2.6 Tropische Zirkulation - Quelle: 978-3-623-29070-6 TERRA Geographie für Sachsen, Oberstufe, Schülerbuch, S. 68 - Ernst Klett Verlag
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Quelle: 978-3-623-29070-6 TERRA Geographie für Sachsen, Oberstufe, Schülerbuch, S. 68 - 71
2.6 Tropische Zirkulation
Im jahreszeitlichen Verlauf verändert sich durch
die unterschiedlich starke Erwärmung der Nord-
bzw. Südhalbkugel die Lage der ITC. Dabei kom-
mt es zur Aufspaltung in eine stark ausgeprägte
ITC (thermischer oder meteorologischer Äqua-
tor) und eine schwächere ITC am mathemati-
schen Äquator.
Die unterschiedliche Erwärmung von Festlands-
und Wasserflächen führt im Bereich des Äqua-
tors zu einer zonalen Zirkulation, die nach dem
Entdecker der Southern Oscillation als Walker-
Zirkulation bezeichnet wird. So steigt im Bereich
der Sundainseln in Äquatornähe feuchtwarme
Luft über dem warmen Oberflächenwasser auf,
wobei intensive Niederschläge entstehen. Im
östlichen tropischen Pazifik dagegen sinkt tro-
ckene und kühle Luft über dem kalten Oberflä-
chenwasser (Humboldtstrom) ab. Aus dem so
entstandenen Druckgefälle entsteht in Boden-
nähe eine Luftströmung entlang des Äquators
von Ost nach West, die Teil eines großen zonalen
Die tropische Zirkulation wird primär durch die Zirkulationsrades ist.
Passatzirkulation, die auch als Hadley-Zirkula- Mit der Hadley- und Walker-Zirkulation lassen
tion bezeichnet wird, geprägt. In der oberen Tro- sich meridionale bzw. zonale Luftbewegungen
posphäre strömen die im Bereich des Äquators in den Tropen beschreiben. Dabei handelt es
aufgestiegenen Luftmassen zunächst Richtung sich jedoch um schematische Abstraktionen.
gemäßigte Breiten und bilden dann infolge der In Wirklichkeit wird Luft, die im Bereich des
Coriolisablenkung die Westwinddrift. Im Be- Äquators am Boden einer Ost-West-Strömung
reich der subtropischen Hochdruckzellen sinkt unterliegt, keinen geschlossenen Weg in einem
Luft ab. Infolge des Druckgefälles zur äquatori- Walker-Zirkulationsrad zurücklegen, da sie auf-
alen Tiefdruckrinne entsteht unter dem Einfluss grund der Hadley-Zirkulation auch eine meri-
der Coriolisablenkung eine Ostströmung. Erst in dionale Bewegungskomponente besitzt. Die in
Bodennähe bilden sich durch Reibung der Erdo- den Tropen häufig diagonal verlaufenden Winde
berfläche die Nordost- bzw. Südostpassate aus. sind meist das Ergebnis aus der Überlagerung
der beiden Zirkulationszellen.
$ Schema der mittleren zonalen Walker-Zirkulation in den Tropen
68 2 Atmosphärische Prozesse
Quelle: 978-3-623-29070-6 TERRA Geographie für Sachsen, Oberstufe, Schülerbuch, S. 68 - 71
2.6 Tropische Zirkulation
Passatinversion: Tempe-
raturumkehr innerhalb
der Passatluft, die sich
zwischen der aus der Höhe
absinkenden Luft und der
von der Erdoberfläche auf-
steigenden Luft bildet. Sie
wirkt als Sperrschicht für
die Konvektion und verhin-
dert die weitere Wolkenbil-
dung und Niederschläge.
Lufttemperatur (°C)
Lufttemperatur (°C)
% Feuchtlabile Schichtung ohne Temperaturinversion ' Typischer Vertikalaufbau einer ozeanischen Passatströ-
mung
& Passate und Passatinversion an. Trifft der Passat dann auf ein orographi-
„Zur weiteren Charakterisierung der Passate sches Hindernis, so wird die Passatinversion
sollte man sich vergegenwärtigen, dass es sich durchbrochen. Die erzwungene Vertikalbewe-
hier um Luftmassen handelt, deren Ursprung gung bringt auf der Luv-Seite der Gebirge er-
in den Antizyklonen des subtropisch-randtro- giebige Stauniederschläge mit entsprechend
pischen Hochdruckgürtels liegt. Dort sind sie hoch reichender Wolkenbildung. Beobachten
abgesunken und dabei entsprechend ausge- kann man diesen Effekt sehr gut bei Inseln,
trocknet. Wenn sie jetzt zum Äquator abflie- die in der Passatzone liegen, z. B. Hawaii oder
ßen, vergrößert sich die ihnen zur Verfügung den Inseln über dem Winde in der Karibik, aber
stehende Fläche entsprechend der Meridian- auch dort, wo der Passat auflandig weht, z. B.
divergenz (die Meridiane laufen äquatorwärts an den Ostküsten Südamerikas.
immer weiter auseinander), was eine Verrin- Besondere Beachtung fand die Passatzone zur
gerung der vertikalen Mächtigkeit, also Ab- Zeit der Segelschifffahrt. Vor allem die soge-
sinkbewegungen mit weiterer Austrocknung, nannten Roßbreiten – das ist die Wurzelzone
nach sich zieht. Der Passat ist folglich stabil absteigender Luftmassen – waren berüchtigt,
geschichtet und neigt somit auch wenig zur da man hier bei Windstille oft wochenlang fest-
Wolkenbildung; nicht umsonst sind die kon- lag und dann kein Trinkwasser mehr hatte. Die
tinentalen Passatzonen die Trockenzonen der Pferde gingen ein, und Seuchen brachen aus.
Erde (‚Wendekreiswüsten‘). Auch in der Auslaufzone der Passate waren die
Über dem Meer werden die typischen Merk- Bedingungen für die Segelschiffe nicht beson-
male dieser Winde deutlich: große räumliche ders günstig. Schwache, unbeständige Winde
Konstanz in Richtung und Stärke. Entsprechend brachten dieser Zone die Bezeichnung ‚Mallun-
ihrer Bedeutung für die Segelschifffahrt wur- gen‘ (von niederdeutsch mal = verrückt) ein.“
den sie daher auch als ‚trade winds‘ bezeich- Eckardt Jungfer: Einführung in die Klimatologie. Stuttgart:Klett,
1985, S. 63/64
net. Beim Überströmen großer Wasserflächen
reichern sich die Passatluftmassen mit Wasser
69Quelle: 978-3-623-29070-6 TERRA Geographie für Sachsen, Oberstufe, Schülerbuch, S. 68 - 71
( Ausdehung der tropischen Westwindzone (verändert nach Flohn, 1971). Zusätzliche Erklärung: NITC im Sommer (gestrichelte Linie auf NHK); SITC im
Sommer (rote durchgehende Linie); SITC im Winter (gestrichelte Linie auf SHK); NITC im Winter (blaue durchgehende Linie)
Geostrophischer Wind ) Tropische Westwind-Strömung (Monsun) gen Druck- und Windsysteme zurückzuführen
Isobarenparalleler Wind, „Wie die Abbildung 1 auf Seite 68 zeigt, ist die ist. So bildet sich in den kontinental geprägten
der sich ohne Einfluss der Konvergenz (in der ITC) allerdings selten durch Bereichen im jeweiligen Hemisphärensommer
Reibung der Erdoberfläche das unmittelbare Aufeinandertreffen der Pas- aufgrund eines dominanten Druckgefälles zu
in einem Luftdruckfeld mit sate beider Hemisphären bedingt, vielmehr den markanten, in Nähe des Zenitstands der
parallel verlaufenden Iso- findet sich in den kontinental geprägten Berei- Sonne gelegenen randtropischen Hitzetiefs
baren einstellt. chen eine Zone tropischer Westwinde eingela- nach geostrophischen Regeln die sogenannte
gert, die mit einer Aufspaltung der ITC in einen tropische Westwindzone, in der unter Rei-
nördlichen und einen südlichen Ast einher- bungseinfluss bodennah die nordhemisphäri-
geht. Dabei ist der auf der jeweiligen Sommer- schen SW-Monsune bzw. südhemisphärischen
halbkugel gelegene Ast der primäre (meteoro- NW-Monsune entstehen. An den Rändern die-
logischer Äquator), während der sekundäre in ser Zone ergeben sich Konvergenzzonen mit
Nähe des mathematischen Äquators zu finden den Passatströmungen der beiden Hemisphä-
ist. Die Karte 6 zeigt die Ausdehnung der tro- ren, die die beiden oben erwähnten Äste der ITC
pischen Westwindzone, wobei die nördlichen bilden. Da die randtropischen Hitzetiefs jedoch
und südlichen Begrenzungen den Extremalpo- vertikal nur geringmächtig sind, erreicht auch
sitionen des primären ITC-Astes entsprechen. die tropische Westwindzone meist nur eine be-
Man erkennt zum einen, dass über großen Tei- scheidene Vertikalerstreckung von 1 bis 3 km.
len des Pazifiks und Atlantiks diese Westwind- Lediglich im indischen Monsungebiet werden
zone gänzlich fehlt, während sie zum anderen 5 bis 7 km erreicht; dies geht vor allem auf die
in einem äquatornahen Streifen der übrigen groß dimensionierte hochgelegene Heizfläche
Gebiete sogar ganzjährig ausgebildet ist. Hin- des Himalaya und des Hochlandes von Tibet
tergrund ist das monsunale Zirkulationssystem zurück, wodurch die tropische Westwindzone
der Tropen, das nach Flohn (1960) nicht etwa in dieser Region auch ihre maximale polwär-
als kontinental vergrößertes Land-See-Wind- tige Ausdehnung entfaltet.“
System verstanden werden darf, sondern auf Hans Gebhardt/Rüdiger Glaser u.a.: Geographie. Heidelberg: El-
sevier, Spektrum Akad. Verlag, 2007, S. 221
die jahreszeitliche Verlagerung der großräumi-
70 2 Atmosphärische ProzesseQuelle: 978-3-623-29070-6 TERRA Geographie für Sachsen, Oberstufe, Schülerbuch, S. 68 - 71
2.6 Tropische Zirkulation
Januar
rkreis
nördl. Pola
nördl. Wendekreis
ITC
Äquator
im Januar
südl. Wendekreis
südl. Pola
rkreis
0 2000 4000 km
Niederschlag in mm
Kern eines Kern eines vorherrschende
Hochdruck- Tiefdruck- Windrichtung
0 25 50 100 200 300 400 keine Angaben gebietes gebietes
Juli
rkreis
nördl. Pola
is
nördl. Wendekre
ITC
im Juli
Äquator
südl. Wendekreis
südl. Polar
kreis
0 2000 4000 km
* Luftdruck, Winde und Niederschlag im Januar und Juli
1 Erklären Sie die Entstehung der Passatzirkulation 2 Charakterisieren Sie den Einfluss thermischer und
und der tropischen Monsune. dynamischer Druckgebiete auf die atmosphäri-
sche Zirkulation der Nordhalbkugel der Erde im
Sommer und Winter (Karten 8).
71Quelle: 978-3-623-27850-6 TERRA GWG 5/6 Geographie Wirtschaft, Ausgabe für Gymnasien in Baden-Württemberg, Schülerbuch, S. 126/127
Atmosphärische Prozesse
Die teuersten Hurrikane Xjoehftdixjoejhlfju; 235!!264 265!!288 289!!321 322!!35: ýcfs!35: ln0i
(Versicherungsschäden Tuvsngmvu!)I÷if*; 2-3!!2-6 2-9!!3-5 3-8!!4-7 4-:!!6-5 ýcfs!6-5 n
in US-Dollar):
„Andrew“,
Aug. 1992 15,500 Milliarden
„Hugo“,
Sept. 1989 4,195 Milliarden
„George“,
Sept. 1998 2,900 Milliarden Lbufhpsjf!2 3 4 5 6
„Katrina“ Hfsjoh; Nåàjh; Fsifcmjdi; Bvàfshfx÷iomjdi; Lbubtuspqibm;
Okt. 2005 40,500 Milliarden Tdiåefo!bo Fouxvs{fmuf!tdixbdif Cåvnf!voe!Mfjuvoht. [fstu÷suf!Eådifs- Iåvtfs!tuýs{fo!fjo/
Ibgfobombhfo- Cåvnf-!bvt!Ibmufsvoh nbtufo!bn!Cpefo/ Uýsfo-!Gfotufs/!!Cjt Cjt!{v!fjofs!Csfjuf
Tusbàfo!voe hfsjttfof!Xfhxfjtfs/ [fstu÷suf!Xpionpcjmf/ {v!fjofs!Csfjuf!wpo !wpo!27!ln!cftufiu
Cåvnfo/ Lýtufotusbàfo Vnifsgmjfhfoef 4!ln!cftufiu!bo!efs bo!efs!Lýtuf
Die tödlichsten Hurrikane voufs!Xbttfs/ Ufjmf!tjoe!fjof!Hfgbis/ Lýtuf!Mfcfothfgbis/ Mfcfothfgbis/
– in Texas, 1900, 10 000 Tote
Stärke und Folgeschäden von Hurrikanen nach den Saffir-Simpson-Skala
bei Skala 4
– in Florida, 1928, 1836 Tote
bei Skala 4
– in New England, 1938,
Hurrikane
600 Tote bei Skala 3
Tropische Wirbelstürme zählen zu den größ- Auf ihren Zugbahnen verfrachten sie ei-
– in Florida, 1935, 408 Tote
ten Naturgewalten der Erde. Mit Orkanbö- nen großen Teil der tropischen Wärme und
bei Skala 5
en, sintflutartigen Regenfällen und hausho- Feuchtigkeit über die Wendekreise hinweg
hen Flutwellen hinterlassen sie an Küsten in kühlere und trockenere Zonen bis hin in
oder auf Inseln eine Spur der Verwüstung. Es unsere Breiten. Im langjährigen Mittel wer-
sind Tiefdruckgebiete mit einem Durchmes- den in der am 1. Juli eines jeden Jahres be-
ser von 500 – 1 000 Kilometer und sie setzen ginnenden und am 30. November endenden
sich aus riesigen kreisförmigen Bändern von Saison zehn tropische Wirbelstürme beob-
Cumulus- und Cumulonimbuswolken zu- achtet, aus denen in der Regel sechs große
sammen, die spiralförmig um das Sturmzen- Hurrikans hervorgehen.
trum („Auge“) kreisen.
Bezeichnungen tropischer
Wirbelstürme
Hurrikane, Taifune,
Willy-Willies, Mauritius-Orkane,
Cordonazos, Bengalen-Zyklone,
Monsun-Stürme
126Quelle: 978-3-623-27850-6 TERRA GWG 5/6 Geographie Wirtschaft, Ausgabe für Gymnasien in Baden-Württemberg, Schülerbuch, S. 126/127
Geburt eines tropischen Wirbelsturms
Hurrikane entstehen immer über warmen
Meeren mit Wassertemperaturen über 27 °C.
Intensive Sonneneinstrahlung lässt große
Mengen Wasser verdunsten, die von war-
mer Luft aufgenommen werden. Auslösen-
de Ursache der Wirbelstürme ist häufig eine
konvergente Strömung, d. h. es fließen Luft-
massen aus unterschiedlichen Richtungen
am Südrand des Subtropenhochs zusam-
men. Warme und feuchte Luftmassen strö-
men ein, steigen auf und kühlen dabei ab.
Der in der Luft enthaltende Wasserdampf
kondensiert und es bilden sich hoch aufge-
türmte Quellwolken.
Bei dieser Kondensation wird sehr viel Wär-
me frei und dem Luftraum wird ununterbro-
chen Energie zugeführt. Dadurch schießt
immer mehr Luft in die Höhe, und zwar ring-
förmig um das Zentrum. Im Zentrum der
Hurrikans entsteht nach einiger Zeit eine
20 bis 60 Kilometer breite, wolkenfreie, fast
windstille Zone. Dort herrscht meist abstei-
gende Luftbewegung mit Wolkenauflösung.
Vorwiegend in den Monaten Juli bis Novem-
ber bilden sich die meisten Hurrikans, meist
zwischen 10° und 20° nördlicher Breite im
westlichen Atlantik, Karibik und Golf von
Mexiko, niemals in Äquatornähe. Dort ist
die Coriolisablenkung, welche die Luftströ-
mungen nach rechts bzw. nach links ablenkt
und die Luftmassen dadurch in eine Drehbe-
wegung versetzt, noch zu schwach. Solange Entwicklungsstadien und Aufbau eines Hurrikans
sich ein Hurrikan über warmes Meerwasser
bewegt, steht genügend Energie für die Er-
haltung des Wirbels zur Verfügung. Kommt 1 Unter welchen Bedingungen entstehen tropi-
der mit 15 bis 50 km/h dahin ziehende Hur- sche Wirbelstürme?
rikan aber an Land, ist die Zufuhr von Energie 2 Weshalb treten in Äquatornähe keine Wirbel-
unterbrochen, da der Regen die Temperatur stürme auf?
des Bodens absenkt. Zusätzlich wird die Rei- 3 Erkläre die Entstehung von verheerenden
bung des Landes wirksam. Der Hurrikan wird Flutwellen, die von einem tropischen Wirbel-
instabil. Dennoch reicht die Energie aus, um sturm ausgehen.
in küstennahen Gebieten verheerende Schä-
den und Überflutungen anzurichten.
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