Der Wind

Der Wind
Wind bezeichnet die Bewegung in der Atmosphäre und ist durch eine Geschwindigkeit
und eine Richtung gekennzeichnet.
Wind kann man am besten verstehen, wenn man die Kräfte versteht, die auf ein frei
gewähltes Luftpaket wirken. Zugrunde liegen die Newton'schen Bewegungsgesetze:
1. Ein Teilchen behält seinen Bewegungszustand bei (Ruhe oder geradlinige
Bewegung), wenn keine Kraft wirkt.
2. Das Wirken einer Kraft verursacht, dass sich das Teilchen in Richtung der Kraft
beschleunigt. Sind mehrere Kräfte am Werk, so bewegt sich das Teilchen in
Richtung der Resultierenden.
Folgende Kräfte wirken auf ein Luftpaket:
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Gravitation
Druck
Gradientkraft
Coriolis (Schein-)kraft
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die Gravitation zieht alle Massen in Richtung Erdzentrum.
der Druck der umliegenden Luftpakete wirkt auf das betrachtete Luftpaket. Der
Druck vom darüberliegenden Luftpaket ist deswegen etwas kleiner, weil mit
zunehmender Höhe immer weniger Luftmoleküle darüber liegen: der Luftdruck
nimmt mit der Höhe ab. Die Luftmoleküle der unteren Atmosphärenschichten
werden durch die darüberliegenden zusammengedrückt. Da somit die Kraft von
unten etwas größer ist als die von oben, wirkt eine resultierende Druckkraft
entgegengesetzt der Gravitation.
Diese beiden Kraft (Gravitationskraft und Druckkraft) gleichen sich unter normalen
Bedingungen gerade aus. Damit findet in der Atmosphäre unter normalen Bedingungen
keine Bewegung statt.
Als normaler Zustand gilt, wenn die barometrische Höhenformel gilt: h=RT/g x ln (p0/p)
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die Gradientkraft. Herrscht an zwei Orten unterschiedlicher Luftdruck, so wirkt die
Gradientkraft vom Ort höheren Drucks zum Ort niedrigeren Drucks. Die
Gradientkraft ist der entscheidende Motor für Bewegung von Luft in der
Atmosphäre und damit von Wind.
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Coriolis-Kraft: Die Erde dreht sich von West nach Ost um 15 Längengrade pro
Stunde (360 pro Tag). Was passiert, wenn die Erde sich dreht? Alles mit "mehr oder
weniger" festem Kontakt zur Erde dreht sich mit! Mit welcher Geschwindigkeit?