Vorlesung 7: Allgemeine Zirkulation & Klimaklassifikation

Strahlungsgewinn ist breitenabhängig→ nimmt mit der Breite ab • Strahlungsbilanz ist breiten /und Jahreszeit-) abhängig → meridionaler Energietransport -Atmosphäre ist Hauptantrieb -Ozeane nur in den Tropen mit Hauptrolle (Wasser hat zwar hohe Wärmekapazität, aber bewegt sich sehr langsam) • Energietransport vom Äquator zu den Polen (von niedrigen zu hohen Breiten) • Strahlungsgewinn in den Tropen und Verlust an den Polen • Ozeane gewinnen mehr Strahlung als Kontinente

Am Äquator keine Corioliskraft -abhängig vom Abstand zur Erdachse unterschiedlich schnelle Rotation → abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit → nimmt mit der Breite vom Äquator zu den Polen zu → Ablenkung auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links • Ablenkende Wirkung der Erdrotation bei großräumigen Bewegungen: -Corioliskraft tritt zur Druckgradientenkraft hi

Druckgradientkraft + Corioloiskraft -von links nach rechts -Druckgradientkraft von Hoch nach Tiefdruck -Luftpaket zunächst nur Druckgradientkraft ausgesetzt → Bewegung von Hoch nach Tief -dabei nimmt es Geschwindigkeit auf → Corioliskraft greift -Luftpaket wird abgelenkt, aber weiterhin Beschleunigung in Richtung Tiefdruck → Corioliskraft nimmt zu, weil höhere Geschwindigkeit -Beschleunigung so lange bis Druckgradientkraft = Corioliskraft → Gleichgewicht → geostrophischer Wind → parallel zu Isobaren -Erinnerung: Eulerwind nur von Druckgradientkraft abhängig

Zellen immer nur bis zu einer gewissen Breite, weil irgendwann der geostrophische Wind greift und die Luft parallel zum Breitengrad läuft • 1. Ordnung: Hadley und polare Zelle

Hadley-Zelle: Luft steigt von Tief nach Hoch auf → strömt nach Norden und Süden → Ablenkung durch Corioliskraft → bei 30 ° Corioliskraft = Druckgradientkraft → Westwind (Jetstream) → Luft fließt Richtung Boden ab und zurück zum Äquator → von Nord nach Süd Ablenkung nach Osten → Ostwinde (Passatwinde) • Polare Zelle: Luft fließt von Polen weg → Ablenkung nach Osten → Ostwinde • Dazwischen Westwindzone und Polarfront • Zusammenfassung: -allgemeine/planetare Zirkulation der Atmosphäre = im statistischen und jahreszeitlichen Mittel der Mechanismus der den Energietransport vom Äquator zu den Polen übernimmt -aufgrund der mit der Breite zunehmenden Corioliskraft tritt in den mittleren Breiten geostrophischer Wind auf → in den mittleren Breiten kann durch diesen kein Energietransport geschehen

Polare und tropische Luftmassen treffen aufeinander → Temperaturgegensatz → Polarfront (Grenzfläche zwischen polarer Kaltluft und subtropischer Warmluft) • Große Temperatur- und Druckunterschiede -Luft steigt auf durch Wirkung von Corioliskraft → geostrophischer Wind → warme Luft gleitet auf kalte auf → kurz vor Tropopause höchste Windgeschwindigkeit, weil Luft nicht weiter aufsteigen kann→ Jetstream • Entstehung von Wellen: -bei schnellerer Strömung nimmt Corioliskraft zu -der auslenkenden Kraft wirkt eine zurückstellende Kraft entgegen → je näher Corioliskraft an Äquator, desto geringer desto stärker die Rücklenkung

• Drehen sich auf Nordhalbkugel entgegen Uhrzeigersinn → Luft fließt am Boden zum tiefen Druck und wir abgelenkt durch Corioliskraft • Hochdruckgebiete auf Nordhalbkugel drehen im Uhrzeigersinn • Bei Konvergenz sinkt Luft ab und bei Divergenz wird sie hochgesogen