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Globale Windsysteme

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Globale Windsysteme

Rund um die Erde weht der Wind. Doch wusstest du, dass er nicht willkürlich aus einer Richtung weht, sondern dahinter ein globales Windsystem steckt? Die Luftmassen steigen auf und sinken wieder. Sie treffen aufeinander und vermischen sich. In dieser Erklärung lernst du, was das globale Windsystem ist und wie es funktioniert.

Globale Windsysteme - Definition

Die globalen Windsysteme werden auch als planetarische Zirkulation bezeichnet. Auf der Erde gibt es mehrere Luftströmungen, die zusammen ein globales Windsystem bilden.

Globale Windsysteme, auch Luftströmungen der Erde genannt, sind verschiedene Luftströmungen in der Atmosphäre rund um die Erde.

Wenn du mehr über die Atmosphäre erfahren möchtest, klicke auf den Begriff und du gelangst direkt zur Erklärung.

Luftströmungen sind Luftbewegungen in der Atmosphäre, die auch als Wind bekannt sind. Der Wind ist die wahrnehmbare natürliche Bewegung der Luft, die aus einer bestimmten Richtung weht. Die Atmosphäre ist eine gasförmige Hülle um die Erde, in der sich die Luft bewegt. Sie enthält Stickstoff und Sauerstoff.

Globale Windsysteme – Beispiel

Beispiele für globale Windsysteme sind folgende:

  • der Passatwind (Nordost- und Südost-Passat) in den Tropen
  • der Jetstream an der Tropopause
  • der Föhnwind in Gebirgen
  • der Zyklon als Tiefdruckgebiet
  • das Land-See-Windsystem an Küsten

Für mehr Informationen zu den einzelnen globalen Windsystemen klicke auf die jeweiligen Begriffe und du gelangst zur passenden Erklärung.

Entstehung der globalen Windsysteme

Das globale Windsystem wird vor allem durch die Sonneneinstrahlung und die Corioliskraft beeinflusst.

Sonneneinstrahlung

Globale Windsysteme entstehen durch die unterschiedliche Erwärmung der Erdoberfläche. Die Sonneneinstrahlung ist am Äquator stärker als an den Polen, weil der Weg der Sonnenstrahlen viel kürzer ist und nur auf eine kleine Fläche trifft (Abbildung 1). Die kleine Fläche lässt sich außerdem schneller erwärmen als die große Fläche am Pol.

Globale Windsysteme unterschiedliche Sonneneinstrahlung StudySmarterAbbildung 1: Die unterschiedliche SonneneinstrahlungQuelle: br.de

Die Luftmassen werden durch die Sonneneinstrahlung bewegt und zirkulieren dadurch im Kreislauf, dem sogenannten Windkreislauf, der in Abbildung 2 dargestellt ist:

Die Sonne erwärmt den Boden am Äquator und damit die Luft darüber. Es entsteht ein Tiefdruckgebiet am Boden. Warme Luft ist leichter und steigt auf. Es entsteht ein Hochdruckgebiet in der Höhe. Die warme Luft strömt in Richtung der Pole und kühlt sich dabei ab. Es entsteht ein Tiefdruckgebiet in der Höhe. Die kalte Luft sinkt ab, erwärmt sich wieder und bildet ein Hochdruckgebiet am Boden. Am Boden strömt die erwärmte Luft in Richtung des Äquators zurück.

Ein Tiefdruckgebiet ist ein Gebiet, in dem ein niedrigerer Luftdruck herrscht, als in der Umgebung. Tiefdruckgebiete können schlechtes Wetter mitbringen.

Ein Hochdruckgebiet ist ein Gebiet, in dem ein höherer Luftdruck herrscht, als in der Umgebung. Es entsteht durch kalte Luft, die eine höhere Dichte hat und deshalb nach unten sinkt und den Luftdruck am Boden erhöht. Hochdruckgebiete bringen meistens schönes Wetter mit.

Merke: Die Luft strömt immer vom Hoch zum Tief

Globale Windsysteme Windkreislauf StudySmarterAbbildung 2: WindkreislaufQuelle: sofatutor.com

Corioliskraft

Der Wind weht auf der Erde allerdings nicht überall in die gleiche Richtung. Die Luftmassen werden durch die Kraft der Erdrotation abgelenkt. Diese Kraft nennt man Corioliskraft.

Die Corioliskraft ist die ablenkende Kraft der Erdrotation, die sich auf bewegende Körper auswirkt.

Die Corioliskraft lenkt polwärts strömende Luftmassen nach Osten ab. Luftmassen, die zum Äquator strömen, werden durch die Corioliskraft nach Westen abgelenkt. In Abbildung 3 kann man sehen, dass der Wind auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links abgelenkt wird.

Globale Windsysteme Wirkung der Corioliskraft StudySmarterAbbildung 3: Wirkung der CorioliskraftQuelle: raonline.ch

Windgürtel der Erde

Durch die Ablenkung der Luftmassen durch die Corioliskraft entstehen verschiedene Windgürtel: der Passat, die Westwindzone und die polaren Ostwinde.

Windgürtel sind Gebiete auf der Erde, an denen der Wind aus der gleichen Richtung weht.

Diese Windgürtel sind jeweils auf der Nord- und Südhalbkugel zu finden (Abbildung 4).

Der Passat

Der Passat ist ein mäßig-starker und trockener Wind in den Tropen. Er kann viel Feuchtigkeit aufnehmen, wenn er über Wasseroberflächen weht und bringt dadurch an Küstengebieten hohe Niederschläge mit sich. Weht der Passat über Landmassen, kann er wenig Feuchtigkeit aufnehmen und verursacht trockenes Klima. Er ist vom Äquator bis etwa 23,5° geographischer Breite zu finden. Auf der Nordhalbkugel wird der Passat Nordost-Passat und auf der Südhalbkugel Südost-Passat genannt.

Die Westwindzone

Die Westwindzone tritt in den mittleren Breiten zwischen 40° bis 70° geographischer Breite auf. Sie ist eine Luftzirkulation in der Atmosphäre von Westen nach Osten. Die Winde werden als Jetstream oder Strahlstrom bezeichnet.

Der Jetstream ist ein starker Wind, der in den mittleren Breiten in der Tropopause (die höchste Schicht in der Atmosphäre) von Westen nach Osten weht.

Du möchtest mehr zum Jetstream erfahren? Dann klicke gern auf den Begriff und du gelangst direkt zur passenden Erklärung.

Die polaren Ostwinde

Die polaren Ostwinde sind Winde im Polargebiet. In der Arktis und in der Antarktis sammelt sich kalte und schwere Luft. Diese kalte Luft strömt in Richtung Äquator. Durch die Corioliskraft der Erdumdrehung weht ein Ostwind.

Die Abbildung 4 zeigt die verschiedenen Windgürtel der Erde. Auf der Nordhalbkugel (oben) kann man sehen, dass die Winde sich im Uhrzeigersinn bewegen. Dazu zählen der Nordost-Passat, die außertropischen Westwinde und die polaren Ostwinde. Auf der Südhalbkugel hingegen rotieren die Winde entgegen des Uhrzeigersinns. Zu diesen zählen der Südost-Passat, die außertropischen Westwinde und die polaren Ostwinde. In rot ist die innertropische Konvergenzzone (äquatoriale Tiefdruckrinne) und in blau die Polarfront (subpolare Tiefdruckrinne) zu sehen. Zusammen mit dem subtropischen Hochdruckgürtel und dem Polarhoch bilden sie dadurch einzelne Zirkulationszellen.

Globale Windsysteme Windgürtel der Erde StudySmarterAbbildung 4: Windgürtel der ErdeQuelle: eike-klima-energie.eu

Zirkulationszellen der globalen Windsysteme

In sogenannten Zirkulationszellen gibt es warme und kalte Luftmassen, die sich im Kreis bewegen, also zirkulieren.

Zirkulation ist eine kreisförmige Luftbewegung.

Die Luft zirkuliert allerdings nicht überall gleich. Dadurch entstehen drei unterschiedliche Zirkulationszellen: die Hadley Zelle, die Ferell Zelle und die Polare Zelle (Abbildung 5). Alle drei Zellen sind sowohl auf der Nordhalbkugel, als auch auf der Südhalbkugel zu finden.

Zirkulationszellen entstehen durch eine unterschiedlich starke Erwärmung der Erde am Äquator und an den Polen. Durch verschiedene Hoch und Tiefdruckgebiete entstehen drei verschiedene dieser Zellen.

Zu den einzelnen Zirkulationszellen findest du passende Erklärungen. Schau dort gerne vorbei!

Hoch- und Tiefdruckgebiete in den Zirkulationszellen

Die Zirkulationszellen entstehen durch die äquatoriale Tiefdruckrinne, den subtropischen Hochdruckgürtel und die subpolare Tiefdruckrinne (Abbildung 5). Diese Hoch- und Tiefdruckgebiete sind sowohl auf der Nord- und Südhalbkugel zu finden.

1. Äquatoriale Tiefdruckrinne

Am Äquator befindet sich die äquatoriale Tiefdruckrinne. Sie entsteht dadurch, dass die Sonne die Luft am Äquator stärker erwärmt und die warme Luft aufsteigt. Diese Tiefdruckrinne wird auch Innertropische Konvergenzzone (ITC) genannt.

Mehr zur Innertropischen Konvergenzzone erfährst du in der dazugehörigen Erklärung. Schau dort gerne mal vorbei!

2. Subtropischer Hochdruckgürtel

Am nördlichen beziehungsweise südlichen Wendekreis, bei 30° Breite, befindet sich der subtropische Hochdruckgürtel. Er entsteht dadurch, dass die Luft vom Äquator abgekühlt ist und dadurch wieder absinkt. Es entsteht ein Hochdruckgebiet.

3. Subpolare Tiefdruckrinne

An den Polen, bei 60° Breite, befindet sich die sogenannte subpolare Tiefdruckrinne. Diese entsteht, wie am Äquator, dadurch, dass die Sonne die Luft an den Polen stärker erwärmt und die warme Luft aufsteigt. Durch das Aufsteigen der Luft bildet sich ein Tiefdruckgebiet.

Globale Windsysteme ZirkulationszellenStudySmarterAbbildung 5: ZirkulationszellenQuelle: bildungsserver.de

Die Abbildung 5 zeigt die einzelnen Zirkulationszellen, die durch diese Hoch- und Tiefdruckgebiet entstehen: die Hadley Zelle, die Ferrel Zelle und die polare Zelle.

Die Hadley Zelle

In der Hadley Zelle (Abbildung 5 rechts) steigt die durch die Sonne erwärmte Luft (Passat) am Äquator bis zur Tropopause auf und bildet dadurch viele Tiefdruckgebiete am Boden, die zu einer Tiefdruckrinne, der sogenannten innertropischen Konvergenzzone (ITC) werden.

In der innertropischen Konvergenzzone (ITC) fließen Luftströmungen am Boden zusammen und steigen dadurch auf. Das führt zu einer Tiefdruckrinne in Äquatornähe mit Wolkenbildung und Niederschlägen. Diese Tiefdruckrinne trifft jeweils auf der Nordhalbkugel und auf der Südhalbkugel mit den Passatwinden aufeinander. Die Lage der ITC verändert sich mit dem Stand der Sonne. Im Sommer auf der Nordhalbkugel ist sie nach Norden verschoben. Wenn hier in Deutschland Winter ist und auf der Südhalbkugel Sommer, ist sie nach Süden verschoben.

Weiter in der Höhe kann die Luft wegen der Tropopause nicht weiter aufsteigen. Die Tropopause befindet sich in 6 bis 18 km Höhe und begrenzt die Erdatmosphäre. Dadurch wird die Luft in Richtung der Wendekreise nach Norden oder Süden abgelenkt. Dieser Wind wird auch als subtropischer Jet bezeichnet. In der Höhe kühlt sich die Luft ab und es bilden sich Wolken und kräftiger Niederschlag.

Ab dem nördlichen oder südlichen Wendekreis bei 30° sinkt die Luft allerdings durch die Erdrotation wieder ab. Ein weiterer Grund für das Absinken ist, dass die Fläche der Erde zum Pol hin kleiner wird.

Am nördlichen beziehungsweise südlichen Wendekreis, bei 30° Breite, befindet sich der subtropische Hochdruckgürtel. Er entsteht dadurch, dass die Luft vom Äquator abgekühlt ist und dadurch wieder absinkt. Es entsteht ein Hochdruckgebiet.

Die Ferrel Zelle

In der Ferrel Zelle (Abbildung 5 Mitte) strömt die abgesunkene Luft vom jeweiligen Wendekreis an der Erdoberfläche in Richtung der Pole. Ab 60° auf der jeweiligen Halbkugel strömt die aufsteigende Luft als sogenannter Polarfront-Jet nach Westen wieder zurück zum Äquator. Aus diesem Grund wird diese Zelle auch als Westwindzone bezeichnet.

Der bodennahe Wind wird auf der Nordhalbkugel nach rechts auf der Südhalbkugel nach links abgelenkt. Die Ferrel Zelle ist die instabilste Zelle, weil bei 60° bis 70° Breite die feuchtwarmen Westwinde auf die kalten polaren Ostwinde treffen. Man spricht deshalb auch von der planetaren Frontalzone. Durch das Aufeinandertreffen der verschiedenen Luftmassen bildet sich eine Polarfront zwischen der Ferrel Zelle und der Polaren Zelle.

Die Polarfront kennzeichnet eine Grenze zwischen den gemäßigt warmen (subtropischen) und den kalten (polaren) Luftmassen. Sie trennt diese zwei Luftmassen voneinander ab.

Die Zelle ist so instabil, weil warme und die kalte Luftmassen in entgegengesetzte Richtungen strömen. Die warme Luft kann allerdings nicht über die kalte Luft steigen, weil die Tropopause an den Polen niedriger ist. Durch die wegströmenden Luftmassen entsteht das subpolare Tiefdruckgebiet bei circa 60° Breite.

Die Polare Zelle

In der Polarzelle (Abbildung 5 links) strömt die Luft an der Polarfront als ein stark polwärts gerichteter Höhenwind, der sich am Nord- beziehungsweise Südpol auf den Boden absetzt. Der Luftdruck erhöht sich und dadurch entsteht dort ein Hochdruckgebiet. Die Luft strömt dann wieder in Richtung der Polarfront und wird durch die Corioliskraft nach Westen abgelenkt. Beim Breitengrad 60° hat sich die Luft erwärmt und steigt wieder auf. Sie strömt zurück zu den Polen.

Globale Windsysteme – Zusammenfassung

Zusammenfassend kann man also sagen, dass rund um unsere Erde Luftmassen strömen. Die Luftmassen werden durch die Sonne erwärmt und steigen auf und sinken wieder ab, wenn sich die Luft abkühlt. Die Corioliskraft lenkt die Luftmassen auf der Nordhalbkugel nach rechts ab und auf der Südhalbkugel nach links.

Du kannst drei verschiedene Zirkulationszellen unterscheiden: Die Hadley Zelle, die Ferrel Zelle und die Polare Zelle. Zwischen diesen Zellen befinden sich die äquatoriale Tiefdruckrinne, der subtropische Hochdruckgürtel und die subpolare Tiefdruckrinne.

Beispiele für globale Windsysteme sind der Passatwind, der Jetstream, der Föhnwind und der Zyklon.

Globale Windsysteme - Das Wichtigste

  • Globale Windsysteme = verschiedene Luftströmungen in der Atmosphäre rund um die Erde
  • Entstehung durch die Sonneneinstrahlung und Corioliskraft (= ablenkende Kraft der Erdrotation)
  • Die Sonneneinstrahlung ist am Äquator größer als an den Polen und erwärmt dadurch die Luftmassen stärker.
  • Luft strömt vom Äquator abgekühlt zum Pol, erwärmt sich dort wieder und strömt zum Äquator zurück.
  • Luft strömt immer vom Hoch zum Tief.
  • Polwärts strömende Luftmassen werden nach Osten abgelenkt.
  • Strömende Luftmassen zum Äquator werden nach Westen abgelenkt.
  • Windgürtel der Erde: Passatwindzone, Westwindzone und polare Ostwindzone
  • Zirkulationszellen: Hadley Zelle, Ferrel Zelle, Polare Zelle

Häufig gestellte Fragen zum Thema Globale Windsysteme

Globale Windsysteme sind verschiedene Luftströmungen in der Atmosphäre rund um die Erde.

Es gibt die Passatzone, die Westwindzone und die polare Ostwindzone.

Die globalen Windsysteme kommen durch die unterschiedliche Sonneneinstrahlung zustande. Dadurch erwärmen sich die Luftmassen unterschiedlich und fangen an sich zu bewegen. Durch die Corioliskraft der Erdrotation wird der Wind zusätzlich abgelenkt.

Es wehen die Passatwinde (Nordost- und Südost-Passat), die Westwinde und die polaren Ostwinde.

Finales Globale Windsysteme Quiz

Frage

Warum verschiebt sich die Passatzirkulation um einige Breitengrade innerhalb eines Jahres?

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Antwort

Der Stand der Sonne wandert im Laufe eines Jahres und damit auch die Region mit stärkster Sonneneinstrahlung. So verschiebt sich auch die Passatzirkulation mit dem Sonnenstand nach Norden/Süden.


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Frage

Lokalisieren Sie die aufgeführten Landschaften. Erläutern Sie welche Winde für die heiße, trockene Luft in diesen Regionen zuständig sind und wie diese entstehen.

 

Wüsten: Atacama, Kalahari, Sahara

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Antwort


Atacamawüste: entlang der Pazifikküste Südamerikas


Kalahari: Nordcap, Botswana, Namibia


Sahara: Nordafrika (gr. Wüste der Welt)


-> Passatwinde:


Streifen die Passatwinde über Landmassen hinweg, tragen sie trockene Luftmassen (trockene Fallwinde) in diese Regionen und verursachen dort das Wüstenklima. (Wichtig: Zusammenhang mit ITC)

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Frage

Nenne die Namen von jeweils zwei schweren Stürmen, welche Nordamerika und Europa im 21. Jahrhundert heimgesucht haben.

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Antwort

Die mitunter stärksten Hurrikans im 21. Jahrhundert waren für die USA:
Ivan (2004), Katrina (2005) und Irma (2017). 

In Europa: Der Orkan Kyrill (2008), Xaver (2013) und Niklas (2015)

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Frage

Als weitgehend windstiller Bereich mit aufsteigenden Luftmassen unterliegt die ITC im Jahresverlauf nur leichten räumlichen Schwankungen. Warum befindet sie sich dennoch meist um einige Breitengrade nördlich vom Äquator?

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Antwort

Da es auf der Nordhalbkugel größere Landmassen gibt, und sich die Luftmassen über Festland stärker erwärmen als über dem offenen Ozean, ist die ITC über den Jahresverlauf etwas nördlich vom Äquator aufzufinden.

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Frage

Ein älterer englischer Begriff für Passatwinde lautet trade- winds (Handelswinde). Erläutere (in eigenen Worten) was es damit auf sich hat.

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Antwort

Die trade-winds bzw. Handelswinde haben ihren Namen ursprünglich aus der Seefahrt, da die Passatwinde für die Handels- Segelschifffahrt (z.B. Britische Ostindien Kompanie) und deren Mobilität von hoher Bedeutung waren.

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Frage

Hurrikans der Stärke 5 erreichen Windgeschwindigkeiten von 300 km/h und mehr. Wie wird das Innere eines Hurrikans bezeichnet, und welche Bedingungen herrschen dort?  

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Antwort

Das Auge (innerster Bereich in Bodennähe) eines jeden Hurrikans ist nahezu windstill. Dieser Bereich hat bei größeren Hurrikanen einen Durchmesser von ca. 50km, und wird umgeben vom Augenwall, dem Wolken- und Windring mit den höchsten Windgeschwindigkeiten.

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Frage

Die Hurrikans Irma und Katrina gehören zu den stärksten Hurrikanen der vergangenen zwei Jahrzehnte. Welche Stärke hatten sie zeitweilig bei ihrem Auftreffen an Land entwickelt?





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Antwort

Beide Hurrikane sind mit Geschwindigkeiten von bis zu 285 km/h gemessen worden, und entsprechen damit der Stärke 5 (verwüstend).

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Frage

Was ist der Unterschied zwischen einem Hurrikan und einem Orkan?

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Antwort

Es gibt keinen nennenswerten Unterschied, beide namentlichen  Bezeichnungen haben wahrscheinlich sogar den gleichen etymologischen Ursprung. In den USA (Hurrikan) wie auch in Europa (Orkan) werden Stürme ab der Stärke 12 (Beaufort) mit diesen Namen benannt. 

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Frage

Mit welcher Einheit und Skala wird Wind gemessen?

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Antwort

Wind wird in km/h (Kilometern pro Stunde) gemessen. 

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Frage

Nenne fünf Länder die im geographischen Bereich des Nordostpassat (bis 30° NB) liegen.

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Antwort

Mexiko, China, Indien, Somalia, Thailand, Oman, Jemen, Kenia, Vietnam. 

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Frage

Nenne zwei Länder, welche im Bereich des Südostpassat (bis 30° SB) liegen.

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Antwort

Madagaskar, Südafrika, Brasilien

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Frage

Welche Vegetationszonen liegen im Bereich des Südostpassat? Nenne zwei Beispiele. 

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Antwort

Folgende Vegetationszonen liegen im Wirkbereich des Südostpassatwindes: Feuchtsavanne, Trockensavanne, teilw. Dornsavanne aber auch teilw. tropischer Regenwald.

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Frage

Erkläre (in eigenen Worten) warum der Passatwind insbesondere in der Geschichte der Seefahrt eine große Rolle spielte. 

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Antwort

Zur Zeit des atlantischen Seehandels hat insbesondere der atlantische Dreieckshandel vom günstigen Passatwind profitiert. Dabei sind die (europäischen) Schiffe an Afrikas Küste entlang nach Süden gefahren, um dann mit dem Passatwind im Rücken nach Westen zu segeln. Der Golfstrom begünstigte dabei die Fahrt zurück nach Europa. 

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Frage

Nenne zwei Beispiele für kleinräumige Starkwindereignisse in Deutschland.  

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Antwort

Kleinthromben oder auch Staubteufel sind ein klassisches Beispiel von kleinräumigen Windereignissen in Mitteleuropa. Diese entstehen oft bei hohen Temperaturen (hoher solarer Einstrahlung) auf Äckern oder Sandböden.

Die Windhose oder Tornados sind auch in Deutschland anzutreffen, jedoch in ihrer Ausprägung in der Regel deutlich kleiner als jene in den USA. 

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Frage

Erläutere (in eigenen Worten) den Unterschied zwischen einem Zyklon, einem Taifun und einem Hurrikan.

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Antwort

Die Bezeichnungen Hurrikan, Taifun und Zyklon beschreiben die selben Starkwindereignisse, jedoch in unterschiedlicher regionaler Ausprägung. Als Hurrikans werden im Allgemeinen nur tropische Stürme bezeichnet, welche im Pazifik bzw. Atlantik auf den amerikanischen Kontinent treffen. Der Taifun beschreibt Stürme im südostasiatischen Bereich, während der Begriff des Zyklons vor allem die Stürme im arabischen und indischen Raum bezeichnen. 

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Frage

Was beschreibt der meterologische Begriff Medicane?

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Antwort

Medicane ist eine Wortschöpfung aus den Wörtern Hurrikan und mediterraner Raum. Er beschreibt ein Hurrikan-ähnliches Starkwindereignis im Mittelmeerraum, welches in der Regel annuell vorkommt. 

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Frage

Beschreibe (in eigenen Worten) die Entstehung von klassischen Hurrikanen.

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Antwort

Hurrikane, wie sie alljährlich über dem Antlantik entstehen speisen ihre Energie aus dem Aufsteigen warmer Luftmassen über dem Atlantik. Der Temperaturunterschied zwischen kalter Höhenluft und warmen Oberflächenwasser begünstigt eine rasche Konvektion. Dabei verdunstet ab einer Wassertemperatur von über 26° soviel Wasser, dass es zu einer extremen Wolkenbildung kommt. Die latente Wärme, welche dabei produziert wird, sorgt für einen Aufstrom an feuchter, warmer Luft, welche wiederum einen Unterdruck an der Wasseroberfläche erzeugt. Hurrikane benötigen für ihre Drehbewegung die Corioliskraft, welche erst auf hoher See, ab einer gewissen Distanz (mehrere Breitengrade) von Landflächen, ihre volle Kraft entfaltet. Während der Entstehung und Route auf dem Ozean sammelt der Hurrikan Energie und Kraft, und wächst weiter an. Wenn er auf Land trifft (Landgang), und dort mit trockener Luft in Berührung kommt schwächt er normalerweise nach Stunden und Tagen ab zu einem tropischen Sturm (siehe Hurrikanskala).

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Frage

Welche Ökozonen (nach Schultz) liegen im Bereich des Südostpassat?

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Antwort

Immerfeuchte Tropen

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Frage

Der Nordostpassat hat gravierende Auswirkungen auf verschiedene Ökosysteme. Welche der folgenden Aussagen ist wahr?

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Antwort

Der Nordostpassat ist verantwortlich für die Eutrophierung der größten Binnengewässer auf der nördlichen Halbkugel. 

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Frage

Nordostpassat und Südostpassat müssten eigentlich Nord- und Südwind heißen, welche am Äquator zusammentreffen. Erläutere (in eigenen Worten), welche Kraft diese Winde hauptsächlich in ihrer Hauptrichtung beeinflusst.  

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Antwort

Die Hauptkraft, welche die Passatwinde beeinflusst ist die Corioliskraft. Sie entspringt der Drehbewegung der Erde um die eigene Achse. Der daraus resultierende Drift beeinflusst die Nord- und Südwinde so maßgeblich, dass aus ihnen der Nordost- und Südostpassat werden. 

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Frage

Die Passatwinde sind in ihren Ursprüngen eigentlich trocken und warm. Erläutere (in eigenen Worten) warum daraus dennoch feuchte, starke Wetterphänomenen wie Zyklone und Monsune erwachsen.

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Antwort

Da die Passatwinde im Laufe ihrer Bahn über große Wasserflächen reisen (u.a. Atlantik bzw. Pazifik), nehmen sie dort große Wassermassen (z.B. durch Verdunstung) auf, und führen so nicht selten zu regenreichen Unwettern.

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Frage

Erläutere (in eigenen Worten) den Begriff Passatinversion. 

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Antwort

Im normalen atmosphärischen Aufbau nimmt die Temperatur mit zunehmender Höhe ab. Bei der Passatinversion geschieht auf wenigen hundert Metern genau das Gegenteil. Sie ist eine großräumige, stabile Absinkinversion oder Höheninversion, in welcher die Lufttemperatur höherer Lagen wärmer ist, als die ebenfalls warme Bodenschicht. Letztere kann physisch nicht aufsteigen, und strömt weiter in Richtung ITC. Die Folge sind ausgedehnte Trockengebiete in diesen Bereichen (Bsp. Wüste Sahara). 

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Frage

Der Jetstream ist im Heute das, was die Passatwinde für die frühe Seefahrt/ den Seehandel waren. Erläutere (in eigenen Worten) die obige Aussage, und gehe in Deiner Antwort auch auf den internationalen Flugverkehr ein.

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Antwort

Für den Seehandel waren die Passatwinde wichtig, da sie den Segelschiffen die nötige Geschwindigkeit ermöglichten, um z.B. von Europa nach Indien(um Afrika herum) zu reisen. Der Jetstream wiederum ist vor allem für Langstreckenflüge von hoher Bedeutung, da sich internationale Flugrouten unter anderem an diesem Höhenwind orientieren, um quasi diese starke Kraft als Rückenwind zu nutzen. Daraus resultieren kürzere Flugzeiten und ein geringerer Treibstoffverbrauch. 

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Frage

Erkläre (in eigenen Worten) die Passatzirkulation. Gehe in Deiner Antwort kurz auf die Begriffe ITC, Konvektion und Höhenwinde ein.

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Antwort

Die Passatzirkulation ist Teil des weltweiten Windsystems, und befindet sich im Bereich 0°-30° Nördlicher bzw. Südlicher Breite.Am Äquator, entlang der ITC ist die Sonneneinstrahlung am höchsten, sodass dort Warmluft in große Höhe aufsteigen kann. Dieser Vorgang nennt sich auch Konvektion. Diese Luftmassen wandern mit dem Höhenwind nord- bzw. südwärts, und kühlen dabei langsam ab. Wenn die Luftmassen dann bei ca. 30° NB/SB absinken, entstehen subtropische Hochdruckgebiete, welche die Luftmassen dazu bewegen, wieder zum Tiefdruckbereich am Äquator zu wandern. 

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Frage

Was beschreibt die Walker Zirkulation?

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Antwort

Die Walker Zirkulation ist ein Luftstrom entlang des Äquators, der auf die abgelenkten Passatwinde zurückzuführen ist. Dabei weht der Wind von Osten nach Westen, und sorgt so für eine Oberflächenströmung auf dem Pazifik. Dabei entsteht vor Indonesien ein Tiefdruckgebiet, und ein Hochdruckgebiet vor Südamerika. Warme Wassermassen werden so nach Nordaustralien und Indonesien transportiert, während vor Südamerika kaltes Wasser nachströmt. Die Walker Zirkulation und die Südost- Passatwinde gehen dabei Hand in Hand, und verstärken sich gegenseitig. 

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Frage

Erläutere (in eigenen Worten) den El-Nino Effekt, und beschreibe, was dieser mit den Passatwinden zu tun hat. 

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Antwort

In El-Nino Jahren verschiebt sich die ITC weiter südlich als sonst, und sorgt dafür, dass der Südostpassat nicht mehr so weit nach Norden strömt. Auch der Humboldtstrom strömt dadurch nicht mehr so weit nördlich, was dafür sorgt, dass vor der südamerikanischen Küste das Wasser erwärmt, und dadurch ein Tiefdruckgebiet entsteht. Dadurch regnet es an der Südamerikanischen Westküste stärker und es ist allgemein wärmer, während es im Norden Australiens bzw. in Indonesien deutlich trockener und kühler ist als sonst. 

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Frage

Beschreibe (in eigenen Worten) den La-Nina Effekt auf der Südhalbkugel und gehe dabei auch auf den Begriff Upwelling ein. 

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Antwort

Der La-Nina Effekt beschreibt im Wesentlichen eine deutliche Verstärkung der normalen Walker Zirkulation, und das Gegenteil des El-Nino Effektes. In Jahren des El-Nina Effektes sind die Südostpassatwinde besonders stark ausgeprägt, und wehen dabei stark nördlich. Warmes Wasser wird dabei verstärkt nach Westen transportiert, was widerrum zu einem erstarken des Humboldtstrom nach sich zieht. Dadurch gibt es ein größeres Upwelling, also Auftreiben von kaltem Tiefenwasser, was die Wassertemperaturunterschiede vor Indonesien und Südamerika stark beeinflusst. El Nino und El Nina haben beide einen starken Einfluss auf Wetterphänomene wie Dürren und Hurrikans (im Atlantik bzw. Pazifik). 

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Frage

In welchen Gebieten treten Hurrikans auf?

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Antwort

Hurrikans treten im Gebiet des Nordatlantiks, des Nordpazifiks sowie des Südpazifiks auf.

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Frage

Wie lange dauert die Hurrikan Saison?

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Antwort

Die Hurrikan Saison dauert im Nordatlantik und Nordpazifik von Anfang Juni bis Ende November, im Nordpazifik beginnt sie schon Mitte Mai.

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Frage

Worin unterscheiden sich Hurrikans, Zyklonen & Taifune?

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Antwort

Hurrikans, Zyklonen & Taifune unterscheiden sich im der Ort der Entstehung. 

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Frage

Durch wen werden die Namen der Hurrikans vergeben?

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Antwort

Die Namen der Hurrikans werden durch die Weltorganisation der Meteorologen (WMO) vergeben.

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Frage

Wie ist ein Hurrikan aufgebaut?

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Antwort

EIn Hurrikan ist zylinderförmig aufgebaut. Im Zentrum befindet sich das sogenannte Auge.

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Frage

Welche Bedingungen herrschen im Auge?

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Antwort

Im Auge ist es fast komplett windstill und wolkenlos. Im Auge herrscht direkt über der Meeresoberfläche ein sehr tiefer Druck, der von allen Seiten Luft ansaugt

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Frage

In welche Richtung bewegt sich der Wirbel auf der Nord- bzw. der Südhalbkugel?

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Antwort

Der Wirbel bewegt sich auf der Nordhalbkugel gegen, auf der Südhalbkugel mit dem Uhrzeigersinn.

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Frage

Welche 3 Voraussetzungen müssen für die Entstehung eines Hurrikans erfüllt sein?

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Antwort

1.Die Wassertemperatur muss mindestens 26 Grad Celsius betragen. 

2.Das Gebiet mit dem warmen Wasser muss ausreichend groß sein 

3. Es muss ein Tiefdruckgebiet vorherrschen.

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Frage

Nach was werden Hurrikans durch die Saffir-Simpson-Hurrikan-Windskala eingeteilt?

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Die Saffir-Simpson-Hurrikan-Windskala teilt die Hurrikans nach ihrer Windgeschwindigkeit und ihrer Flutwellenhöhe in verschiedene Kategorien ein.

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Frage

In welche 5 Kategorien können Hurrikans nach der Saffir-Simpson-Hurrikan Windskala eingeteilt werden?

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Antwort

Nach der Saffir-Simpson-Hurrikan Windskala können Hurrikans in minimal, mäßig, stark, sehr stark und katastophal eingeteilt werden.

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Frage

Warum sind Hurrikans so gefählich?

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Antwort

Hurrikans sind so gefährlich, da das Ausmaß der Zerstörungen mehrere Kilometer betragen kann.

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Frage

Welche Folgen bringen Hurrikans mit sich?

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Antwort

Zu den Folgen von Hurrikans gehören Erdrutsche und Überschwemmungen, die Zerstörung von Infrastrukturen, Oberleitungen, sanitärer Anlagen, die Vernichtung von Nahrungs- und Trinkwasserquellen sowie die Ausbreitung von Krankheiten

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Frage

Was ist ein Tsunami?

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Antwort

Ein Tsunami ist eine Flutwelle, die das Wasser mit großer Wucht weit über das Ufer trägt und dabei meist große Zerstörungen anrichtet.

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Frage

Woher stammt das Wort Tsunami und was bedeutet es?

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Antwort

Das Wort Tsunami stammt aus dem Japanischen und bedeutet ungefähr Hafenwelle oder große Welle im Hafen.

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Frage

Wie entsteht ein Tsunami?

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Antwort

Bei einem Tsunami hebt oder senkt sich der Meeresboden schlagartig. Es entstehen Wellenberge und Wellentäler, die sich in alle Richtungen ausbreiten.

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Frage

Was können Ursachen für Tsunamis sein?

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Antwort

Ursachen für Tsunamis können Erdbeben, Hangrutsche, untermeerische Erdrutsche, Meteoriteneinschläge oder Vulkanausbrüche sein.

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Frage

Was können Ursachen für Tsunamis sein?

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Antwort

Ursachen für Tsunamis können Erdbeben, Hangrutsche, untermeerische Erdrutsche, Meteoriteneinschläge oder Vulkanausbrüche sein.

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Frage

Was macht einen Tsunami so gefährlich?

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Antwort

Ein Tsunami ist so gefaählich, da sein Eintreffen  in mehreren Wellen erfolgen kann. Spätere Wellen können noch höher und verheerender sind als die erste Welle. Das Wasser reißt alles mit sich.                                                                                

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Frage

Wie schnell kann ein Tsunami werden?

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Antwort

Ein Tsunami kann bis zu 1.000 Kilometer pro Stunde schnell werden. Das ist ungefähr mit der Geschwindigkeit eines Flugzeuges vergleichbar.

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Frage

Wovon hängt die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Tsunamis ab?

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Antwort

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit eines Tsunamis hängen vor allem von der Wassertiefe ab.

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Frage

Wie breitet sich ein Tsunami aus?

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Im tiefen Bereich breitet sich ein Tsunami sehr flach und sehr schnell aus. Im flachen Bereich reduziert wird er langsamer und höher.

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Wo entstehen Tsunamis?

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Tsunamis entstehen vor allem entlang von aktiven Kollisionszonen, den sogenannten Subduktionszonen

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Wie funktionieren Tsunami Frühwarnsysteme?

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Am Meeresboden sind Fühler befestigt. Wenn diese ein Erdbebenmessen, leiten sie das an eine Boje an der Meeresoberfläche weiter. Die Bojegibt diese Meldung an ein Erdbebenzentrum weiter. Es werden Radio- und Fernsehstationen informiert.

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