Geographisches Institut Wind

Wind Physikalische Grundlagen Wind ist eine vektorielle Größe, die durch Richtung und Geschwindigkeit beschrieben wird Wind ist in horizontaler Richtung bewegte Luft zum Ausgleich von Luftdruckunterschieden in der Atmosphäre, die durch ungleicher Erwärmung der EOF durch die Sonnenstrahlung verursacht wird; Wind strömt nur auf kleinem Raum direkt entlang des Druckgefälles, bei großräumigen Windsystemen tritt die ablenkende Kraft der Coriolisbeschleunigung auf; in Bodennähe wird der Wind zudem durch die Reibung abgebremst Winde unterliegen in Richtung und Geschwindigkeit starken Schwankungen (durch turbulente Strömungen der Luftmassen) [Reibung, Gradient-, Coriolis-, Flieh-, Zentrifugal-/Zentripedalkraft…] Für die Windangabe ist wegen der mannigfachen Beeinflussung durch die verschiedenen wirkenden Kräfte immer die Angabe der Messhöhe erforderlich, Richtung Geschwindigkeit Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

!!!Windrichtung ist die Richtung, aus der der Wind weht!!! Windrichtung wird durch eine Himmelsrichtung angegeben; Sie wird nach Wetterdienststandard in 360°-Skala erfasst; mit Ost (E)=90°; Süd (S)=180°; West (W)=270° und Nord (N)=0°=360° !!!Windrichtung ist die Richtung, aus der der Wind weht!!! Messung der Windrichtung mit Hilfe der Windfahne klimatologische Darstellung mit Hilfe der achtteiligen Windrose (N, NE, E, SE, S, SW, W, NW) Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind Windgeschwindigkeit Windgeschwindigkeit wird in m/s, km/h, kn gemessen (international: Windstärke in Knoten) 1 m/s = 3,6 km/h = 1,9438 kn; Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind Windstärke Windstärke wird durch die Beaufort-Skala angegeben Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind - + + - Thermische Zirkulation …ist stabil, solange Insolation vorherrscht! Druckzunahme Advektion T H - + KALT durch große Höhe und geringere Insolation WARM jedoch Abkühlung mit der Höhe Konvektion KALT durch große Höhe und geringere Insolation WARM + - H T Druckabnahme nördl. Wendekreis Äquator Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind H T nördl. Wendekreis Äquator nördl. Wendekreis Äquator (Boden-)Wind von Norden + Corioliskraft = NE-Wind + Corioliskraft = NE-Wind = NE-Passat Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind Lokale Windsysteme (mesoskalierter / regionaler Maßstab) Land-See-Windsystem; Berg-Tal-Windsystem; Flurwindsystem reliefabhängige Fallwindsystem (Föhnprinzip) Ursache dieser tagesperiodisch auftretenden Winde ist wie immer die Sonneneinstrahlung: durch das thermisch unterschiedliche Verhalten verschiedener Untergründe (Meer, Festland, Bodenbedeckung [Albedo]…) durch das Relief (Neigung und Exposition) Das Land-See-Windsystem und das Berg-Tal-Windsystem unterliegen einer periodischen Richtungsumkehr zwischen Tag und Nacht Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind + + Land-See-Windsystem TAG T H T H Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind + + Land-See-Windsystem NACHT H T H T Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind + + Berg-Tal-Windsystem TAG T H T H Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind + + Berg-Tal-Windsystem NACHT H T H T Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind Berg-Tal-Windsystem NACHT TAG Bergwind Talwind Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind Hangwindsystem TAG H H T exponierte Hänge erfahren mehr Einstrahlung als die Talflächen Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind Hangwindsystem NACHT T T H Die Höhenlagen verlieren stärker an Energie (Ausstrahlung) als der Talboden Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind Berg-Tal-Windsystem & Hangwindsystem p.m. a.m. Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

städtische Überwärmung Wind Flurwindsystem NACHT TAG T H T H Umland städtische Überwärmung Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Umland Wind Flurwindsystem Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind Flurwindsystem Die Stadt hat die Funktion als städtische Wärmeinsel, Temperaturerhöhung in der Stadt gegenüber dem Umland; Bei ungestörten Bedingungen bildet sich in der Stadt ein thermisches Tief, das Tag und Nacht erhalten bleibt, aus (Intensität schwankt zwischen tags und nachts); Dieses Tief bewirkt eine bodennahe Strömung aus dem Umland in die Stadt; = Flurwind Bei Beckenlagen können nächtliche Hangabwinde diesen Effekt verstärken; Flurwinde dienen zumeist auch als Frischluftzufuhr für die Innenstadt, zumeist dienen Täler als Frischluftschneisen; =Frischluftventilationsachsen weitere Funktion von Frischluftventilationsachsen = Entlüftungskanal für Industrie- emissionen (= Beitrag zur Stadthygiene) (sollten innerstädtisch nicht verbaut werden! z.B. Arbeitsamt-MZ) z.B. Gonsbachtal, Zahlbachtal,… (städtebauliche Berücksichtigung der vorherrschenden Windrichtung! z.B. BASF-LU) Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind Fallwindsystem orographischer Luftmassenaufstieg Fallwind Föhnmauer Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind Fallwindsystem Kondensationswärme/-energie Exkurs: am Boden in der Höhe Temperatur Luftdruck Luftfeuchte nimmt ab nimmt ab Wolkenbildung Niederschlag trockene Luft Fallenergie Wasserdampf kondensiert Luft wird komprimiert nimmt zu nimmt zu feuchte Luft !!! bei bereits trockener Luft entfällt die Wärmezufuhr durch die Kondensation !!! Fallenergie & Druckenergie Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Zustandsänderung von Luftmassen bei Hebungsprozessen Wind Fallwindsystem Exkurs (Zusammenfassung): Zustandsänderung von Luftmassen bei Hebungsprozessen = Adiabaten trockenadiabatischer Temperaturgradient: Temperaturveränderung pro 100m Höhenunterschied = ~1°C feuchtadiabatischer Temperaturgradient: Temperaturveränderung pro 100m Höhenunterschied = ~0,6°C Kondensationswärme! Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

trockenadiabatischer Wind Fallwindsystem (das Föhnprinzip) orographischer Luftmassenaufstieg Fallwind (Föhn/Bora) Föhnmauer 0°C 1000 2000 1500 trockenadiabatischer Temperaturgradient = ~1,0°C/100m feuchtadiabatischer Temperaturgradient = ~0,6°C/100m 10°C 6°C Deutschland Italien Föhn = „warmer“ Fallwind des nördlichen Alpenvorlandes Bora = „kalter“ Fallwind des südlichen Alpenvorlandes Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239

Wind …mehr zum Thema Wind, insbesondere zu den globalen Windsystemen, gibt es bei der Abhandlung zur Allgemeinen Zirkulation! Einführungsübung: Geomorphologie (Fr. 16:00 – 18:00 Uhr c.t.) RN 239