Die atmosphärische Zirkulation
Du lernst, wie die Luftbewegungen auf der Erde zusammenhängen: Innertropische Konvergenz, Passate, Westwinde, Corioliskraft und Monsun.
Erklärung
Die Sonne erwärmt die Erde ungleich: am Äquator stark, an den Polen schwach. Die Atmosphäre gleicht diese Unterschiede durch großräumige Luftbewegungen aus. Dieses System heißt planetarische Zirkulation.
Grundprinzip
Erwärmte Luft dehnt sich aus und steigt auf, am Boden entsteht tiefer Luftdruck. Kalte Luft sinkt ab, am Boden entsteht hoher Luftdruck. Am Boden strömt Luft vom Hoch zum Tief.
Die Hadley-Zelle in den Tropen
- Am Äquator steigt feuchtwarme Luft auf. Beim Aufsteigen kühlt sie ab, Wasserdampf kondensiert, es entstehen hohe Wolken und kräftiger Zenitalregen. Diese Zone tiefen Drucks heißt Innertropische Konvergenzzone (ITC).
- In der Höhe strömt die Luft polwärts.
- Um 30° N und S sinkt sie ab, erwärmt sich dabei und wird trocken. Es entstehen die subtropischen Hochdruckgebiete (Rossbreiten). Hier liegen die großen Wendekreiswüsten.
- Am Boden strömt die Luft als Passat zurück zur ITC.
Die Corioliskraft
Weil sich die Erde dreht, werden Luftströmungen auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links abgelenkt. Diese Scheinkraft heißt Corioliskraft. Deshalb weht der Passat auf der Nordhalbkugel als Nordostpassat, auf der Südhalbkugel als Südostpassat.
Westwinde und Polarfront
Zwischen etwa 40° und 60° liegt die Westwindzone. Hier treffen warme subtropische und kalte polare Luft an der Polarfront aufeinander. Es bilden sich wandernde Hoch- und Tiefdruckgebiete, die von Westen nach Osten ziehen. Deshalb ist das Wetter in Deutschland so wechselhaft, und viele Tiefs kommen vom Atlantik. In der Höhe weht hier der Jetstream, ein Starkwindband.
Wandern der Zonen
Mit dem Sonnenhöchststand verschieben sich die ITC und die anderen Druckgürtel im Jahresverlauf nach Norden oder Süden. Dadurch entstehen in den äußeren Tropen Regen- und Trockenzeiten: Regenzeit, wenn die ITC da ist, Trockenzeit, wenn der Passat weht. So erklären sich Savannen.
Der Monsun
Ein Monsun ist ein Wind, der halbjährlich seine Richtung wechselt. In Südasien zieht die ITC im Sommer weit nach Norden, weil sich der Kontinent stark erwärmt. Feuchte Luft vom Indischen Ozean strömt als Südwestmonsun heran und bringt heftige Regenfälle. Im Winter weht trockener Nordostmonsun vom Kontinent. Hunderte Millionen Menschen sind für ihre Landwirtschaft auf den Sommermonsun angewiesen.
Das musst du dir merken
Am Äquator steigt warme Luft auf (ITC, Tief, Regen), um 30° sinkt sie ab (subtropisches Hoch, Wüsten), am Boden weht der Passat zurück. Die Corioliskraft lenkt Winde auf der Nordhalbkugel nach rechts ab. Die Westwindzone bringt wechselhaftes Wetter. Monsune wechseln halbjährlich die Richtung.
Beispiele mit Lösungsweg
Beispiel 1
- Am Boden strömt die Luft von 30° N Richtung Äquator, also nach Süden.
- Die Corioliskraft lenkt sie auf der Nordhalbkugel nach rechts ab, in Strömungsrichtung gesehen nach Westen.
Ergebnis Die Luft kommt deshalb aus Nordosten: Nordostpassat.
Beispiel 2
- Dort sinkt die Luft der Hadley-Zelle ab.
- Absinkende Luft erwärmt sich und wird relativ trockener, Wolken lösen sich auf.
Ergebnis Im subtropischen Hochdruckgürtel fällt kaum Niederschlag, so entstehen Wendekreiswüsten wie die Sahara.
Übungsaufgaben mit Lösungen
Was ist die ITC?
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Die Innertropische Konvergenzzone, eine Tiefdruckrinne in Äquatornähe, in der Luft aufsteigt und viel Regen fällt.
In welche Richtung lenkt die Corioliskraft Winde auf der Südhalbkugel ab?
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Nach links.
Warum ist das Wetter in Deutschland so wechselhaft?
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Deutschland liegt in der Westwindzone mit wandernden Hoch- und Tiefdruckgebieten.
Was ist ein Monsun?
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Ein Wind, der halbjährlich seine Richtung wechselt und oft eine Regenzeit bringt.
Typische Fehler
Die Corioliskraft wird als echte Kraft beschrieben, die Luft antreibt.
Sie ist eine Scheinkraft, die durch die Erddrehung entsteht und nur die Richtung ablenkt.
Am Äquator wird hoher Luftdruck angenommen, weil es heiß ist.
Warme Luft steigt auf, am Boden entsteht deshalb tiefer Druck.
Hinweis zur Klassenstufe
In welcher Klasse genau dieses Thema drankommt, unterscheidet sich zwischen den Ländern. Klasse 10 ist der häufigste Zeitpunkt.