Kleines Lehrbuch der Astronomie und Astrophysik - Astronomie.de

Erde
diesem Modell vorausgesetzten gleichmäßigen Erwärmung und Abkühlung. Die sich ständig
ändernden großräumigen Temperatur- und Druckverteilungen machen das Wetter quasi mittelfristig
unvorhersehbar. Im Mittel zeichnen sich aber trotzdem einige sehr stabile Verhältnisse ab:
a) Äquatorbereich
In Äquatornähe befindet sich das Gebiet der innertropischen Konvergenzen, die Zone der „äquatorialen
Windstille“ (Kalmen- oder Mallungszone). Hier handelt es sich um einen erdumspannenden
Tiefdruckgürtel, der sich ungefähr zwischen dem zehnten nördlichen Breitengrad und dem zehnten
südlichen Breitengrad erstreckt. Durch die starke Sonneneinstrahlung entsteht eine starke Konvektion
(Hadley-Zelle), welche die Tropopause über dem Äquator anhebt. In Bodennähe ist es gewöhnlich sehr
heiß und schwül und auf den Ozeanen herrscht oft Windstille.
Die Lage der Kalmenzone verschiebt sich mit den Jahreszeiten nach Norden bzw. nach Süden.
b) Rossbreiten
Ungefähr bei 30° nördlicher und südlicher Breite befindet sich auf beiden Hemisphären der
subtropische Hochdruckgürtel. Hier ist es i.d.R. windstill oder es wehen nur leicht veränderliche
Winde. Die bodennahen Luftströmungen, die von den Rossbreiten in Richtung Äquator wehen,
bezeichnet man als Passate. Sie wehen auf der Nordhalbkugel relativ beständig in Richtung Nordost
und auf der Südhalbkugel nach Südost. Ursache dafür ist die Corioliskraft. Da sich die Zone der
Passatwinde jahreszeitlich mit der Kalmenzone verschiebt, ändert sich mit dem Passieren des
Äquators gemäß (1.10) auch die Windrichtung. Ein typisches Beispiel dafür ist der indische Monsun.
c) Gemäßigte Breiten
In Richtung zu niederen Breiten nimmt der Luftdruck im Mittel wieder ab, um ungefähr bei 65°
nördlicher und südlicher Breite ein Minimum zu erreichen. Die sich in diese Richtung bewegenden
Luftströmungen werden durch die Erdrotation nach Osten abgelenkt und es entsteht eine
Westwindzirkulation. In diese sind oftmals zyklonale („Tiefdruckgebiete“) und antizyklonale
(„Hochdruckgebiete“) Störungen eingelagert, die im Wesentlichen das Wettergeschehen in den
gemäßigten Breiten beherrschen.
d) Polarregion
In diesem Bereich tritt die sogenannte Polarzirkulation auf. Die Erdpole sind in der Regel Gebiete
hohen Luftdrucks. Die von dort abströmende Luft führt aufgrund der Coriolisablenkung zu den
sogenannten polaren Westwinden.
Die in den Punkten a) bis d) beschriebenen Zirkulationsmuster treten besonders in Bodennähe, also
innerhalb der planetaren Grenzschicht, in Erscheinung. Mit zunehmender Entfernung von der
Erdoberfläche beobachtet man eine allgemeine Zunahme der Westwinde, bis sie schließlich in einigen
Kilometern Höhe dominieren. Besonders starke Westströmungen sind die Jetstreams im Bereich der
unteren Tropopause. Es existieren jeweils zwei Jetstreams pro Hemisphäre, die als Polarfrontjet und
Subtropenjet bezeichnet werden. Während der Subtropenjet der Nordhalbkugel im Sommer konstant
bei ungefähr 40° nördlicher Breite liegt (im Winter bei ca. 30° nördl. Breite), schwankt der
Polarfrontjet von Tag zu Tag im Bereich zwischen 50° und 75° nördlicher Breite.
Neben den globalen Windsystemen gibt es noch die lokalen Windsysteme, die stark von der
Topographie des Untergrundes bestimmt werden.
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