Wusstest Du, dass die Sonne für den Wind verantwortlich ist? Weil sie unserer Erde unterschiedlich stark erwärmt, bewegt sich die Luft. Das ist für uns als Wind auf der Haut spürbar. Der Wind weht aber nicht überall auf der Welt aus der gleichen Richtung.
Windsysteme – Definition
In unserer Atmosphäre gibt es Luftströmungen, die als Wind bezeichnet werden.
Der Wind ist eine natürliche Bewegung der Luft, die aus einer bestimmten Richtung weht und durch eine unterschiedliche Lufttemperatur entsteht.
Die Atmosphäre ist die Gashülle, die unsere Erde umgibt. Der Wind bildet Windsysteme, die auch als Zirkulationssysteme bezeichnet werden.
Windsysteme sind typische Bewegungsvorgänge von Wind in der Atmosphäre rund um unsere Erde.
Windsysteme gibt es sowohl in der unteren Atmosphäre, auch Troposphäre genannt, als auch in den höheren Stockwerken der Atmosphäre – der Stratosphäre und der Mesosphäre. Man unterscheidet globale und regionale Windsysteme.
Für mehr Informationen zu Wind, der Atmosphäre, der Troposphäre, der Stratosphäre und der Mesosphäre, klicke doch auf „Wind“ oder „Atmosphäre“, um zur passenden Erklärung zu gelangen.
Windsysteme der Erde
Die Windsysteme auf unserer Erde können in zwei verschiedene Gruppen unterteilt werden: in globale und regionale Windsysteme.
Globale Windsysteme
Es gibt folgende globale Windsysteme:
- die Passatwinde (Nordost- und Südost-Passat) in den Tropen vom Äquator bis 23,5° geographischer Breite
- der Monsun in den Tropen und Subtropen
- die Westwinde in den mittleren Breiten zwischen 40° bis 70° geographischer Breite
- die polaren Ostwinde in den Polargebieten
Interessieren Dich die globalen Windsysteme genauer? Dann klicke auf „Globale Windsysteme“, „Passatwind“ oder „Monsun“, um zur passenden Erklärung zu gelangen.
Planetarische Zirkulation – Einfach erklärt
Die globalen Windsysteme in der Atmosphäre werden auch als planetarische oder atmosphärische Zirkulation bezeichnet.
Als planetarische Zirkulation bezeichnet man alle Luftbewegungen innerhalb der Atmosphäre.
Interessiert Dich die planetarische Zirkulation genauer? Dann klicke auf „atmosphärische Zirkulation“, um zur Erklärung zu gelangen.
Die Sonne ist für die Entstehung der planetarischen Zirkulation verantwortlich. Globale Windsysteme entstehen durch die unterschiedliche Erwärmung der Erdoberfläche. Die Sonne scheint auf unsere Erde und erwärmt die Luft am Äquator stärker, als an den Polen. Der Weg der Sonnenstrahlen zur Erdoberfläche am Äquator ist viel kürzer, als an den Polen. In der Abbildung 1 kannst Du sehen, dass die Sonnenstrahlen auch nur auf eine kleine Fläche treffen, weil die Sonne senkrecht auf den Äquator scheint. Die kleinere Fläche am Äquator lässt sich viel schneller erwärmen als eine große Fläche an den Polen.
In der Abbildung 1 kannst Du die Entstehung von Wind sehen. Die durch die Sonne erwärmte Luft am Äquator steigt auf. Dabei bildet sich am Boden ein Tiefdruckgebiet. In der Höhe sammelt sich die ganze aufgestiegene Luft und bildet deshalb ein Hochdruckgebiet.
Ein Tiefdruckgebiet, auch als Tief (T) bezeichnet, ist ein Gebiet, in dem ein niedrigerer Luftdruck herrscht, als in der Umgebung. Tiefdruckgebiete können schlechtes Wetter mitbringen.
Ein Hochdruckgebiet, auch als Hoch (H) bezeichnet, 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.
Die Luft kann allerdings nur bis zur Tropopause aufsteigen und wird daher zu den Polen hin abgelenkt.
Die Tropopause ist die unterste Schicht der Atmosphäre und bildet eine Grenze zwischen der Troposphäre, in der wir leben, und der Stratosphäre.
An den Polen kühlt die Luft wieder ab und sinkt. In der Höhe bildet sich deshalb ein Tiefdruckgebiet und am Boden ein Hochdruckgebiet. Am Boden erwärmt sich die Luft wieder und strömt in Richtung des Äquators zum Tiefdruckgebiet zurück.
Merke: Die Luft strömt immer vom Hoch zum Tief.
Die globalen Windsysteme wehen allerdings nicht immer aus der gleichen Richtung. Die Luftmassen werden durch die Kraft der Erdrotation abgelenkt – der Corioliskraft.
Die Corioliskraft ist die ablenkende Kraft der Erdrotation, die sich auf bewegende Körper auswirkt.
Durch die Ablenkung der Luftmassen durch die Corioliskraft entstehen die verschiedenen Windgürtel: der Passat, der Monsun, die Westwindzone und die polaren Ostwinde.
Windgürtel sind Gebiete auf der Erde, aus denen der Wind aus der gleichen Richtung weht.
In der Abbildung 2 kannst Du die globalen Windsysteme und ihre Ablenkung durch die Corioliskraft erkennen. Die Corioliskraft lenkt polwärts strömende Luftmassen (Westwinde) nach Osten ab. Luftmassen, die zum Äquator strömen (polare Ostwinde und Passatwinde), werden durch die Corioliskraft nach Westen abgelenkt.
Klicke auf „Corioliskraft“, um in einer anderen Erklärung weitere Informationen zur Corioliskraft zu erfahren.
Regionale und lokale Windsysteme
Neben den globalen Windsystemen gibt es auch die regionalen und lokalen Windsysteme.
Als regionale Windsysteme bezeichnet man Winde, die nur in einzelnen Regionen vorkommen.
Zu den regionalen Windsystemen zählen tagesperiodische Winde, synoptische Winde und Fallwinde, sowie tropische Wirbelstürme.
Tagesperiodische Winde
Tagesperiodische Winde können ihren Ablauf innerhalb verschiedener Tageszeiten verändern. Zu den tagesperiodischen Winden zählen:
- Land-See-Windsystem
- Berg-Tal-Windsystem
- Flur-Windsystem
1. Das Land-See-Windsystem
Das Land-See-Windsystem (Abbildung 3) findet man an Küstenregionen oder an Regionen mit einem großen See. In der Abbildung kannst du das Land-See-Windsystem sehen.
Am Tag scheint die Sonne auf die Erdoberfläche und erwärmt Land- und Wasseroberfläche. Die Landfläche erhitzt sich allerdings viel schneller. Deshalb steigt warme Luft über der Landfläche auf und es entsteht ein Tiefdruckgebiet am Boden und ein Hochdruckgebiet in der Höhe. Die Luft wird vom Tiefdruckgebiet über dem Meer angezogen. Da das Meer aber kühler ist, sinkt die Luft ab und bildet ein Hochdruckgebiet direkt über dem Meer. Die Luft strömt von dort aus wieder als Seewind zum Land.
In der Nacht ist dies umgekehrt. Die Landmasse kühlt viel schneller aus, als das Wasser. Das Meer erwärmt die Luft und diese steigt auf. Am Meer bildet sich ein Tiefdruckgebiet und in der Höhe ein Hochdruckgebiet. Die Luft wird durch das Tiefdruckgebiet über dem Land angezogen. Die Luft kühlt ab und sinkt. Am Boden bildet sich deshalb ein Hochdruckgebiet. Die Luft strömt dann vom dort als Landwind zum Tiefdruckgebiet über dem Meer.
Für weitere Informationen zum Land-See-Windsystem, klicke doch auf „Land-See-Windsystem“, um zur Erklärung zu gelangen.
2. Berg-Tal-Windsystem
In den Bergen mit Tälern findet man das sogenannte Berg-Tal-Windsystem (Abbildung 4). Am Morgen wird der Berggipfel durch die Sonne erwärmt, während die Luft im Tal noch kalt bleibt. Kalte Luft sinkt ab und bildet ein Hochdruckgebiet am Boden. Die warme Luft am Berggipfel steigt auf und bildet ein Tiefdruckgebiet. Da Luftmassen immer vom Hoch zum Tief strömen, weht ein Wind vom Tal zum Berg – ein Talwind.
Später am Tag wird auch das Tal durch die Sonne erwärmt. Am Abend kühlen die Berggipfel aber schneller ab. Die kalte Luft auf den Berggipfeln sinkt ab und bildet ein Hochdruckgebiet. Die wärmere Luft im Tal steigt immer noch auf und bildet ein Tiefdruckgebiet. Die Luft strömt dann also vom Berg ins Tal als sogenannter Bergwind.
3. Das Flur-Windsystem
Das Flur-Windsystem (Abbildung 5) bezeichnet eine Ausgleichsströmung zwischen einer Stadt und dem Umland. In der Stadt ist es meistens wärmer, als im Umland. Deshalb steigt warme Luft aus der Stadt auf und bildet ein Tiefdruckgebiet in der Stadt und ein Hochdruckgebiet über der Stadt. Kältere Luft im Umland sinkt ab und bildet ein Tiefdruckgebiet in der Höhe und ein Hochdruckgebiet am Boden. Die warme Luft strömt in der Höhe ins Umland, kühlt sich dort ab und sinkt und strömt dann als Flurwind wieder in Richtung Stadt.
Synoptische Winde und Fallwinde
Synoptische Winde sind Winde, die nur bei bestimmten Wetterlagen entstehen. Zu ihnen zählen:
- die Leveche
- der Schirokko
- die Etesien
Eine besondere Form der synoptischen Winde sind die Fallwinde. Ein Fallwind entsteht, wenn ein Gebirge von Luft überströmt wird. Zu den Fallwinden zählen:
Der Föhn ist ein warmer Fallwind an den Alpen. Die Luft kühlt sich beim Aufsteigen am Gebirge um 0,5° C je 100 m ab. Hinter dem Gebirge erwärmt sich die Luft beim Absteigen um 1° C je 100 m. Die Erwärmung ist dadurch stärker, als die Abkühlung und der Fallwind ist warm.
Der Mistral aus Frankreich und die Bora aus Kroatien sind hingegen kalte Fallwinde. Beide Fallwinde erwärmen sich beim Absteigen hinter dem Gebirge. Sie stammen aber aus kalten Luftmassen und wirken daher auch kalt, weil sie in den warmen Mittelmeerraum strömen.
Tropische Wirbelstürme
Tropische Wirbelstürme entstehen durch die Verdunstung vom Wasser im Meer. Die warme Luft steigt auf und direkt über dem Meer entsteht ein Tiefdruckgebiet. Warme und feuchte Luft wird aus der Umgebung angezogen und steigt weiter auf. Oberhalb des Wirbelsturms bilden sich Wolken und Gewitter. Durch die Corioliskraft werden die Wirbelstürme in eine bestimmte Richtung gedreht.
Tropische Wirbelstürme werden in unterschiedlichen Regionen anders bezeichnet:
- als Hurrikan in Amerika, im Pazifischen und Atlantischen Ozean
- als Zyklon im Indischen Ozean
- als Taifun in Ostasien
- als Willy-Willy in Australien
In der Abbildung 6 kannst Du sehen, wo die tropischen Wirbelstürme auftreten und wie sie dort heißen.
Wenn Du Dich genauer für die Entstehung von Wirbelstürmen interessierst, dann klicke auf „Zyklon“, um zur passenden Erklärung zu gelangen.
Windsysteme in Europa
Auch bei uns in Europa findet man einige regionale Windsysteme (Abbildung 7): die Nortada, der Levante, der Mistral, die Bora und der Meltemi.
Windsystem – Nortada
Die Nortada ist ein Sommerwind, der vom Atlantischen Ozean in Richtung Spanien und Portugal weht. Der Sommerwind entlang der Westküste tritt zwischen Juni und September auf. Der Wind treibt kälteres Wasser aus den unteren Schichten im Meer nach oben. Dies führt sogar zu einer Verstärkung der Nortada. Der Wind entsteht durch ein Hitzetief über der Landfläche und ein Azorenhoch über dem Atlantischen Ozean.
Ein Hitzetief ist ein flaches Tiefdruckgebiet.
Ein Azorenhoch ist ein Hochdruckgebiet, das sich an den Azoren im Nordatlantischen Ozean bildet.
Windsystem – Levante
Den Levante findet man in der Straße von Gibraltar, eine Meerenge zwischen Europa und Afrika. Der Levante ist ein warmer Ostwind, der tiefe Wolken, viel Nebel und hohen Wellengang mit sich bringt. Am Felsen von Gibraltar kommt es dadurch zu interessanten Wolkenmustern.
Interessierst Du Dich genauer für Wolken? Um zur Erklärung zu gelangen, klicke auf „Wolken“.
Windsystem – Mistral
Der Mistral ist ein kalter Fallwind in Frankreich in der Rhône. Der Fallwind weht von Frankreich nach Süden über das Mittelmeer und kann sogar bis Sizilien (Italien) und Afrika reichen.
Windsystem – Bora
Wie der Mistral ist auch die Bora ein kalter Fallwind. Der Wind entsteht aus kalter Polarluft und weht aus dem dalmatinischen Gebirge in Kroatien nach Südwesten. Die Bora ist der stärkste Mittelmeerwind und kann Geschwindigkeiten bis zu 250 km/h erreichen.
Windsystem – Meltemi
Der Meltemi ist ein Nordwind in der Ägäis (Griechenland). Der Wind gehört zu den synoptischen Winden und tritt von April bis Oktober auf. Er sorgt auf den griechischen Inseln für Abkühlung.
Windsysteme – Das Wichtigste
- Der Wind ist eine natürliche Bewegung der Luft, die aus einer bestimmten Richtung weht und durch eine unterschiedliche Lufttemperatur entsteht
- Windsysteme sind typische Bewegungsvorgänge von Wind in der Atmosphäre rund um unsere Erde
- globale Windsysteme: die Passatwinde, der Monsun, die Westwinde, die polaren Ostwinde
- lokale Windsysteme: tagesperiodische Winde (Land-See-, Berg-Tal- und Flur-Windsystem), Synoptische Winde und Fallwinde, tropische Wirbelstürme
- Windsysteme in Europa: die Nortada, der Levante, der Mistral, die Bora und der Meltemi
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