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Wettergeschehen in den Tropen - Passatkreislauf (1/4)

  • In meiner Berichtreihe "Wettergeschehen in den Tropen" werde ich euch die Entstehung des Monsuns, des El-Nino-Phänomens und der tropischen Wirbelstürme erklären, sowie Ursachen und Folgen nennen. Außerdem werde ich mich auf den Klimawandel als möglichen Einflussfaktor für das Wettergeschehen in den Tropen beziehen und Zukunftsaussichten geben.

    In diesem Bericht wird der Passatkreislauf erklärt, welcher Grundlage der verschiedenen tropischen Wetterphänomene ist.

    Am Ende dieses Berichts findet ihr Begriffserklärungen, welche zur besseren Verständlichkeit dienen.

     

    Räumliche Verortung und Klimaklassifikation
    Die Tropen erstrecken sich im Bereich nördlich und südlich des Äquators von etwa 25° südlicher Breite bis 25° nördlicher Breite und bilden die sg Hadley-Zelle in welcher die Passatzirkulation statt findet. Typisch für die Tropen sind ganzjährig gleichmäßig hohen Temperaturen von durchschnittlich etwa 24°, wofür der Einfallswinkel und die dadurch bedingte hohe Intensität der Sonnenstrahlen am Äquator verantwortlich ist. In den Tropen beginnt der Sonnenaufgang und Sonnenuntergang ganzjährig zur selben Zeit, deshalb spricht man hier von einem Tageszeitenklima. Aufgrund der Schiefe der Ekliptik, also der Schrägstellung der Erdachse um 23,5°, wandert der Zenitalstand der Sonne im Jahresverlauf zwischen dem nördlichen Wendekreis und dem südlichen Wendekreis. Am 21.06 steht die Sonne auf der Nordhalbkugel über dem 30. Breitengrad im Zenit, während die Sonnenstrahlen am 23.12 auf der Südhalbkugel im Bereich des 30 Breitengrads senkrecht auf die Erde treffen. Mit der Wanderung des Zenitalstandes verschiebt sich gleichzeitig die ITC und somit der damit verbundene Passatkreislauf. Die Wanderung des Zenitalstand der Sonne im Bereich der Tropen ist Auslöser für den Monsun, das El-Nino-Phänomen und die Entstehung von Wirbelstürmen. Ebenso bestimmt die Wanderung des Zenitalstands die Zeitspanne, in der Sommer- bzw Wintermonsun auftreten und die Richtung, in die sich Wirbelstürme bewegen. Zusätzlich beeinflusst die Wirkung der Corioliskraft die Richtung des Monsuns und der Wirbelstürme. Betrachtet man das El-Nino-Phänomen und die Entstehung des Monsuns, so sind die Passatwinde wichtige Einflussfaktoren. Die tropischen Regionen werden außerdem durch hohe Niederschläge verbundene hohe Luftfeuchtigkeit von etwa 75% charakterisiert. Dafür verantwortlich ist wiederum die hohe Intensität der Sonneneinstrahlung. Warme Luft kann viel Wasserdampf aufnehmen; dies führt zur Bildung von vorwiegend cumulus nimbus, also Quell- und Haufenwolken, und somit zu hohen Niederschlägen. Deshalb herrschen in den Tropen häufig humide Verhältnisse. Je größer die Entfernung zum Äquator ist, desto niedriger ist die Niederschlagsmenge und desto trockener sind die Klimaverhältnisse.

    Die Passatzirkulation

    Die vorliegende Abbildung stellt die Passatzirkulation grafisch als Querschnitt dar. Durch die hohe Sonneneinstrahlung, bedingt durch den Zenitalstand der Sonne, wird die Luft im Bereich der ITCZ stark erwärmt. Die Warmluft steigt auf, wodurch ein Hochdruckgebiete in Höhe der Tropopause entsteht. Durch die labile Schichtung bilden sich vertikal geschichtete Quell- und Haufenwollen. Sobald das Kondensationsniveau überschritten ist, folgen starke Niederschläge, der sogenannte Zenitalregen, mit heftigen Gewittern. Anschließend strömt die Luft polwärts als Antipassat, da sie nicht weiter aufsteigen kann. Die Corioliskraft führt zu einer Ablenkung der Winde, es entstehen Westwinde. Diese nach Westen abgelenkten Antipassate strömen bis 30° Nord bzw Süd zum subtropischen Hochdruckgürtel. Dort sinken die Luftmassen ab und bilden das Subtropenhoch. Zum Teil sinken Luftmassen in geringeren Breiten bereits ab . Diese Luftmassen des Urpassats wehen als so genannte Ostwinde. Im Bereich des Subtropischen Hochdruckgürtels kühlt die Luft ab, erwärmt sich erneut und trocknet dabei aus. Mehrere Luftschichten lagern sich übereinander. Es folgt eine Druckausgleichsströmung vom Subtropenhoch zur Äquatorialen Tiefdruckrinne in Form von Passatwinden. Während der Luftmassenströmung vom Hoch zum Tief erfolgt die Passatinversion. Aufgrund der von oben nachströmenden Ostwinde können die Luftmassen nicht aufsteigen.. Deshalb müssen die Luftmassen der Passatwinde die Passatinversion durchbrechen, nach dem Zusammenstoß der Luftmassen. Die Sogwirkung zieht die warmen trockenen Passatwinde in die Höhe, die Passatinversion wird durchbrochen und der Kreislauf beginnt von neuem.

    Begriffserklärung
    Advektion: horizontale Bewegung der Luft von warmer Luft auf kalte
    Hochdruck: hoher Luftdruck (kalte Luft)
    Inversion: besonders stabile Schichtung, Warmluft liegt über Kaltluft → Sperrschicht
    ITC: Innertropische Konvergenzzone
    Konvergenz: Luftmassen treffen aufeinander/konvergieren
    Konvektion: vertikale Bewegung der Luft von warmer Luft (Aufstieg)
    Labilität: Luftpaket steigt weiter auf
    Luftdruck: pro Flächeneinheit wirkendes Gewicht der Luftsäule
    Luftfeuchtigkeit: gibt den Gehalt an gasförmigen Wasser in der Luft an (Wasserdampf)
    Stabilität: Luftpakets kann nicht weiter aufsteigen
    Tiefdruck: niedriger Luftdruck (warme Luft)
    Wind: Ausgleichsströmung zwischen Hoch- und Tiefdruckgebieten
    Zenitalstand: Sonnenstrahlen treffen in einem Winkel von 90° auf die Erdoberfläche

     

    Hier gibt es Infos über die Biodiversität, die Bedrohung und Abholzung und Tipps zum Schutz des Ökosystems Tropischer Regenwald: Ökosystem Tropischer Regenwald

    Titelbild: © Miranda Clovis / WWF Brasilien

Kommentare

2 Kommentare
  • RichardParker
    RichardParker Danke für den informativen Bericht! ;) Ich freue mich schon auf die kommenden Teile :)
    16. August 2015
  • CelineSophieH
    CelineSophieH Das ist ein sehr interessanter und Informationsreicher Berricht, danke dafür :) Bin auf die nächsten gespannt.
    16. August 2015