Transcript Tutorium_Sitzung_3

Tutorium
Physische Geographie
Sitzung 3
Mittwoch 15.45- 17.15 Uhr
Claudia Weitnauer
1
Quiz
Strahlungsbilanz
Klimaelemente
Luftbewegung
20
20
20
40
40
40
60
60
60
80
80
80
100
100
100
2
Wiederholung Separative
Klimatologie
1.
2.
3.
Vertikale Luftbewegung
Niederschlag
Wolken
3
Vertikale Luftbewegung
Adiabatisch:
Trockenadiabatisch:
 Luftpaket, dass in
 Temperaturgradient:
einer Luftmasse
1°C/100m
aufsteigt ohne
Energie von außen Feuchtadiabatisch:
aufzunehmen oder
 Temperaturgardient:
abzugeben; kein
0,5-0,7°/100m
Mischungsprozess
4
Vertikale Luftbewegung
Ursachen:
1.
Orographisch erzwungen
2.
Verwirbelung einer Strömung:
Konfluenz, Diffluenz, horizontale oder
vertikale Scherung
3.
Katabatischer Kaltluftabfluss
4.
Advektion unterschiedlich temperierter
Luftmassen

Aufgleitbewegung

Erzwungener Aufstieg
5.
Konvergenzen und Divergenzen
6.
Labile Schichtung
5
Vertikale Luftbewegung
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
6
Vertikale Luftbewegung
Labile Schichtung:
 Luftpaket wird durch Kräfte zum
Ausstieg bewegt, ist wärmer als
Umgebung, geringere Dichte, spezif.
Leichter  steigt weiter auf
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Vertikale Luftbewegung
Konvektion:
 vertikalen Aufstieg von Luft
Advektion:
 horizontalen Aufgleiten von
wärmerer Luft auf kältere Luft
8
Vertikale Liftbewegung
Konvektion- Ursachen:
 Labile Schichtung (Aufheizen einer
Unterlage, Kaltluftadvektion in der Höhe)
 Kaltfront- Einbruch
 Vergenzen im horizontalen Strömungsfeld
 In den Tropen dominiert NS- Bildung
durch Konvektion (auch Advektion)
 In den Außertropen dominiert frontalzyklonale NS- Bildung (beinhaltet auch
Advektion und Konvektion)
9
Gewittertypen (ausgeprägte Labilität)
1.
2.
3.
Luftmassengewitter (starker
Temperaturverlust mit der Höhe)
Frontengewitter (Kaltluftfront
schiebt sich unter Warmluftfront)
Orographische Gewitter
10
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.
11
Wolken
Wolkenklassifikationen:

Nach
Wolkenstockwerken
(hohe, mittelhohe,
tiefe)

Nach physikal.
Zusammensetzung
(Wasser-, Eis-,
Mischwolken)

Nach der Genese
(Konvektionswolken,
Aufgleitwolken,
Ausstrahlungswolken)
Wolkengattungen:
unterschiedliche
vertikale Erstreckung
12
Hohe Wolken
Cirrus, Cirrostratus und
Cirrocumulus- Bewölkung,
www.wolkenatlas.de
13
Mittelhohe Wolken
Altostratus und Altocumulus Wolken,
www.wolkenatlas.de
14
Tiefe Wolken
Stratus und Stratocumulus
Wolken,
www.wolkenatlas.de
15
Vertikale Wolken
16
Cumulus, Nimbostratus und Cumulonimbus Wolken, www.wolkenatlas.de
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
17
Niederschlag
Haupttypen:
 (Land-) Regen
 Schauer (niederschlag)
18
Wiederholung Allgemeine
Zirkulation der Atmosphäre
1.
2.
3.
4.
Luftdruck und Windgürtel der Erde
Außertropische Westwinddrift
Großwetterlagen
Tropische Zirkulation
19
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

20
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
Höhe an Intensität zu
K= Polare Kaltluft
W= Tropische Warmluft
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Luftdruck und Windgürtel
22
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
24
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
31
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
Windgeschwindigkei
t, 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!
36