Wettersysteme
Tiefdruck:

Gebiet niedrigen Luftdrucks. Wirbelförmige Bewegung der Luftmassen. Bildung von Kalt- und Warmfronten. Wolkenbildende Prozesse herrschen vor. Träger wichtiger Wettererscheinungen: Wind (Sturm), Niederschläge. Typisch für West- und Nordwetterlage.

Das europäische Wetter wird von den warmen, ostwärts driftenden Luftströmungen der Subtropen und den kalten, nach Westen strömenden Luftmassen der Arktis gestaltet. Die Grenze, wo Warmluft und Kaltluft zusammentreffen, bezeichnet man als die "Polarfront". Diese Polarfront ist nun keineswegs gradlinig. Auf Grund der auftretenden Unterschiede in Temperatur und Dichte zwischen Kalt- und Warmluft kommt es zu Einbrüchen der Kaltluft in die Warmluft. Die Wellen der feuchtwarmen Subtropenluft und der trockenkalten Polarluft überschlagen sich immer wieder und es bilden sich Gebiete tiefen Luftdrucks (Zyklon). Die Durchmischung der beiden sich kräftige Luftwirbel, die zu einem typischen Wettergeschehen führen (Kaltfront und Warmfront). Tiefdruckgebiete haben am Anfang nur eine Ausdehnung von ein paar 100 Kilometer. Sie erreichen in ihrem 2- bis 4-tägigen "Leben" Dimensionen von 1000 bis 3000 Kilometer. Die Tiefdruckgebiete, die über Europa ziehen, bewegen sich von West nach Ost. Eine bedeutende Rolle bei der Wirbelbildung spielt die Höhenströmung.

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Hochdruck:

Gebiet hohen Luftdrucks. Absinkende Luftbewegung hat wolkenauflösende Wirkung (schönes Wetter).

Die wolkenauflösende Wirkung ist auf die absinkende Luftbewegung zurückzuführen. Da das Hochdruckgebiet ein wolkenarmes Druckgebilde ist, fällt die Spiralstruktur der Windbewegung z.B. auf Satellitenphotos nicht auf. Der Drehsinn ist auf der Nordhalbkugel der Erde im Uhrzeigersinn (antizyklonal). Die Luftmasse eines Hochdruckgebiets ist in der Regel einheitlich. Der Bodenwind weht als Folge der Bodenreibung in Spiralbahnen gegen den tiefen Druck hin. Die Luft fließt also aus dem Hochdruckkern hinaus: die Luftmasse sinkt auf diese Weise langsam ab, erwärmt sich dabei, was wiederum zur Wolkenauflösung führt. Die meisten Hochdruckgebiete bestehen aus Warmluft. Die Temperaturabnahme mit der Höhe ist also erheblich geringer als in Tiefdruckgebieten. Daran ändert auch die Tatsache nichts, dass die Temperaturen nahe dem Boden im wolkenlosen Hoch im Sommer heiß und im Winter kalt sind. Der Aufbau eines Hochdruckgebiets geschieht verhältnismäßig langsam. In den Subtropen gibt es die dauerhaftesten Hochdruckgebiete, weil auf Grund des Zusammenwirkens der in diesen Breiten herrschenden Zirkulationskräfte ein Absinken der Luft herbeigeführt wird. Der subtropische Hochdruckgürtel ist von großem Einfluss auf das Wettergeschehen in Europa. Außer den großräumigen Hochdruckgebieten gibt es "Keile hohen Drucks" zwischen aufeinander folgenden Tiefdruckgebieten. Auslösendes Moment hierfür ist Kaltluft, die auf der Rückseite des ostwärts wandernden Tiefs einströmt. Ihre Ausdehnung in die Höhe ist gering und dementsprechend auch ihr wetterbestimmender Einfluss.

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Physik

Die Temperatur der Luft ist ein Ausdruck der kinetischen Energie der Teilchen und Molekühle in der Luft. Je schneller sich diese Teilchen, (auf den Mikrokosmus gesehen), bewegen desto größer ist ihre kinetische Energie und somit auch die Temperatur. Bei Erhöhung des Luftdrucks, (zB beim Absinken von Luftmassen), wird die Luft komprimiert und die einzelnen Teilchen werden beschleunigt. Die Temperatur steigt. Beim Aufsteigen von Luftmassen werden die Teilchen gebremst, weil sich durch den niedrigeren Druck in der Höhe das Volumen des Gases vergrößert, die Temperatur sinkt.

Eine Veränderung der Temperatur der Luft, beeinflusst das Verhalten Wasser zu speichern. Je wärmer Luft ist desto mehr Feuchtigkeit kann sie, in Form von Wasserdampf, aufnehmen. Man bezeichnet die Masse an Wasser, die in der Luft gelöst ist als die absolute Luftfeuchtigkeit. Sie wird in g(Wasser) pro kg(trockene Luft) angegeben. Das Verhältnis von Temperatur und absoluter Luftfeuchtigkeit nennt man die relative Luftfeuchtigkeit. Sie wird in % angegeben.

10 g(Wasser)/kg(trockene Luft) bei 20C entspricht einer relativen Luftfeuchte von 78%
10 g(Wasser)/kg(trockene Luft) bei 30C entspricht einer relativen Luftfeuchte von 37%

Bei einer relativen Luftfeuchte von 100% kondensiert der Wasserdampf in der Luft, (es entstehen Nebel, Wolken und Regen).

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Fronten:

Gleichen Luftdruck vorausgesetzt, breitet sich Kaltluft, weil sie schwerer ist als Warmluft, in der Nähe des Bodens aus. Die Warmluft hingegen siedelt sich in höheren Luftschichten an. Damit Kalt- und Warmluft miteinander vergleichbar werden, einigen sich die Meteorologen bei der Zuordnung auf eine bestimmte Luftdruckhöhe. Ihrem Ursprung nach kommt die Warmluft aus dem Süden, die Kaltluft aus dem Norden. Gerade in den Breiten von Europa sind Kalt- und Warmluftmassen ständig nahe beisammen und in Bewegung. Das führt nun aber nicht zum Gleichgewichtszustand. Im Gegenteil: Kalt- und Warmluft sorgen für Abwechslung im Wettergeschehen. Der Temperaturgegensatz bewirkt Turbulenz, und ein Ausgleich findet erst statt, wenn Kalt- und Warmluft durchmischt worden sind. Es ist nahe liegend, dass dort, wo Kalt- und Warmluft aneinander stoßen, das Wettergeschehen besonders aktiv ist. Es ist das der Bereich der Wetterfronten. Befindet sich Kaltluft in Bewegung auf ruhende Warmluft zu, spricht man von Kaltfront (Einbruchsfront); stößt Warmluft gegen ruhende Kaltluft vor, spricht man von Warmfront (Aufgleitfront). Die vorrückende Kaltluft hebt die Warmluft an, die vorrückende Warmluft gleitet an der Kaltluft nach oben.

Warmfront:



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Kaltfront:



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