Wetter
Grundlagen
Grundlagen
Kartei Details
Karten | 101 |
---|---|
Sprache | Deutsch |
Kategorie | Geographie |
Stufe | Universität |
Erstellt / Aktualisiert | 18.02.2014 / 10.08.2014 |
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Definition von Wind
Wind ( wird allg. Als Horizontale Bewegung verstanden)
Vertikalwind sind wichtig für metrolog. Prozesse
Am Boden wird der Wind deutlich durch Reibung reduziert
Windmessung
Möglichst auf freien Feld, 10m über Boden
Ein mittleren Wind wird über 10min gemessen
Windböen sind Sekundenwinde
Corioliskraft (6)
Nordhalbkugel nach rechts
Südhalbkugel nach links
C ist abhängig von der Windgeschwindigkeit
C ist abhängig von der Geographische Breite
Am Äquator ist C = 0
C =2 * V * (Winkelgeschwindigkeit) * sin * ( Geographischen Breite)
Geostropischer Wind (3)
Gradientkraft + Corioliskraft = Geostropischer Wind
Tritt in den höhen Luftschichten ungestört auf
C ist rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Windes
Küstenkonvergenz
Wegen der Sprunghaften zunehmenden Bodenreibung ( von Meer aufs Land) entsteht ein Luftstau. Dadurch löst sich eine vertikale Bewegung noch oben. Dabei enstehen Quellbewölkung.
Wind am Boden
Land: Ablenkung 30 Grad, Geschwindigkeitreduktion 50%
Wasser: Ablenk. 10 Grad, Geschwind. 30%
Reibungsschicht: 1000/1500 m über Boden
Radiosondierung
Ballon, Fallschirm, Messgerät
steigt auf ca. 35hm Höhe
Station in CH: Payerne
steigt 2mal am Tag auf (je nach Sommer/Winter Zeit --> vers. Zeit)
Ballondurchmesser am Boden 2m, max Höhe 25m
misst Temperatur, Feuchte und GPS Daten
Trockenadiabatischer Prozess
1 Grad / 100m
Konstanter Wert in allen Höhen und für alle Temperaturen
Feuchtadiabatischer Prozess
Ca 0,6 Grad / 100 Meter
Kein konstanter Wert
+30 Grad 0,3 Grad / 100m
-30 Grad. 0,9 Grad / 100m
Grund: Durch Kondensation von Wasser wird etwas Wärme frei.
Verschiedene Arten von Stabilität (3)
Absolute Stabilität (feucht/trocken Luftpaket bleibt)
Absolote Stabilität ( feucht/trocken Luftpacket steigt)
Bedingte Labilität (Stabil bei ungesättigter Luft, Labil bei gesättigter Luft)
Bedingungen für ein Gewitter
Genügend Feuchtigkeit
Labile Schichten der Troposphäre
Starke tageszeitliche Erwärmung
Ab der Wolkenbasis muss das Luftpacket feuchtdiabatisch bis zur Tropopause steigen können.
Wichtigste Elemente der globalen Zirkulation
ITC
Hadleyzellen
Ferellzellen
ITC
Innertropische Konvergenzzone
Entstehung: Thermisch bedingtes Aufsteigen der Luft
Tiefdruckbildung am Boden
Konvergenz der Passatwinde
Winter eher nördlich des Äquators
Sommer eher südlich des Äquators
Hadley Zirkulation
Starke Erwärmung am Äquator, aufsteigende Luft
Tägliche Niederschläge
In der oberen Troposphäre grosser Druckgefälle zur Umgebung, Winde Richtung Norden und Süden --> Divergenz
Keine Ablekung durch Coriliskraft
Duch aufsteigende Luft Enstehung eines Bodentiefs
Polarfront
Durchschnittlich 5 Wellen um den Globus
Die Wellen können unterschiedlich grosse Amplituden haben.
Mit 4 Wellen kann das Wetter sehr konstant sein, d.h. Immer schönes Wetter, oder immer Regen)
Luftmassen Klassifikation (3)
Herkunft
Temperatur
Feuchtigkeit
Luftmassen nach Herkunft (4)
Äquatoriale Luftmasse
Tropische Luftmasse
Polare Luftmasse
Arktische Luftmasse
Luftmasse nach Temperatur
Kalte Luftmasse
Luft ist kälter als die Umgebungsluft oder kälter als die überströmte Oberfläche
Warme Luftmasse
Luft ist wärmer als die Umgebungsluft oder wärmer als die überströmte Oberfläche
unterschied der Luftmasse ~10 bis 15 Grad
Ageostropische Winde
Siehe Zeichnung auf dem Blatt
Gliederung der Atmosphäre
Exospäre
Thermospähre, starke Temperaturzunahme, Nordlichter
Mesopause
Mesospähre, bis ca -130 Grad, bis ca 80 km
Stratopause
Stratosphäre, hoher Ozongehalt, bis ca 50 km
Tropopause
Troposphäre, 0,6 Grad/100m, 80% der gesamte Luftmasse
Tropopause
Höhe variabel: ~ 16km am Äquator, 8km über Polargebiete
Sommer/Herbst: höher
Winter/Frühling:tiefer
Temperatur: ca -55 bis -65 Grad
Luftdruck
Gewichtskraft pro Flächeneinheit
Gewichtskraft
(Atmosphärische Masse) x (Erdbeschleunigung)
Druckabnahme in der Erdatmosphäre
Ca. 8 Meter um 1 hPascal
ab 5500m ca 15 Meter um 1 hPascal
Luftdichte
Die Dichte von feuchter Luft ist deshalb kleiner als die Dichte der trockenen Luft.
Wasserdampf hat eine geringere Dichte als Luft.
Barometrischen Höhenformel
Messung mit Druck sind lokale Ergebnisse. Das wären die QFE Werte. internationale Standartwert wäre der QFF (Meereshöhe)
Temperaturverlauf in der Troposphäre
Vertikal Temperaturgradient ca. 0,65 pro 100m oder 2 Grad pro 300m
Berg- und Tal Wind
Tag:
Erwärmung der Luft an den Berghänge, Luft steigt auf, entsprechend wird unten die Luft nachgezogen.
Nacht:
Bodennahe Luft kühlt an den Berghängen ab, diese Luft ist dichter und strömt in die Täler.
Talwind ist deutlich stärker als Bergwind, sehr ausgeprägt bei Flach- und Hochdrucklagen.
Windfluss im Hoch und Tief
Aufsteigend:
Luft kühlt sich ab, Wasserdampf kondensiert, es bildet sich Wolken
Absinkend:
Luft erwärmt sich, Wasser verdunstet, Wolken lösen sich auf
Reibung:
Mit der Reibung fliesst Luft vom Hoch ins Tief, so können Luftdruckgegensätze abgebaut werden, sonst hätten sie ewiges Leben.
Jetstream
Kräftige Windströmung
über 60kt
einige 100km breit, mehrere 1000km lang
vorallem in der oberen Troposphäre
Okkulsion
Kaltfront hat die Warmfront eingeholt.
Eigenschaften des Drucks
mittleren Druck: 1013 hPa Druckabnahme: Im Wasser linear, in der Luft exponentiell Druckzunahme: Auf Meereshöhe bis ca. 5500m (ca 8m/1hPa) danach ca. 15m/1hPa
Eigenschaften von Wasserdampf
Unsichtbares Gas
leichter als Luft
wenn Wasserdampf zu Tröpfchen kondensiert gibts, Dunst, Wolken und Nebel.
Luftfeuchtigkeit
Luft kann nur eine max. Menge an Wasserdampf enthalten (gesättigter Luft) wenn es mehr hat (übersättigt) beginnnt Dampf zu kondensieren.
es ist temperaturabhängig (höhere T. mehr Wasserdampf)
Internationale Atmosphäre
1013,25 hPa
15 Grad Celsius
0,65 Grad Celsius pro 100m
Tropopause auf 11km/ -56,5 Grad Celsius
Wellenlängebereich der Sonneneinstrahlung
Ultraviolett 0,100-0,400
Sichtbares Licht violett
Sichtbares Licht blau (am intensivsten)
Sichtbares Licht grün
Sichtbares Licht gelb
Sichtbares Licht orange
Sichtbares Licht rot (am längsten)
Infrarot Strahlung 0,760 - 1000 (Mikrometer)
Strahlungsgesetzt (2)
Stefan-Boltzmann-Gesetz
besagt, dass die gesammte Strahlungsenergie eines schwarzen Körpers über alle Wellenlängen der 4. Potenz der Temperatur proportional ist.
Wiensche Verschiebungsgesetz
gibt den Zusammenhang zwischen der Temperatur und der Wellenlänge der maximalen Strahlungsintensität wieder.