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Meteorologie Wetterkunde, nicht nur für Piloten Dr. Helmut Albrecht, Institut für Mathematik und Informatik an der PH Ludwigsburg.

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Präsentation zum Thema: "Meteorologie Wetterkunde, nicht nur für Piloten Dr. Helmut Albrecht, Institut für Mathematik und Informatik an der PH Ludwigsburg."—  Präsentation transkript:

1 Meteorologie Wetterkunde, nicht nur für Piloten Dr. Helmut Albrecht, Institut für Mathematik und Informatik an der PH Ludwigsburg

2 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Inhalt Grundlagen Adiabatische Vorgänge Hoch- und TiefdruckgebieteHoch- und Tiefdruckgebiete Fronten Wetterinformation

3 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Hoch- und Tiefdruckgebiete

4 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie QFE QFF Bodenwetterkarte Isobaren H

5 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Bodenwetterkarte

6 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Höhenwetterkarte 1020 hPA Druckfläche 1015 hPa Druckfläche 1010 hPa Druckfläche

7 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Höhenwetterkarte 500 hPa-Fläche 5610 m 5550 m 5520 m 5580 m 5500 m

8 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Höhenwetterkarte Isohypsen

9 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Höhenwetterkarte Hauptdruckflächen:

10 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Höhenwetterkarte

11 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Windrichtung und -stärke Windgeschwindigkeit: Dort, wo Luftdruckunterschiede bestehen, wird sich Luft in Bewegung setzen Die Größe des Druckunterschieds bestimmt dabei die Geschwindigkeit der Ausgleichsströmung Der Druckunterschied wird als Druckgradient bezeichnet und in hPa/Bogengrad (hPa/111km) angegeben Der Druckgradient kann somit der Wetterkarte entnommen werden. Eng verlaufende Isobaren/Isohypsen: hoher Druckgradient Weit auseinanderliegende Isobaren: schwacher Druckgradient

12 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Windrichtung und -stärke Ein Ball, der einen Berg hinab rollt, nimmt seinen Weg senkrecht zu den Höhenlinien. Genauso setzt sich die Luft senkrecht zu den Isobaren/Isohypsen in Bewegung.

13 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Windrichtung und -stärke

14 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Die Corioliskraft

15 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Die Corioliskraft NordRechtbewirkt auf der Nordhalbkugel eine Rechtsablenkung senkrecht zur Bewegungsrichtung Südlinksauf der Südhalbkugel werden Bewegungen nach links abgelenkt Die Corioliskraft ist proportional zur Bewegungsgeschwindigkeit. Ihre Wirkung nimmt mit steigender geografischer Breite zu.

16 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Windrichtung... unter dem Einfluß der Corioliskraft keine Reibung konstanter Druckgradient geradliniger Isobarenverlauf G v C Der geostrophische Wind weht i ii isobarenparallel

17 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Windgeschwindigkeit... in Hoch- und Tiefdruckgebieten Z H T Bei gleichem Isobarenabstand herrscht im Hochhöhere Hochdruckgebiet eine höhere und im Tiefniedrigere Tiefdruckgebiet eine niedrigere Windgeschwindigkeit als der Isobarenabstand vermuten lässt. Diesen Wind bezeichnet man alsGradientwind

18 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Windgeschwindigkeit... unter Reibungseinfluss R Die Reibung wirkt entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung. Die Gradientkraft bleibt konstant. Die Resultierende aus Reibung und Corioliskraft wirkt verzögernd. Die geringere Geschwindigkeit hat eine kleinere Corioliskraft zur Folge. Die Rechtsablenkung ist deshalb geringer Die Windgeschwindigkeit bekommt eine Komponente in Richtung des tiefen Drucks.

19 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Das barische Windgesetz Änderung des Windes mit der Höhe: Boden: 1000 m: 1500 m: RichtungGeschwindigkeit +20 ° +30 ° x 2 x 3 isobarenparallel Über 1500 m läuft die Luftströmung meist schon isobarenparallel

20 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Bestimmung von H und T Stellt man sich auf dem Boden so, daß man den Wind im Rücken hat... dann ist das Tief links vorn... und das Hoch rechts hinten.

21 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Lokale Windsysteme Land- und Seewind Seewind

22 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Lokale Windsysteme Land- und Seewind Landwind

23 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Lokale Windsysteme Berg- und Talwind Talwind

24 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Lokale Windsysteme Berg- und Talwind Bergwind

25 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Lokale Windsysteme Bora: Jugoslawischer Karst -> Adria Scirocco: warm-feuchter Wind aus Afrika Mistral: Rhonetal Bise: Schweiz

26 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Der Föhn 20° 1000m 10° 4000m -8° -2° 3000m 28°

27 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie HT Eigenschaften von H und T Hoch rechts Ein Hochdruckgebiet pumpt Luft rechts herum Tief links Ein Tiefdruckgebiet pumpt Luft links herum

28 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie HT Eigenschaften von H und T Hoch ab Im Hochdruckgebiet sinkt Luft ab. Tief auf Im Tiefdruckgebiet steigt Luft auf. H T

29 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie HT Eigenschaften von H und T Absinken Hoch Absinken von Luft im Hochdruckgebiet: Erwärmung Abnahme der rel. Feuchte WolkenauflösungWolkenauflösung Aufsteigen Tief Aufsteigen von Luft im Tiefdruckgebiet: Abkühlung Zunahme der rel. Feuchte WolkenbildungWolkenbildung

30 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Antizyklonale Krümmung: Wolkenauflösung Zyklonale Krümmung Wolkenbildung

31 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie HT Eigenschaften von H und T Höhe [m] Temp. [°C] Beim Absinken einer Luftmasse entsteht eine Absink-Inversion Absink-Inversion, manchmal auch Subsidienz Subsidienz- oder Schrumpfungsinversion Schrumpfungsinversion genannt. Das Aufsteigen von Luftmassen führt umgekehrt zu einer Labilisierung Labilisierung.

32 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie HT Eigenschaften von H und T HT H H : schwache Winde T T : hohe Windgeschwindigkeiten möglich

33 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie HT Eigenschaften von H und T Zusammenfassung: HT pumpt Luft nach rechtspumpt Luft nach links Luft sinkt abLuft steigt auf WolkenauflösungWolkenbildung Absinkinversion Labilisierung schwache Winde hohe Windgeschwindigkeiten möglich

34 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Warme und kalte Luft kaltwarm 1000 hPa In der warmen Luft muß man weiter hinaufsteigen als in der kalten, um dieselbe Druckänderung zu erhalten. Es entsteht ein mit der Höhe zunehmendes Druckgefälle und damit eine Ausgleichsströmung, der thermische Wind!

35 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Warme und kalte Luft kaltwarm 1000 hPa 500 Der Abstand zwischen den Druckflächen 1000hPa und 500hPa ist um so größer, je höher die Temperatur der Luftmasse ist. Der Abstand dieser beiden Druckflächen ist deshalb ein direktes Maß für die mittlere Temperatur der unteren Troposphäre. relative Topographie In der Karte werden Orte mit gleichem Höhenwert durch Isohypsen verbunden, man erhält die sogenannterelative Topographie.

36 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Warme und kalte Luft H Tk w Es wird keine Luftmasse anderer Temperatur herangeführt: H wT k Der resultierende Wind ist stärkerschwächer als der geostrophische Wind

37 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Warme und kalte Luft H T k w Es wird eine Luftmasse mit anderer Temperatur herangeführt: H w T k Warm Warmluftadvektion: Rechts Rechtsdrehung des Windes mit der Höhe! Kalt Kaltluftadvektion: Links Linksdrehung des Windes mit der Höhe!

38 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie HT Thermische H und T Annahme: H H aus schwerer, kalter Luft T T aus warmer, leichter Luft Russisches Festlandshoch: starke Bodenausstrahlung Abkühlung der Luftmassen durch Gebirge am Abfließen behindert QFF: 1070 hPa Hitzetief über der Iberischen Halbinsel

39 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie HT Thermische H und T H Thermisches H Abkühlung Konvergenz

40 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie HT Thermische H und T H Thermisches H Abkühlung Konvergenz Divergenz H T

41 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie HT Thermische H und T T Thermisches T Erwärmung Divergenz

42 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie HT Thermische H und T T Thermisches T Erwärmung Divergenz Konvergenz H T

43 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Sichtbehinderungen trockener Dunst: Rauch, Staub, F rel < 60%, kaum Sichtbehinderung feuchter Dunst: Sicht über 1 km, kein Nässegefühl Nebel: Sicht unter 1 km, Nässegefühl, F rel = 100%, Kondensationskerne Niederschläge: Schnee, Regen

44 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Strahlungsnebel Durch Ausstrahlung erfolgt eine Abkühlung am Boden (Bodeninversion) Wird dabei der Taupunkt erreicht, schlägt sich die Feuchtigkeit der Luft als Tau nieder. Bei weiterer Abkühlung entsteht Bodennebel, der von unten nach oben wächst Die Nebelbildung führt zu einer verminderten Ausstrahlung. Stärkste Abkühlung: SR + 1/2 h

45 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Nebelauflösung Die Nebelauflösung erfolgt hauptsächlich vom Boden her. Bei geringer Einstrahlungsenergie kann es sein, daß nicht die gesamte Nebelschicht weggeheizt wird. Der Nebelrest verbleibt als Hochnebel (Stratus) am Himmel und vermindert zusätzlich die Energieeinstrahlung. (Hochdrucklage im Winter)

46 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Nebelarten Strahlungsnebel Advektionsnebel Hebungsnebel Mischungsnebel Frontalnebel

47 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Wolken

48 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Wolkenarten Cumulus

49 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Wolkenarten Stratus

50 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Wolkenarten Cirrus

51 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Wolkenarten Cumulonimbus

52 Meteorologie Dr. H. Albrecht: Meteorologie Wolkenarten


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