Geografie-PHZH | 7: Klimatologie und Meteorologie

Nimbostratus

Nimbostratus ist eine mehr oder weniger konturlose, blaugraue Wolkendecke, die meist ab mittleren Höhen beginnt und oft langanhaltende Niederschläge verursacht.

Cumulonimbus

Cumulonimbus deutsch: Gewitterwolke, ist eine Wolkengattung, die zu den vertikalen Wolken gezählt wird. Aus ihm fällt Niederschlag in Form von Regen, Hagel, Schnee und er geht oft mit Gewittern einher. Man unterscheidet Cumulonimbus calvus, Cumulonimbus capillatus, Cumulonimbus incus, Cumulonimbus pileus, Cumulonimbus vides und weitere Formen.

Die Wolken lassen sich in zwei Hauptgruppen einteilen:

1. Cumulus- oder Haufenwolken (lat. «cu mulus» = Haufen): Sie sind das Ergebnis der Konvektion, des Aufsteigens warmer Luft in kälterer Umgebungsluft.

2. Stratus- oder Schichtwolken (griech. «stratos» = Schicht): Sie entstehen durch Advektion, das Aufgleiten wärmerer auf kältere Luft.

Tropfen mit einem Durchmesser von > 0,5 mm.

Tropfen mit einem Durchmesser < 0,5 mm, ab etwa 0,1 mm langsam fallend.

Starke Regenfälle, die in 5 Minuten mehr als 5 mm oder in 60 Minuten mehr als 17 mm Niederschlag ergeben.

Ab etwa -12°C kondensiert der Wasserdampf direkt zu kleinen Eiskristallen (sog. Sublimation), die sich dann zu Schneeflocken zusammenballen.

Unregelmässig geformte, lufthaltige und gefrorene Körnchen von 2 bis 5 mm Grösse, die durch kräftige Aufwinde etwa an Kaltfronten entstehen können.

Gefrorene Regentropfen> 5 mm Durchmesser, die aus einem Eiskristallkern und mehreren gefrorenen Schalen bestehen und die bei Gewitterwolken mit starken Aufwinden durch mehrmaliges Anlagern eines Wasserfilmes und wiederholtes Gefrieren entstehen können.

Wasserdampf, der nachts an Pflanzen oder Gegenständen zu feinen Wassertröpfchen kondensiert.

Gefrorener Tau

Der Normalluftdruck beträgt auf Meereshöhe bei 0°C 1013 hPa (früher: 1013 mb [Millibar] oder 760 mm Quecksilbersäule). 1 Hektopascal (hPa) entspricht 100 N/m2 .

Der Luftdruck nimmt mit der Höhe ab: Auf 5500 m Höhe beträgt er noch rund 500 hPa, in 11000 m Höhe noch etwa 250 hPa. Als Faustregel gilt damit eine Halbierung des Luftdruckes pro 5500 m Höhenzunahme. Diese Gesetzmässigkeit wird beim barometrischen Höhenmesser zur Bestimmung der Höhe genutzt.

Die Linien gleichen Luftdruckes, die eine Wetterkarte aufbauen werden als Isobaren bezeichnet.

Luftdruckunterschiede werden kleinräumig durch Temperaturunterschiede hervorgerufen und verursachen eine Zirkulation, die der Beobachter als Wind verspürt: Erwärmte Luft steigt auf und verursacht ein Bodentief, kühle Luft sinkt ab und erhöht dadurch den Bodendruck zu einem Bodenhoch.

Das Land-Seewind-Beispiel vermag dies gut zu illustrieren: Durch die Erwärmung der Insel beginnt dort tagsüber warme Luft aufzusteigen, wodurch über dem Land ein lokales Bodentiefdruckgebiet entsteht, das nun kühle Meeresluft «ansaugt» und einen See-Land-Wind erzeugt. Die aufsteigende Luft kühlt sich in der Höhe ab und sinkt über dem Meer ab, was dort ein Bodenhoch verursacht. Damit schliesst sich der thermisch erzeugte, lokale Windkreislauf.

In der Nacht kühlt sich die Meeresoberfläche gegenüber dem Land nur geringfügig ab. Damit wird das lokale Tief auf das Wasser verlagert, die kühle Luft sinkt über dem Land ab und schliesst mit einer Windbewegung vom Land aufs Meer den nächtlichen Kreislauf.

Die Windstärke wird mit der Beaufort-Skala (nach dem englischen Admiral Sir Francis Beaufort (1774-1857)) bestimmt

Diese Luftmassenbewegung wird als Geostrophischer Wind (griech. «geo» = Erde, griech. «strophe » = Drehung) bezeichnet. In den höheren Luftschichten bewegen sich Luftmassen als geostrophischer Wind, in Bodennähe werden sie durch die Reibung an der Erdoberfläche leicht abgebremst, wodurch eine Spiralbewegung aus dem Hochdruckgebiet heraus und in das Tiefdruckgebiet hinein entsteht.

Es gilt folgende Regel: Die Luftmassen umfliessen Tiefdruckgebiete auf der Nordhalbkugel im Gegenuhrzeigersinn, Hochdruckgebiete dagegen werden im Uhrzeigersinn umströmt. Auf der Südhalbkugel verläuft die Luftmassenbewegung umgekehrt.

Die Luft versucht, das entstandene Druckgefälle zwischen hohem und tiefem Druck wieder auszugleichen, und beginnt, vom hohen zum tieferen Druck hin wegzufliessen. Die Kraft, die aufgrund des Druckgefälles auf ein Luftteilchen wirkt, wird als Gradientkraft bezeichnet.

Sie ist vom Ort höheren Luftdrucks zum Ort tieferen Luftdrucks gerichtet und wirkt senkrecht zu den Isobaren.

Da sich die Erde von West nach Ost dreht, wird eine Luftmasse, die sich bewegt, abgelenkt. Die Drehgeschwindigkeit durch die Erdrotation beträgt am Äquator 465 m/s, in 47° nördlicher Breite (Bern) noch 317 m/s und nimmt gegen die Pole hin auf null ab. Dies bewirkt, dass beispielweise eine vom Äquator nach Norden fliessende Luftmasse der Erdoberfläche weiter nördlich vorauseilt, was auf der Nordhalbkugel eine Rechtsablenkung zur Folge hat.

Auf der Südhalbkugel dagegen wird eine Luftmasse nach links aus der Bewegungsrichtung abgelenkt. Diese Gesetzmässigkeit wurde vom französischen Mathematiker Gaspard Gustave de Coriolis (1792 -1843) entdeckt und nach ihm benannt.

Wetter:

Sonnig bei zunehmender Bewölkung

Wolken:

Cirrus, dann Cirrostratus

Wind:

Von W auf S

Sicht:

Abnehmend

Luftdruck:

Langsam, stetig fallend

Temperatur:

Ansteigend

Wetter:

Nieselregen, dann anhaltender Regen

Wolken:

Altostratus, Nimbostratus

Wind:

S-SW, schwach

Sicht:

Schlecht

Luftdruck:

Langsam, stetig fallend

Temperatur:

Bei Regen etwas sinkend

Wetter:

Abnehmende Regenfälle, z.T. sonnig

Wolken:

Altocumulus, Stratocumulus

Wind:

SW-W, eher böig, schwach

Sicht:

Mässig

Luftdruck:

Etwas stärker fallend

Temperatur:

Ziemlich hoch, konstant

Wetter:

Heftige Regenfälle, Gewitter, Hagel

Wolken:

Cumulonimbus

Wind:

W-NW, böig, (sehr) stark

Sicht:

Schlecht

Luftdruck:

Kurz fallend, dann steil ansteigend

Temperatur:

Rasch sinkend

Wetter:

Vereinzelte Schauer, zunehmend sonnig

Wolken:

Cumulus, Stratocumulus

Wind:

NW-N, abflauend

Sicht:

Sehr gut

Luftdruck:

Rasch steigend dann stabil hoch

Temperatur:

Tief, eher noch fallend

Westwindlage

Föhnlage im Alpenraum und Alpenvorland

Bisenlage

Schönwetterlage in Mitteleuropa

Staulage am Alpennordfuss (Nordföhn)

Gewitterlage in Mitteleuropa

Langjährige Messreihen der Temperaturen und Niederschläge zeigen, dass der Witterungsverlauf grossen Schwankungen unterliegt.

Von Klimaschwankungen ist die Rede, wenn sich die Abweichungen in einer bestimmten Bandbreite bewegen.

Langjährige Messreihen der Temperaturen und Niederschläge zeigen, dass der Witterungsverlauf grossen Schwankungen unterliegt.

Lässt sich aus Mittelwerten ein Trend ablesen, ist von einer Klimaveränderung die Rede.

Langjährige Messreihen der Temperaturen und Niederschläge zeigen, dass der Witterungsverlauf grossen Schwankungen unterliegt.

Bei einer langfristigen Veränderung von einem Klimawandel die Rede.

Durch die Industrialisierung und den dadurch massiv angestiegenen Verbrauch fossiler Energie (v.a. Kohle und Erdöl), aber auch durch die Intensivierung der Landwirtschaft und die umfangreichen Waldrodungen wird die Zusammensetzung der Atmosphäre seit dem 19. Jahrhundert durch den Menschen messbar beeinflusst.

Kohlendioxid, Methan und weitere Gase bewirken einen verstärkten Treibhauseffekt.

Dabei wird von einem anthropogen verursachten Treibhauseffekt gesprochen, um den seit dem 19, Jahrhundert markanten Temperaturanstieg in den bodennahen Luftschichten zu umschreiben,

In stark unterschiedlicher zeitlicher und räumlicher Konzentration treten zudem in der bodennahen Luftschicht Ozon, Kohlenmonoxid, Stickoxide und Staubpartikel auf. Da sie bei hohen Konzentrationen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben und Reizungen sowie Erkrankungen der Atemwege auslösen können, werden sie als Luftschadstoffe bezeichnet.

Bei hohen Konzentrationen spricht man von Smog (aus engl.: «smoke» + «fog»).