A 2: Wann steht die Sonne am Äquator im Zenit, wann am nördlichen und wann am südlichen Wendekreis? Wie wirkt sich das auf die Lage der ITC aus? A 3: Warum gibt es im Bereich des Äquators keine Jahreszeiten? ➲ S. 39 ff.: Die tropische Zone: Regenwälder und Savannen ➲ S. 54 f.: Wirbelstürme – viele Namen, gleiche Wirkung ����������������������� ���������������� Tab. 33.1: Luftdruck- und Windgürtel im Überblick polare Hochdruckzone subpolare Tiefdruckrinne subtropischer Hochdruckgürtel äquatoriale Tiefdruckrinne subtropischer Hochdruckgürtel subpolare Tiefdruckrinne polare Hochdruckzone Abb. 33.2: Tropisches Gewitter Ostwinde Westwinde Nordostpassat Windstille („Kalmenzone“) Südostpassat Westwinde Ostwinde ������������ ������������ ��� ���� �� �� �� � ���� ������ ���������� ��� ��������� ������� ����� ���� ��� ��� � �� ����� ���������� Abb. 33.3: Innertropische Konvergenz (ITC) Überprüfen Sie Ihr Wissen: Helmut Wagner, Mautern 1. Beschreiben Sie die vertikalen Luftbewegungen am Äquator und im Bereich der Pole. 2. Erklären Sie die Begriffe: Jetstream, Polarfrontjet, Subtropenjet, ITC. 3. Zählen Sie die Luftdruck- und Windgürtel der Nordhalbkugel (Südhalbkugel) auf. 33
