7. Kapitel: Die Klimamaschine erDe
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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. 247 7. Kapitel: Die Klimamaschine Erde Dynamik des Wetters und Klimaphänomene ABBILDUNG 478: Hurrikan Katrina, 2005 - BILD: NASA ABBILDUNG 479: überschwemmtes New Orleans 2005 - BILD: Jeremy Grisham Besondere Wettererscheinungen mit verheerenden Auswirkungen sind Windhosen oder Wasserhosen, auch Tornados genannt. Tornados entstehen, wenn extrem feuchte, labil geschichtete Warmluft von kalter, trockener Luft überstrichen wird. Die im Wasserdampf der feuchten Luftmassen gespeicherte Energie wird durch die Kondensation freigesetzt, was die Luftmassen nochmalig erwärmt und zu einem schnellen Aufsteigen bewegt. Dadurch entsteht eine starke Sogwirkung, die sich in einem Wirbel kanalisiert. Erstreckt sich dieser Luftwirbel durchgehend von der Wolkendecke bis zum Boden, wird er durch den aufgesaugten Staub sichtbar und kann je nach Stärke eine Schneise der Verwüstung anrichten. Tritt diese Wettererscheinung über dem Meer auf, wird Wasser aufgewirbelt und man spricht von einer Wasserhose. Aufgrund der topografischen Bedingungen sind sie Tornados vor allem in Nordamerika häufig. Im Schnitt werden in den USA pro Jahr etwa 700 solcher Stürme gemeldet; sie können Windgeschwindigkeiten bis zu 500 km/h erreichen. Tornados können jedoch prinzipiell überall auf der Erde auftreten. Ende März 2006 richtete ein Tornado in Hamburg schwere Schäden an, im Juli 2004 warf ein Tornado im Duisburger Hafen Ladekräne um. ABBILDUNG 480: Tornado in Colorado - BILD: Zachary Caron ABBILDUNG 481: Verwüstung in Kansas nach einem Tornado - BILD: Greg Henshall 18 248 Bestimmte geologische Besonderheiten lassen regionale Winde entstehen; sind die Unterschiede in den Luftdrücken groß, können die Winde zu Stürmen anwachsen. In den Alpen entstehen warme Fallwinde wie der Föhn, im Norden kalte Fallwinde wie der Mistral, der Spitzen bis zu 135km/h erreichen kann. Der Scirocco ist ein Wind, bei dem heiße Luft von der Sahara in Rich- tung Mittelmeer weht. Entwickeln sich aus diesen Winden Stürme, tragen sie großen Mengen aufgewirbelten Wüstensand mit sich, der oft tausende Kilometer weit getragen wird. So gelangt regelmäßig Sand aus der Sahara in die Karibik, und auch in Europa kommt es zur Ablagerung von afrikanischem Wüstensand. ABBILDUNG 482: Sandsturm über der Sahara - BILD: NASA ABBILDUNG 483: Wüstensand über Kufstein - BILD: Henryart PRÄSENTATION 18: Stürme und ihre Auswirkungen (12 Folien)
