Tutorium Physische Geographie Sitzung 3 Mittwoch 15.45- 17.15 Uhr Claudia Weitnauer

Quiz Strahlungsbilanz Klimaelemente Luftbewegung 20 40 60 80 100

Wiederholung Separative Klimatologie Vertikale Luftbewegung Niederschlag Wolken

Vertikale Luftbewegung 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

Vertikale Luftbewegung Ursachen: Orographisch erzwungen Verwirbelung einer Strömung: Konfluenz, Diffluenz, horizontale oder vertikale Scherung Katabatischer Kaltluftabfluss Advektion unterschiedlich temperierter Luftmassen Aufgleitbewegung Erzwungener Aufstieg Konvergenzen und Divergenzen Labile Schichtung

Vertikale Luftbewegung 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

Vertikale Luftbewegung Labile Schichtung: Luftpaket wird durch Kräfte zum Ausstieg bewegt, ist wärmer als Umgebung, geringere Dichte, spezif. Leichter  steigt weiter auf

Vertikale Luftbewegung Konvektion: vertikalen Aufstieg von Luft Advektion: horizontalen Aufgleiten von wärmerer Luft auf kältere Luft

Vertikale Liftbewegung Konvektion- Ursachen: Labile Schichtung (Aufheizen einer Unterlage, Kaltluftadvektion in der Höhe) Kaltfront- Einbruch Vergenzen im horizontalen Strömungsfeld In den Tropen dominiert NS- Bildung durch Konvektion (auch Advektion) In den Außertropen dominiert frontal- zyklonale NS- Bildung (beinhaltet auch Advektion und Konvektion)

Gewittertypen (ausgeprägte Labilität) Luftmassengewitter (starker Temperaturverlust mit der Höhe) Frontengewitter (Kaltluftfront schiebt sich unter Warmluftfront) Orographische Gewitter

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

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

Hohe Wolken Cirrus, Cirrostratus und Cirrocumulus- Bewölkung, www.wolkenatlas.de

Mittelhohe Wolken Altostratus und Altocumulus Wolken, www.wolkenatlas.de

Tiefe Wolken Stratus und Stratocumulus Wolken, www.wolkenatlas.de

Vertikale Wolken Cumulus, Nimbostratus und Cumulonimbus Wolken, www.wolkenatlas.de

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

Niederschlag Haupttypen: (Land-) Regen Schauer (niederschlag)

Wiederholung Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre Luftdruck und Windgürtel der Erde Außertropische Westwinddrift Großwetterlagen Tropische Zirkulation

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

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

Luftdruck und Windgürtel

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

Luftdruck und Windgürtel

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

Außertropische Zirkulation Charakteristika: Frontalzyklonen Luftmassen Großwetterlagen Zirkulationsschwankungen

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

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

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

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

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

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)

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!