Teil 6: Luftdruck und Wind

Question 1

Define

Luftdruck

Answer 1

p = 1013 hPa
at 0 m NN, 0 C, 45 degrees N or S

Question 2

Explain

Thermische Druckgebiete

Answer 2

Durch unterschiedlich warme Luftmassen, meist recht ortsfest
* Hochdruckgebiete: Bilden sich durch Kaltluftanreicherung bei negativer Strahlungsbilanz am Erdboden (z.B. Land-See-Wind-Systeme tags über Wasser, Kälte-Hochs über den Polen, Sibirien und Kanada)
* Tiefdruckgebiete: Bilden sich aus warmer Luft, die sich beim Erwärmen ausdehnt und aufgrund geringerer Dichte aufsteigt (z.B. Land-See-Wind-Systeme nachts über Wasser)

Question 3

Explain

Dynamische Druckgebiete

Answer 3

Durch Strömungsvorgänge in der Atmosphäre, oftmals beweglich innerhalb der plantarischen Zirkulation
* Hochdruckgebiete: Großräumiges absinken von Luftmassen führt zum Druckanstieg am Boden. Durch die Absinkprozesse erwärmt sich die Luft und trocknet aus (z.B. subtropischer Hochdruckgürtel)
* Tiefdruckgebiete: Durch Divergieren von Luftströmung divergiert in horizontaler oder vertikaler Richtung (z.B. Polarfront, äquatoriale Passatwinde)

Question 4

Explain

Land-See-Wind-System (Tag)

Answer 4

1. Land Erhitzung von Einstrahlung, Aufstieg, Teilchen haben viel Platz > Tiefdruck
2. Abkühlung in der Höhe über Land, Luft Zieht sich zusammen, Teilchen haben weniger Platz > relativer Hochdruck
3. Luft über Meer erwärmt sich nur langsam > kälter und schwerer > sinkt ab > weniger Platz am Boden > Hochdruck über Meer
4. Bildung eines relativen Tiefs in der Höhe (mehr Platz)
   See-Wind = Ausgleichsströmung

Question 5

Explain

Land-See-Wind-System (Nachts)

Answer 5

1. Wasser kühlt langsamer ab (Wärmekapazität)
2. Land kühlt schneller ab
   Reverse wind flow!

Question 6

Explain

Hang-Wind-Systeme

Answer 6

Ausbildung von Windsystemen durch die tageszeitlich unterschiedlich schnelle Erwärmung von Oberflächen: Hang-Windsysteme
Hang: Frühe Erwärmung (der sonnenexponierten Seite) schon bei niedrigem Sonnenstand
Ebene: Stärkste Erwärmung bei senkrechtem Sonnenstand

Question 7

Explain

Berg-Tal-Wind-Systeme

Answer 7

Tag: Cliffs warm faster than valley, wind flows up from valley (Tal-Wind)
Nacht: Wind flows down vally (Berg-Talwind)

Question 8

Explain

Flurwind-Systeme

Answer 8

• Hitzeinsel von Städten
• zwischen Siedlungen und deren natürlichem Umland. Tags ausgeprägt, nachts schwächer - aber keine Umkehrung.

Question 9

Define

Geostrophischer Wind

Answer 9

Der geostrophische Wind ist ein isobarenparalleler, reibungsfreier Höhenwind, der keinen Druckausgleich herbeiführen kann

Question 10

Define

Ageostrophischer Wind

Answer 10

Der ageostrophische Wind oder Reibungswind ist ein bodennaher Wind, der Druckausgleich herbeiführen kann.

Question 11

Explain the theory behind Dynamische Wind-Systeme

Answer 11

• In den Tropen erwärmen sich die Luftmassen → Aufstieg in höhere Atmosphärenstockwerke→ Strömung nach Norden Richtung Polargebiete → Abkühlung → bodennahes zurückströmen der Kaltluft in die Äquatorialregionen
• Zwischen Tropen + Polarregionen entwickelt sich eine Zone starker (geostrophpischer) Höhen-Westwinde, die sogenannte planetarische Frontalzone (PFZ).
• Diese Zone starker Westwinde (Westwindzone) wird in ihrem Verlauf auf dem Globus durch orographische Hindernisse (Alpen, Himalaya, Rocky Mountains) sowie thermische Druckgebilde (Ferrel‘sches Hitzetief bzw. Kältehoch) modifiziert

Question 12

Messung von Wind

Answer 12

• Flügelrad-Anemometer (windrichtung?)
• Schalen-Anemometer (Trägheit, Mindestgeschwindigkeit, Fassadenaufwind)
• Vertikalsondierung durch Sound Detection and Ranging (SODAR) oder Radio Acoustic Sounding System (RASS)
• Ultraschall-Anemometer (Trägheit, Mindestgeschwindigkeit, Fassadenaufwind)