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Meer
Die allgemeine Zirkulation der Atmosphäre
Luftdruckgebiete, Winde, Coriolis-Kraft
Winde wehen zwischen Hoch- und Tiefdruckgebiet.
Kältehoch und Hitzetief sind thermische Druckgebiete.
Ein Kältehoch entsteht durch das Zusammenziehen von Kaltluft, dem Schwererwerden und dem daraus resultierenden Absinken (z.B. Polarhoch).
Ein Hitzetief entsteht durch aufsteigende Warmluft über warmen Flächen (z.B. Äquatoriale Tiefdruckrinne).
Zyklone und Antizyklone sind dynamische Druckgebiete.
Ein dynamisches Hoch / Antizyklon entsteht am Rande eines Wirbels des Polarfront-Jetstreams, dort wo kalte Luft absinkt. Die dynamischen Hochdruckgebiete entstehen im Bereich des subtropischen Hochdruckgürtels (z.B. Azorenhoch), lösen sich von diesem ab und wandern nach Osten.
Ein dynamisches Tief / Zyklon entsteht am Rande eines Wirbels des Polarfront-Jetstreams, dort wo sich warme Luft im Wirbel Richtung Pol schiebt. Es entsteht im Bereich der Polarfront (z.B. Islandtief) und wandert dann nach Osten. Deshalb wird es auch als wanderndes Tiefdruckgebiet, Zyklone oder Tiefdruckwirbel bezeichnet.
Das Azorenhoch und das Islandtief stellen für Europa sogenannte Aktionszentren dar. Dies sind Luftdruckgebiete, die ganzjährig das Wetter bestimmen.
Hochdruck > 1013 hPa = 1013 mbar = Normaldruck > Tiefdruck
Der hohe Druck und der tiefe Druck muss ausgeglichen werden. Es wirkt daher eine Kraft zwischen Hoch und Tief, die Druckgradientkraft heisst. Durch diese Kraft bilden sich Ausgleichströmungen (Winde). Sie strömen immer vom Hoch- zum Tiefdruckgebiet.
In Hochdruckgebieten auf der Nordhalbkugel bewegt sich die Luft immer mit dem Uhrzeigersinn. Auf der Südhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn. Die untenstehende Abbildung ist also nur für die Nordhalbkugel gültig.
Bild: Luftdruckgebiete.
In Tiefdruckgebieten auf der der Nordhalbkugel bewegt sich die Luft immer gegen den Uhrzeigersinn. Auf der Südhalbkugel mit dem Uhrzeigersinn. Die Abbildung ist also nur für die Nordhalbkugel gültig.
Winde
Nach ihrer räumlichen Ausdehnung kann man Winde in zwei Gruppen unterscheiden. Regionale Windsysteme sind z.B. Land-See-Windsystem, Berg-Tal-Windsystem, Föhn, synoptische Winde und tropische Wirbelstürme. Globale Windsysteme sind die Winde der allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre (Passat- und Monsunwinde, aussertropische Westwinde, polare Ostwinde).
Auf ihrem Weg vom Hoch zum Tief strömen die Winde nicht gerade, sondern werden auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links abgelenkt (Coriolis-Kraft).
Die Coriolis-Kraft
Diese Kraft entsteht durch die Drehbewegung der Erde um ihre eigene Achse (Rotation). Am Äquator dreht sich die Erde schneller als an den Polen (am Äquator ist der "Weg" länger --> v=s/t). Wenn nun ein Luftpaket seine geographische Breite verlässt, behält es diese Geschwindigkeit bei. Wenn es also beispielsweise auf der Nordhalbkugel nach Süden strömt, kommt es in Breiten, die sich schneller bewegen als seine Herkunftsregion. Das Luftpaket bewegt sich hier dann langsamer als die Erde unter ihm, damit hängt es hinter der Erde her, es wird also scheinbar nach Westen abgelenkt. Strömt es aber nach Norden, dann gelangt es in "langsamere" Regionen. Es ist also selbst schneller und eilt der Erdoberfläche voraus; der Wind wird ergo nach Osten abgelenkt. Auf der Südhalbkugel ist es aber anders herum.
Die Coriolis-Kraft lenkt also Strömungen. Auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links ab. Sie wirkt aber nur bei grossräumigen Strömungen. Bei den regionalen Windsystemem ist sie beispielsweise zu vernachlässigen.
Wind entsteht also aus mehreren Kräften: der Druckgradientkraft, die zwischen Hoch- und Tiefdruckgebiet wirkt und die den eigentlichen Druckausgleich bewirkt; der Coriolis-Kraft, die zur Ablenkung der Luftströmung führt; der Reibungskraft, die den Wind "abbremst". Sie entsteht durch den Widerstand der Erdoberfläche.
Quelle: 🌍 Matthias Forkel - m-forkel.de (2004)
🌍 Experiment zur Veranschaulichung der Coriolis-Kraft 🌍 wiki.bildungsserver.de