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1 Tutorium Physische Geographie Sitzung 2 Dienstag 08.15- 09.45 Uhr Raum 3065 Claudia Weitnauer.

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1 1 Tutorium Physische Geographie Sitzung 2 Dienstag Uhr Raum 3065 Claudia Weitnauer

2 2 Wolken Wolkenklassifikationen: ► Nach Wolkenstockwerken (hohe, mittelhohe, tiefe) ► Nach physikal. Zusammensetzung (Wasser-, Eis-, Mischwolken) ► Nach der Genese (Konvektionswolken, Aufgleitwolken, Ausstrahlungswolken) Wolkengattungen: unterschiedliche vertikale Erstreckung

3 3 Hohe Wolken Cirrus, Cirrostratus und Cirrocumulus- Bewölkung,

4 4 Mittelhohe Wolken Altostratus und Altocumulus Wolken,

5 5 Tiefe Wolken Stratus und Stratocumulus Wolken,

6 6 Vertikale Wolken Cumulus, Nimbostratus und Cumulonimbus Wolken,

7 7

8 8 Wiederholung 1. Zeichnen Sie eine Skizze des Föhnprinzips und erläutern Sie diese! 2. Wie unterscheiden sich konvektive und advektive Luftmassen? 3. Was unterscheidet den trockenadiabatischen vom feuchtadiabatischen Temperaturgradienten? 4. Wann bezeichnet man eine atmosphärische Schichtung als labil, wann als stabil? 5. Wie unterscheiden sich Land- Seewind, geostrophischer und geotriptischer Wind?

9 9 Wiederholung Zu 1: Föhnprinzip

10 10 Wiederholung Weitere Bezeichnungen für Föhn- Winde: ► Im Süden Chiles wird der Andenföhn Puelche genannt, ► Argentinien  Zonda ► französischen Zentralmassiv  Aspr ► Canterbury Northwester in den neuseeländischen Alpen ► Chanduy in Mexiko ► Chinook an der Ostseite der Rocky-Mountains ► Halny wiatr in Polen ► Santa-Ana-Winde in Südkalifornien ► Usw.

11 11 Wiederholung Zu 2: Unterschied konvektive und advektive Luftmassen ► Advektive Luftmassen: horizontale Heranführung von Luftmassen, die unterschiedlich tempertiert sind  vertikale Luftbewegung (Aufgleitbewegung, erzwungener Aufstieg) ► Konvektive Luftmassen: auch Vertikaltransport, ausgelöst durch labile Schichtung (Aufheizen einer Unterlage  thermische Konvektion oder Kaltluftadvektion (horizontale Heranführung von Kaltluft i.d. Höhe) in der Höhe)

12 12 Wiederholung Zu 3.: Unterschied trockenadiabatisch- feuchtadiabatisch ► Adiabatisch: Luftpaket, dass in einer Luftmasse aufsteigt ohne Energie von außen aufzunehmen oder abzugeben; kein Mischungsprozess ► Trockenadiabatisch: Temperaturgradient: 1°C/100m ► Feuchtadiabatisch: Temperaturgardient: 0,5-0,7°/100m

13 13 Wiederholung Zu 4: Stabile Schichtung: ► Keine vertikale Durchmischung ► Luftpaket wird zum Aufstieg bewegt, geht aber in Ausgangsposition zurück ► Luftpaket, das kälter ist als seine Umgebungsluft wird zum Aufstieg gezwungen (z.B. mechanische Turbulenz)  kühler und dichter als Umgebungsluft  hat das Bestreben wieder in Ausgangsposition zurückzukehren Labile Schichtung: ► Luftpaket wird durch Kräfte zum Ausstieg bewegt, ist wärmer als Umgebung, geringere Dichte, spezif. Leichter  steigt weiter auf

14 14 Wiederholung Zu 5: ► Land- Seewind: kleinräumige, direkte thermische Ausgleichszirkulation, ein Einfluss der Erdrotation ► Geostrophisch: großräumig, ohne Reibungseinfluss, Einfluss der Erdrotation muss berücksichtigt werden, in der höheren Atmosphäre ► Geotriptisch: großräumige Luftbewegung, in der Peplosphäre mit Reibungseinfluss, Einfluss der Erdrotation muss berücksichtigt werden

15 15 Gewittertypen (ausgeprägte Labilität) 1. Luftmassengewitter („Wärmegewitter“, starker Temperaturverlust mit der Höhe) 2. Frontengewitter (Kaltluftfront schiebt sich unter Warmluftfront) 3. Orographische Gewitter (Gewitter am Gebirge)

16 16 Inversions- Typen (ausgeprägte Stabilität) 1. Ausstrahlungsinversion (Abkühlung der EOF in der Nacht, v.a. bei geringer Bewölkung  wärmere Temperatur in der Höhe) 2. Aufgleitinversion (wärmere Luft gleitet auf kältere Luft) 3. Dynamische Absinkinversion  Gefahr der SMOG- Bildung durch fehlende Durchmischung

17 17 Niederschlag Bildung durch Koagulation: ► Vorwiegend in den Tropen ► Zusammenballung kleiner Wassertropfen beim Tröpfchenwachstum Sublimationswachstum: ► Bildung von Schneekristallen durch verzweigtes Ankristallisieren von unterkühlten Wassertröpfchen an Eiskristallen (ab bestimmter Größenordnung Übergang zu Graupel und Schneeflocken) ► Sog. Bergeron- Findeisen- Prozess

18 18 Niederschlag Haupttypen: ► (Land-) Regen: gebunden an großräumige Aufgleitvorgänge, fällt aus Schichtwolken (Nimbostratus), gekennzeichnet durch flächenhafte Erstreckung, lange Andauerzeit, Gleichmäßigkeit, geringe Intensität) ► Schauer (- niederschlag): gebunden an labile Schichtung und konvektive Bewegungen, fällt aus Quellwolken (Cumulonimbus), gekennzeichnet durch begrenzte räumliche Ausdehnung, kurze Andauerzeit, kurzfristige Schwankungen, relativ große Intensität)

19 19 Wiederholung Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre 1. Luftdruck und Windgürtel der Erde 2. Außertropische Westwinddrift 3. Großwetterlagen 4. Tropische Zirkulation

20 20 Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre ► Mittlerer Bewegungsmechanismus in der Atmosphäre zum großräumigen Austausch von Masse, Wärme und Energie (Transport von fühlbarer und latenter Wärme) ► Großräumige Temperatur- und Luftdruckunterschiede zwischen niederen und höheren Breiten  Frontalzone zwischen polarer Kaltluft und tropischer Warmluft

21 21 Planetarische Frontalzone Verteilung der Temperaturgradienten: ► Thermisch homogene tropische Warmluft (0°- 25°) ► Thermisch homogene Kaltluft der Pole (60°- 90°) ► Thermisch heterogen geschichtete Frontalzone Isobaren haben in der Frontalzone stärkere Neigung mit zunehmender Höhe Winde nehmen mit zunehmender Höhe an Intensität zu K= Polare Kaltluft W= Tropische Warmluft

22 22 Luftdruck und Windgürtel

23 23 Luftdruck und Windgürtel Modifikationen der Zirkulation: ► Jahreszeiten: polwärtige Verlagerung der Zonen im Sommer, äquatorwärtige Verlagerung im Winter ► Land- Meer- Verteilung ► Ozeanische Zirkulation ► Schnee- und Eisbedingungen

24 24 Luftdruck und Windgürtel

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27 27 Luftdruck und Windgürtel Jahreszeitl. Intensitätsschwankungen  Stärkere Gradienten im jeweiligen Winter Jahreszeitliche Breitenverlagerung  Im kontinentalen Bereich stärker ausgeprägt als im maritimen  Stetige und alternierende Klimate Planetarische Asymmetrie  Stärkere Gradienten auf der SHK

28 28 Außertropische Zirkulation Charakteristika: ► Frontalzyklonen ► Luftmassen ► Großwetterlagen ► Zirkulationsschwankungen

29 29 Außertropische Westwinddrift  Konzentration der Temperatur- und Luftdruckgegensätze in der Frontalzone Polarfrontjetstream: hoch- troposphärische Starkwindzone aufgrund des verschärften Druckgefälles in der Polarfront  Verschiedene Zirkulationsformen: zonal, gemischt, meridional, zellulär

30 30 Außertropische Westwinddrift Beschleunigungen und Abbremsungen in der Höhenströmung: ► Bei den konvergierenden/divergierenden Isobaren wirken Massenträgheiten ► Ageostrophische Massenverlagerungen ► Zusätzliche Advektion  verstärkte Bildung von Hochs und Tiefs

31 31 Stehende Wellen ► Mäandrierender Verlauf des Polarfrontjetstreams entlang der Luftmassengrenze zwischen der kalten Polarluft der Polarzelle und der warmen Subtropenluft ► durch kontinentale Hindernisse hervorgerufen z.B. Rocky Mountains

32 32 Stehende Wellen ► Geostrophischer Wind ► Stromlinien werden zwischen Gebirge und Tropopause zusammengepresst  Geschwindigkeitsdivergenz ► Bei gleich bleibender Gradientkraft führt die Geschwindigkeitszunahme zum Anwachsen der Corioliskraft  Ablenkung der Strömung Richtung Äquator ► Höhenrücken und Tiefdrucktrog, antizyklonale und zyklonale Krümmung

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34 34 RYD- SCHERHAG- EFFEKT Entstehung dynamischer Druckgebiete Ursachen: ► Beschleunigungen und Abbremsungen in der Höhenströmung ► Verschiedene Massenträgheiten (G,C)

35 35 RYD- SCHERHAG- EFFEKT Im Einzugsgebiet: ► Beschleunigung der Windgeschwindigkeit, aber zeitverzögert (Massenträgheit) ► Konvergierende Isobaren ► Zunahme der Gradientkraft Im Delta: ► Abnahme der Gradientkraft ► Divergierende Isobaren ► Abbremsen der Höhenströmung (Massenträgheit)

36 36 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!


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