Vorlesung 9

Question 1

Wie entsteht ein Land-See-Windsystem?

Answer 1

Tagsüber ist der Boden wärmer als das Gewässer (z.B. See). Dadurch entsteht über dem Gewässer ein Hochdruckgebiet und die Isobaren liegen näher aufeinander, während über dem Land ein Tiefdruckgebiet entsteht, bei den die Isobaren weiter auseinander liegen. Da Luft dazu neigt in Richtung des Tiefdruckgebiets zu fließen, entsteht der sogenannte Seewind.
Nachts dreht sich der Strom wieder um, da nun das Wasser wärmer ist als das Land. Hoch- und Tiefdruckgebiet sind nun vertauscht und der Wind weht nun vom Land zum Gewässer. Es herrscht Landwind.
Siehe Vorlesung 9, Folie 8

Question 2

Wie entsteht ein Föhn?

Answer 2

Siebe Vorlesung 9, Folie 9

Question 3

Monsunale Effekte

Answer 3

Im Winter
• Kältehoch
• Nord-Ost-Monsun (Wintermonsun): Wind der tropischen Monsunzirkulatio
• Nord-West-Monsun: Wind der außertropischen Monsunzirkulation

Im Sommer
• Hitzetief
• Süd-Ost-Monsun: Wind der außertropischen Monsunzirkulatiom
• Süd-West-Monsun (Sommermonsun): Wind der tropischen Monsunzirkulation

Question 4

Was ist das Ferrelsche Druckgebilde?

Answer 4

• jahreszeitlicher Wechsel
• Sommer: Luft über Kontinenten wird stärker erwärmt als Ozeane
- Druckgefälle von Meer zum Land
- bodennahes „Hitzetief“ über Kontinenten (bis zu 6km Höhe)
• Winter: starke Abkühlung über den Kontinenten (negative Strahlungsbilanz)
- bodennahes „Kältehoch“ über Kontinenten (bis zu 3km Höhe)
• „großes Land-Seewind-System“ ➡️ thermisch bedingt

Question 5

Wie wird der horizontale Luftdruckgradient definiert?

Answer 5

Luftdruckabnahme in einer Niveaufläche pro Streckeneinheit in der Richtung des stärksten Gefälles

Question 6

Wie berechnet man den Druckgradienten?

Answer 6

Druckgradient = Druckdifferenz / Distanz [hPa/]

➡️ je enger die Isobaren, desto größer der Druckgradient

Question 7

Wie berechnet man die Gradientkraft?

Answer 7

Gradientkraft = Volumen * Druckgradient

Question 8

Was ist der Euler Wind?

Answer 8

Euler-Wind: hervorgerufen nur durch Druckunterschiede

Question 9

Was ist Wind?

Answer 9

Wind ist eine Druckausgleichsströmung zwischen Hoch- und Tiefdruckgebiet

Question 10

Was ist Ageostrophischer Wind und welche Vorraussetzungen braucht man dafür?

Answer 10

Windrichtung steht senkrecht zu den Isobaren

Voraussetzung:
• Erdrotation nimmt keinen Einfluss auf die Windrichtung 
Also bei: 
• kleinräumigen Windsystemen
• bodennahem Wind in Äquatornähe

Question 11

Was ist der Corioliseffekt?

Answer 11

• horizontale Luftbewegung finden nicht auf einer ruhenden Kugel, sondern in einem rotierenden System statt
• Mitführgeschwindigkeit: Geschwindigkeit, mit der sich ein Punkt auf der Erdoberfläche um die eigene Erdachse dreht ➡️ abhängig von der geografischen Breite (v(Äquator) = 465 m/s, v(50°) = 299 m/s)
• aufgrund der Massenträgheit behält ein Luftquantum seine alte Mitführgeschwindigkeit eine Zeit lang bei (Trägheitsgesetz der Physik, Impulserhaltung) ➡️ Ablenkung der Windbewegungen

➡️ Corioliskraft: Trägheitskraft / Scheinkraft / ablenkende Kraft in Folge von Erdrotation und Massenträgheit

Question 12

Was ist die Corioliskraft?

Answer 12

• Eine feste, flüssige oder gasförmige Masse, die sich auf der Nordhalbkugel horizontal bewegt, wird aus ihrer Bewegungsbahn nach rechts abgelenkt, auf der Südhalbkugel nach links
• abhängig von Winkelgeschwindigkeit ω der Erde, Sinus der geographischen Breite Φ und der Eigengeschwindigkeit der Teilmasse v
- Corioliskraft ist am Äquator = 0 (da sin(φ) für 0° = 0 ist) und nimmt polwärts an Stärke zu
- auf der Erde sowohl Winde als auch Meeresströmungen von der Corioliskraft betroffen
• macht sich erst bei Bewegungen über viele 100km (Summation) bemerkbar
• nicht bei kleinräumigen Luftmassenversetzungen (10-20km) ➡️ kann bei Ausgleichswinden vernachlässigt werden
• Luftdruckgegensätze werden in den inneren Tropen schnell ausgeglichen

Question 13

Was ist geostrophischer Wind?

Answer 13

• Windbewegung über große Entfernungen in der höheren Troposphäre abseits der bodennahen Reibungszone (Höhenwind)
• Luftdruckgegensätze können nicht ausgeglichen werden
• Gradientenkraft = Corioliskraft
• v ist umso größer, je größer G (Gradientkraft) und je kleiner ρ und φ
• isobarenparallel

Question 14

Was ist geotriptischer Wind und wie entsteht dieser?

Answer 14

Geotriptischer Wind ist Reibungswind.

• Reibungskraft wirkt entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung
• Gradientenkraft wird durch die Resultierende aus der Corioliskraft und der Reibungskraft ausbalanciert
Folge: ageostropische Komponente, d.h. Ablenkung zum Tief hin
➡️ Geotriptischer Wind (Reinungswind)
➡️ Reibung ermöglicht erst den allmählichen Druckausgleich
Vorraussetzungen:
• Reibung vorhanden, also z.B. in der reibungsbeeinflussten unteren Atmosphäre
• gradlinige Isobaren

Question 15

Was ist geostrophisch-zyklostrophischer Wind (Gradientwind)?

Answer 15

• bei gekrümmten Isobaren, ohne Reibungseinfluss
• neben G und C kommt Zentrifugalkraft Z hinzu
• Z wirkt bei zyklonaler Krümmung in gleiche Richtung wie C, addiert sich zur resultierenden Gesamtkraft
• bei antizyklonaler Krümmung wirkt Z mit G gegen C

Question 16

Welche Windtypen gibt es?

Answer 16

• ageostrophischer Wind ➡️ bewegt sich vom H zum T, senkrecht zu den Isobaren (kleinräumig oder in Äquatornähe)
• Reibungswind (geotriptischer Wind) ➡️ bewegt sich vom H zum T, schräg zu den Isobaren (großräumig, bodennah)
• geostrophischer Wind ➡️ bewegt sich parallel zu den Isobaren (großräumig, in der Höhe)
• zyklostrophischer Reibungswind ➡️ bewegt sich spiralförmig aus dem Hoch heraus; spiralförmig ins Tief; Drehrichtung von Erdhalbkugel abhängig (großräumig, bodennah)