Einführung in die Klimatologie

Präsentation zum Thema: "Einführung in die Klimatologie"—  Präsentation transkript:

1 Einführung in die Klimatologie
Prof. Dr. Otto Klemm 9. Wind PD Dr. Otto Klemm Universität Bayreuth BITÖK Klimatologie, Bayreuth Tel.: ; FAX: Stand: 08/2000

2 Wind ... in der Atmosphäre wird vor allem durch Druckgradienten angetrieben. in erster Linie werden horizontale Winde betrachtet. horizontale Druckunterschiede sind in der Größenordnung 1/1000 der vertikalen Druckunterschiede

3 Windrichtung Gemäß der meteorologischen Konvention entspricht die Nordrichtung 0°, Osten 90°, Süd 180°, und West 270°. Die Windrichtung ist der Winkel, aus dem der Wind kommt, im Beispiel also SW bzw. 225°.

4 Windstärke die Windstärke wird in unterschiedlichen Einheiten angegeben. Die SI-Einheit m s-1 ist immer zu bevorzugen. Allerdings haben sich in vielen Anwendungsbereichen (z.B. Luftfahrt) andere Systeme fest etabliert. 1 m s-1 = 3.6 km h-1 1 Knoten = 1 kn = 1 Seemeile / h = km h-1 = m s-1 Die Windstärke wird auch in Beaufort B angegeben: 1 m s-1 = ·B2/3 (Näherungsformel) In Wetterkarten wir diese Notation verwendet: ½ Strich entspricht 5 kn; hier: 25 kn bzw. ca m s-1 1 Dreieck entspricht 50 kn, hier: 75 kn bzw. ca. 39 m s-1

5 Windstärke Kraus, 1999

6 Windstärke

7 Wind Wind ist also eine vektorielle Größe, die sich durch Betrag und Richtung beschreiben lässt. Wir befinden uns im erdgebundenen karthesischen Koordinatensystem u: West-Ost-Komponente des Windes v: Süd-Nord-Komponente des Windes w: vertikale Komponente des Windes (nach oben positiv) Man beachte, dass die Mittelung des Windes (z.B. zeitliche Mittelung) gemäß den Regeln der Vektormittelung erfolgen muss!

8 Wind (NNE) (NE) (ENE) (E) (ESE) (SE) (SSE) aus Häckel, 1999, vrändert

9 Navier - Stokes - Gleichung
= Druckgradient- beschleunigung Erdbeschleunigung Reibung Coriolis

10 X X X X X X X Navier - Stokes - Gleichung
Sonderformen: geostrophischer Wind X X = Druckgradient- beschleunigung X Erdbeschleunigung X X Reibung X Coriolis X es findet keine vertikale Bewegung statt wir sind außerhalb des Einflusses der bodennahen Reibung

11 geostrophischer Wind die linke Seite wird gleich null gesetzt (keine weitere Beschleunigung) mit Coriolis-Parameter f (siehe Kap. 4) normalerweise werden die Parameter weiter getrennt: und mit d.h. man kann aus der Wetterkarte (mit Druckfeld) den geostrophischen Wind berechnen