Wetter

Grundlagen

Grundlagen


Kartei Details

Karten 101
Sprache Deutsch
Kategorie Geographie
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 18.02.2014 / 10.08.2014
Weblink
https://card2brain.ch/box/wetter6
Einbinden
<iframe src="https://card2brain.ch/box/wetter6/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>

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

Ferell Zellen

Zwischen 35 und 70 Grad Breite Westwindzone aufgrund der Corioliskraft

in dieser Grenze stösst Polarluft vor, dort ensteht die Polarfront

Warmluft wird gezwungen auf die kalten Luft aufzusteigen. 

 

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.

Warmfront

Wolkenbasis sinkt mit der Herankommen der Front langsam ab

Niederschlag setzt erst vor der Front ein

Kontinuierlicher Landregen

Kaltfront

Kaltfront kündigt sich nur kurz an

Kurze Schauerartige Niederschläge

Rückseitenswetter hinter der Front

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.