Der Wind und seine Geschwindigkeiten und Stärken

Der Wind, Der Wind, das himmlische Kind !

Das Wetter ist unter anderem auch vom Wind abhängig. Dabei gibt es verschiedene Arten von Wind. Es gibt den Wind den wir kennen, den Land- und Seewind, Föhn usw. Dabei zeigen sich globale Windsysteme die das Wetter steuern wie z.B die Westwindzone, der Passat usw. Dann gibt es die regionalen Windsysteme wie der Föhn in den Alpen oder dem norwegischen Gebirge oder der Mistral an der französischen Mittelmeerküste oder die Bora im Balkangebiet und der Adria. Zudem gibt es verschiedene Sturmsysteme wie unsere Sturmtiefs oder die tropischen Wirbelstürme wie Hurricanes, Taifune oder Zyklone. Allerdings sind dabei nur die regionalen Namen unterschiedlich aber sie beschreiben das gleiche Wetterphänomen.

Bei uns werden die Winde durch Druckunterschiede und Temperaturunterschiede beeinflusst.

Der Wind weht immer von einem Hochkern weg hin zu einem Tiefkern. Dadurch strömt due Luft um ein Hoch im Uhrzeigersinn und in einem Tief entgegen des Uhrzeigersinns. Stellt man sich so hin, das der Wind im Rücken ist, liegt immer links das Tief und rechts das Hoch. Beispiel Südwind : Der Wind kommt aus Süden und so liegt das Tief im Westen und das Hoch im Osten. Bei Westwind liegt das Tief nördlich und das Hoch südlich vom Standort.

Wie stark der Wind weht hängt von der Stärke der Druckgebilde. Heisst, wie hoch der Unterschied zwischen Tiefdruck und Hochdruck ist. Beispiel: Über der Nordsee liegt ein Tief mit Kerndruck von 980 hPa und in München liegt ein Hoch mit 1025 hPa. Das bedeutet, das zwischen der Nordsee ( deutsche Bucht ) und München ein Druckunterschied von 45 hPa liegt.

Dabei kommt es dann zu der Luftbewegung weil die Luft im Tiefkern leichter ist und aufsteigt während die Luft im Hoch schwerer ist und absinkt. Dort wo die Luft aufsteigt fehlt diese unter und die Natur gleicht dieses aus indem neue Luft nachströmt. Der Wind ! Beim Hoch sinkt die Luft ab und kann nicht tiefer sinken durch den Boden und muss somit vom Hochkern wegströmen. Je stärker beide Druckgebilde ausgebildet sind desto stärker muß die Natur diese Unterschiede ausgleichen. Dabei sagt eine Faustformel das : wenn der Druck 1 bis 2 hPa / h sinkt desto eher ist ein Sturm möglich ( Im Sommer kann es auch ein Hinweis auf Gewitter sein ).

In der Wettervorhersage gibt es den Bodenwind, der in 10 Metern Höhe gemessen wird. Dabei wird das 10 minütige Mittel bestimmt, den sogenannten Mittelwind. Was noch nicht dabei ist, sind die Böen. Die Böen werden durch Unebenheiten am Boden ausgelösst bzw. Hindernisse wie Gebirge. Daher wird beim Wetter auch der 850 hPa Wind betrachtet. in dieser Druckfläche befindet sich die planetarische Grenzschicht in ca. 1.44 km Höhe. Hier verliert der Boden seinen Einfluss auf den Wind und daher kann man oftmals sagen, so hoch der Mittelwind in 850 hPa, so sind die Böen in ca. 300 Metern Höhe.

Ist die Atmosphäre instabil so kann es zu einem vertikalen Impulstransport kommen ( Schauer / Gewitter / Kaltfronten / Konvergenzen ) und dabei können die Höhenwinde teils 1:1 herabgemischt werden. Bedeutet :  Weht der Wind in 850 hPa mit 100 km/h sind am Boden in Böen 100 km/h bei Schauer und Gewitter oder auch bei Kaltfrontdurchgang möglich.

Dieser vertikale Impulstransport wird durch die Auf- und Abwinde ausgelösst.

Die Grafik zeigt das mögliche Windverhalten bei einem Gewitter. Nun hauptsächlich vorhanden ist der Auf und Abwind und je länger, diese beiden getrennt sind, desto länger lebt die Gewitterzelle. Normalerweise sind Gewitter eher kurzlebige Gestalten von nur wenigen Minuten. Ein sogenanntes Einzellengewitter lebt oftmals nur 10 Minuten während große Gewittersysteme mehrere Stunden überleben können vor allem wenn die Systeme organisiert auftreten ( z.B. Superzellen )

Hier entscheidet dann eine weitere durch den Wind beeinflusste Komponente. Die vertikale Windscherung. Diese wird abgeleitet aus der zunehmenden Geschwindigkeit und Richtungsänderung mit der Höhe. Dabei gibt man in der Synoptik die Scherung überwiegend in m/s an. Liegt zum beispiel die hochreichende Scherung bei etwa 20 m/s so können durchaus Superzellen auftreten. Kommt es zwischen Basis und Boden zu einer Geschwindigkeitsänderung von 7.5 m/s und mehr so können Tornados auftreten. Diese Scherung nennt man bodennahe Scherung. Auch die Richtungsänderung spielt eine Rolle. Eine Änderung nach Rechts kann eine Gewitterzelle von der Zugbahn nach rechts ausscheren lassen. Das ganze ist durchaus auch nach links möglich.

Während bei unseren Wettersystemen auch der Jetstream eine Rolle spielt, sieht es bei den tropischen Wirbelstürmen anders aus. Diese benötigen keinen Jetstream und eine Scherung denn hier greift die Meerwasseroberflächentemperatur und die Erdrotation. Die Wassertemperatur liefert den Treibstoff und die Erdrotation die Drehung des Sturms.

Tornados sind die kleinsten Windsysteme und sind von der vertikalen Windscherung abhängig. Dabei ist allerdings noch nicht genau geklärt warum die eine Superzelle einen Tornado auslösst und die andere nicht. Dazu gibt es auch einen anderen Tornadotyp. Das ist der Typ 2, ein nichtsuperzellarer Tornado. Er tritt bei deutlich geringerer Windscherung auf. Der Typ 2 ist überwiegend schwächer und er tritt auch unter Cumuluswolken auf.

Die Wasserhose ist das gleiche Phänomen wie der Tornado, nur das dieser Sturm über Wasser zu finden ist. Dann haben wir noch den Landspout oder den Staubteufel.

Die Windstärkenskalen ( mit den aktualisierten Versionen )

Hier sehen wir die weiterhin gültige Beaufortskala. Sie wurde 1838 durch die britische Admiralität offiziell eingeführt. Es gab immer wieder überarbeitete Versionen wobei eine Version 1946 sogar 18 Stufen hatte. 1970 wurde durch die Nachfolgeorganisation WMO ( world meteorological organization ) wieder die traditionelle 12- stufige Skala eingeführt. In Taiwan und auf dem chinesischen Festland ist weiterhin die 18 teilige Skala gültig wobei die Windstärke 17 einen Supertaifun beschreibt.

Nun sehen wir hier zum einen die aktualisierte Version der Hurrikanskala und die alte sowie die neue Version der Tornadoskala. In Europa gibt es eine nich feinere Skala für Tornados und diese nennt sich T-Skala ( Torro-Skala ).

Die TORRO-Skala, auch kurz T-Skala, ist eine Skala zur Erfassung der Intensität von Tornados und anderen Starkwindereignissen wie Downbursts und umfasst die Stufen T0 bis T10. Sie wurde von Terence Meaden von der „Tornado and Storm Research Organisation“ (TORRO), einer meteorologischen Organisation im Vereinigten Königreich, als Ergänzung zur Beaufort-Skala entwickelt. Die Skala wurde von 1972 bis 1975 getestet und anschließend von der Royal Meteorological Society veröffentlicht.