Kleine Wetterkunde

Es gibt wohl nur sehr wenige Sportarten, die so sehr vom Wetter abhängig sind wie das Fliegen.
Insbesondere beim Segelfliegen ist die genaue Kenntnis von den physikalischen Vorgängen in der Atmosphäre eine wichtige Voraussetzung für einen erfolgreichen Streckenflug.
Ebenso wird die Sicherheit eines jeden Fluges von der ausreichenden meteorologischen Flugvorbereitung und von der richtigen Interpretation der Wetteranzeichen bestimmt.
Aus diesen Gründen müssen Piloten nicht nur ihr Fluggerät sicher beherrschen, sondern auch fundiertes Wissen über die Vorgänge in der Troposphäre, der "Wetterküche" der Atmosphäre besitzen.

Nachfolgend soll hier etwas Grundwissen der Wetterkunde vermittelt werden, welches auch in der Ausbildung zum Piloten absolutes Basiswissen ist.

Luftdruck

Hat Luft eigentlich ein Gewicht?

Ja?..........Nein?.........Aber natürlich doch!

1 Liter diese Gasgemisches wiegt so ziemlich genau 1,293 g. Anders ausgedrückt wiegt ein Würfel Luft mit der Kantenlänge von 1 Meter 1,293 kg. Und da Luft eben dieses Gewicht hat und die Luft der Atmosphäre nicht nur 1 Meter, sondern mehrere hundert Kilometer hochreicht, drückt sie natürlich mit ihrem Gewicht auf die Erdoberfläche. Dieser Druck ist auf Meereshöhe so groß, dass er einer Quecksilbersäule von 760 mm entspricht. Herausgefunden hat es im Jahre 1643 Evangelista Torricelli, weswegen man die Maßeinheit für den Luftdruck früher Torr nannte (heute Hektopascal - dabei entprechen 1013,25 hPa diesen 760 Torr).
Da aber das Gewicht der Luft und damit der Luftdruck unter anderem von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit der jeweiligen Luftmasse abhängt, gibt es auf der Erde Zonen mit höherem oder auch niedrigeren Luftdruck.
Gemessen wird dieser Luftdruck mit dem Barometer (Torricelli hat's ja erfunden) von unzähligen Wetterstationen auf der Erde. Überträgt man die Messwerte nun auf eine Karte und verbindet man die Linien gleichen Luftdrucks (die Isobaren) miteinander, erhält man eine Wetterkarte , die Hoch- und Tiefdruckgebiete darstellt.

Wind

Wind entsteht durch Luftdruckunterschiede (die ihrerseits wiederum ihre Ursache in Temperaturunterschieden haben).

Die Luft eines Hochdruckgebietes hat dabei das Bestreben in ein Gebiet mit weniger Druck, also in ein Tiefdruckgebiet abzufließen. Die Kraft, mit welcher das geschieht, wird Druckgradientkraft genannt. Wie stark diese Kraft ist, also wie stark der Wind letzendlich weht, ist davon abhängig, wie eng die Isobaren zusammenliegen. Diese Druckkraft wirkt immer senkrecht zu den Isobaren. Normalerweise müsste nach dieser Aussage der Wind immer direkt vom Hoch in das Tief wehen. Tut er aber nicht. Wäre ja auch zu einfach. Die horizontalen Luftbewegungen auf der Erde werden nämlich noch von anderen Kräften beeinflusst:

• von der Rotation der Erde
• von der Zentrifugalkraft
• von der Reibung mit der Erdoberfläche

Die Rotation der Erde um sich selbst hat zur Folge, dass alle sich irgendwie in Nord-Südrichtung oder Süd-Nordrichtung bewegenden Körper abgelenkt werden. Auf der Nordhalbkugel nach rechts, auf der Südhalbkugel nach links. Diese Kraft, die an den Polen am größten ist und am Äquator gegen null geht, ist die so genannte Corioliskraft.
Da die Corioliskraft die Luft, die vom Hoch- ins Tiefdruckgebiet strömt, ablenkt, weht der Wind nicht entlang der Druckgradientkraft, sondern fließt um die Hoch- und Tiefdruckgebiete mehr oder weniger parallel zu den Isobaren herum. Diesen Wind nennt der Meteorologe geostrophischer Wind . Ab einer Höhe von etwa 1000 m über der Erdoberfläche verläuft der Wind tatsächlich in etwa so.
Da die Isobaren aber aber nicht gerade Linien, sondern häufig gekrümmt sind, unterliegt der Wind auch noch der Flieh- bzw. Zentrifugalkraft, was zur Folge hat, dass sich der Wind, je nach Verlauf, abschwächt oder verstärkt. Jetzt wird der Wind Gradientenwind genannt.
Zu guter Letzt gibt es dann noch die Reibung mit der Erdoberfläche. Diese bremst den Wind wieder um ca. 50% der ursprünglichen Geschwindigkeit ab.
Durch diesen Bremsvorgang ist aber dann auch nicht mehr die Corioliskraft so groß wie in der reibungsfreien Höhe, der Wind wird also am Boden nicht so stark nach rechts (auf der Nordhalbkugel) abgelenkt.

Dieser Bodenwind ist gegenüber dem geostrophischen Wind um etwa 30° versetzt. Und zwar aus dem Hoch heraus und in das Tief hinein.

Ganz schön kompliziert, was? Aber mit diesem Wissen ist es ganz leicht, z.B. die Richtung eines Hochdruckgebietes zu bestimmen:

Man schaut einfach in Richtung des Gradientenwindes, also etwa 30° rechts vom Bodenwind und blickt dann im rechten Winkel nach rechts. Genau dort liegt dann das Zentrum des Hochdruckgebietes. Und das Tiefdruckgebiet? Na, genau gegenüber!