Transcript Tut_Klima_5

Tutorium
Physische Geographie
Sitzung 2
Dienstag 08.15- 09.45 Uhr
Raum 3065
Claudia Weitnauer
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Wolken
Wolkenklassifikationen:
► Nach Wolkenstockwerken
(hohe, mittelhohe, tiefe)
► Nach physikal.
Zusammensetzung
(Wasser-, Eis-,
Mischwolken)
► Nach der Genese
(Konvektionswolken,
Aufgleitwolken,
Ausstrahlungswolken)
Wolkengattungen:
unterschiedliche vertikale
Erstreckung
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Hohe Wolken
Cirrus, Cirrostratus und
Cirrocumulus- Bewölkung,
www.wolkenatlas.de
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Mittelhohe Wolken
Altostratus und Altocumulus Wolken,
www.wolkenatlas.de
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Tiefe Wolken
Stratus und Stratocumulus
Wolken,
www.wolkenatlas.de
5
Vertikale Wolken
6
Cumulus, Nimbostratus und Cumulonimbus Wolken, www.wolkenatlas.de
7
Wiederholung
1.
2.
3.
4.
5.
Zeichnen Sie eine Skizze des Föhnprinzips und
erläutern Sie diese!
Wie unterscheiden sich konvektive und advektive
Luftmassen?
Was unterscheidet den trockenadiabatischen
vom feuchtadiabatischen Temperaturgradienten?
Wann bezeichnet man eine atmosphärische
Schichtung als labil, wann als stabil?
Wie unterscheiden sich Land- Seewind,
geostrophischer und geotriptischer Wind?
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Wiederholung
Zu 1: Föhnprinzip
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Wiederholung
Weitere Bezeichnungen für Föhn- Winde:
Im Süden Chiles wird der Andenföhn Puelche genannt,
Argentinien  Zonda
französischen Zentralmassiv  Aspr
► Canterbury Northwester in den neuseeländischen Alpen
► Chanduy in Mexiko
► Chinook an der Ostseite der Rocky-Mountains
► Halny wiatr in Polen
► Santa-Ana-Winde in Südkalifornien
► Usw.
►
►
►
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Wiederholung
Zu 2: Unterschied konvektive und advektive
Luftmassen
► Advektive Luftmassen: horizontale
Heranführung von Luftmassen, die unterschiedlich
tempertiert sind  vertikale Luftbewegung
(Aufgleitbewegung, erzwungener Aufstieg)
► Konvektive Luftmassen: auch Vertikaltransport,
ausgelöst durch labile Schichtung (Aufheizen einer
Unterlage  thermische Konvektion oder
Kaltluftadvektion (horizontale Heranführung von
Kaltluft i.d. Höhe) in der Höhe)
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Wiederholung
Zu 3.: Unterschied trockenadiabatischfeuchtadiabatisch
► Adiabatisch: Luftpaket, dass in einer Luftmasse
aufsteigt ohne Energie von außen aufzunehmen
oder abzugeben; kein Mischungsprozess
► Trockenadiabatisch: Temperaturgradient:
1°C/100m
► Feuchtadiabatisch: Temperaturgardient:
0,5-0,7°/100m
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Wiederholung
Zu 4:
Stabile Schichtung:
► Keine vertikale Durchmischung
► Luftpaket wird zum Aufstieg bewegt, geht aber in
Ausgangsposition zurück
► Luftpaket, das kälter ist als seine Umgebungsluft wird zum
Aufstieg gezwungen (z.B. mechanische Turbulenz) kühler
und dichter als Umgebungsluft hat das Bestreben wieder
in Ausgangsposition zurückzukehren
Labile Schichtung:
► Luftpaket wird durch Kräfte zum Ausstieg bewegt, ist
wärmer als Umgebung, geringere Dichte, spezif. Leichter
 steigt weiter auf
13
Wiederholung
Zu 5:
► Land- Seewind: kleinräumige, direkte thermische
Ausgleichszirkulation, ein Einfluss der Erdrotation
► Geostrophisch: großräumig, ohne
Reibungseinfluss, Einfluss der Erdrotation muss
berücksichtigt werden, in der höheren Atmosphäre
► Geotriptisch: großräumige Luftbewegung, in der
Peplosphäre mit Reibungseinfluss, Einfluss der
Erdrotation muss berücksichtigt werden
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Gewittertypen (ausgeprägte Labilität)
1.
2.
3.
Luftmassengewitter („Wärmegewitter“,
starker Temperaturverlust mit der Höhe)
Frontengewitter (Kaltluftfront schiebt sich
unter Warmluftfront)
Orographische Gewitter (Gewitter am
Gebirge)
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Inversions- Typen (ausgeprägte Stabilität)
Ausstrahlungsinversion (Abkühlung der
EOF in der Nacht, v.a. bei geringer
Bewölkung wärmere Temperatur in der
Höhe)
2. Aufgleitinversion (wärmere Luft gleitet auf
kältere Luft)
3. Dynamische Absinkinversion
 Gefahr der SMOG- Bildung durch fehlende
Durchmischung
1.
16
Niederschlag
Bildung durch Koagulation:
► Vorwiegend in den Tropen
► Zusammenballung kleiner Wassertropfen beim
Tröpfchenwachstum
Sublimationswachstum:
► Bildung von Schneekristallen durch verzweigtes
Ankristallisieren von unterkühlten Wassertröpfchen an
Eiskristallen (ab bestimmter Größenordnung Übergang zu
Graupel und Schneeflocken)
► Sog. Bergeron- Findeisen- Prozess
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Niederschlag
Haupttypen:
► (Land-) Regen: gebunden an großräumige
Aufgleitvorgänge, fällt aus Schichtwolken
(Nimbostratus), gekennzeichnet durch
flächenhafte Erstreckung, lange Andauerzeit,
Gleichmäßigkeit, geringe Intensität)
► Schauer (- niederschlag): gebunden an labile
Schichtung und konvektive Bewegungen, fällt aus
Quellwolken (Cumulonimbus), gekennzeichnet
durch begrenzte räumliche Ausdehnung, kurze
Andauerzeit, kurzfristige Schwankungen, relativ
große Intensität)
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Wiederholung Allgemeine Zirkulation
der Atmosphäre
1.
2.
3.
4.
Luftdruck und Windgürtel der Erde
Außertropische Westwinddrift
Großwetterlagen
Tropische Zirkulation
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Allgemeine Zirkulation der
Atmosphäre
► Mittlerer
Bewegungsmechanismus in der
Atmosphäre zum großräumigen Austausch von
Masse, Wärme und Energie (Transport von
fühlbarer und latenter Wärme)
► Großräumige Temperatur- und
Luftdruckunterschiede zwischen niederen und
höheren Breiten
 Frontalzone zwischen polarer Kaltluft und
tropischer Warmluft
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Planetarische Frontalzone
Verteilung der
Temperaturgradienten:
► Thermisch homogene tropische
Warmluft (0°- 25°)
► Thermisch homogene Kaltluft der
Pole (60°- 90°)
► Thermisch heterogen geschichtete
Frontalzone
Isobaren haben in der Frontalzone
stärkere Neigung mit zunehmender
Höhe
Winde nehmen mit zunehmender
K= Polare Kaltluft
W= Tropische Warmluft
Höhe an Intensität zu
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Luftdruck und Windgürtel
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Luftdruck und Windgürtel
Modifikationen der Zirkulation:
► Jahreszeiten: polwärtige Verlagerung der
Zonen im Sommer, äquatorwärtige
Verlagerung im Winter
► Land- Meer- Verteilung
► Ozeanische Zirkulation
► Schnee- und Eisbedingungen
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Luftdruck und Windgürtel
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25
26
Luftdruck und Windgürtel
Jahreszeitl. Intensitätsschwankungen
 Stärkere Gradienten im jeweiligen Winter
Jahreszeitliche Breitenverlagerung
 Im kontinentalen Bereich stärker ausgeprägt als
im maritimen
 Stetige und alternierende Klimate
Planetarische Asymmetrie
 Stärkere Gradienten auf der SHK
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Außertropische Zirkulation
Charakteristika:
► Frontalzyklonen
► Luftmassen
► Großwetterlagen
► Zirkulationsschwankungen
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Außertropische Westwinddrift
 Konzentration der Temperatur- und
Luftdruckgegensätze in der Frontalzone
Polarfrontjetstream:
hoch- troposphärische Starkwindzone
aufgrund des verschärften
Druckgefälles in der Polarfront
 Verschiedene Zirkulationsformen: zonal,
gemischt, meridional, zellulär
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Außertropische Westwinddrift
Beschleunigungen und Abbremsungen
in der Höhenströmung:
► Bei den konvergierenden/divergierenden
Isobaren wirken Massenträgheiten
► Ageostrophische Massenverlagerungen
► Zusätzliche Advektion  verstärkte Bildung
von Hochs und Tiefs
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Stehende Wellen
►
►
Mäandrierender Verlauf des
Polarfrontjetstreams
entlang der
Luftmassengrenze zwischen
der kalten Polarluft der
Polarzelle und der warmen
Subtropenluft
durch kontinentale
Hindernisse hervorgerufen
z.B. Rocky Mountains
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Stehende Wellen
► Geostrophischer
Wind
► Stromlinien werden zwischen Gebirge und
Tropopause zusammengepresst 
Geschwindigkeitsdivergenz
► Bei gleich bleibender Gradientkraft führt die
Geschwindigkeitszunahme zum Anwachsen der
Corioliskraft  Ablenkung der Strömung Richtung
Äquator
► Höhenrücken und Tiefdrucktrog, antizyklonale und
zyklonale Krümmung
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RYD- SCHERHAG- EFFEKT
Entstehung dynamischer Druckgebiete
Ursachen:
► Beschleunigungen und Abbremsungen in
der Höhenströmung
► Verschiedene Massenträgheiten (G,C)
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RYD- SCHERHAG- EFFEKT
Im Einzugsgebiet:
► Beschleunigung der
Windgeschwindigkeit,
aber zeitverzögert
(Massenträgheit)
► Konvergierende
Isobaren
► Zunahme der
Gradientkraft
Im Delta:
► Abnahme der
Gradientkraft
► Divergierende Isobaren
► Abbremsen der
Höhenströmung
(Massenträgheit)
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Vielen Dank für die
Aufmerksamkeit!
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