Druckgebilde

Hochdruckgebiet

Als Hochdruckgebiet, auch Antizyklon oder Hoch genannt, bezeichnet man eine
Luftmasse über Grund, welche horizontal durch einen im Vergleich zur Umgebung
höheren Luftdruck, gekennzeichnet ist.

In einem Hochdruckgebiet sinken Luftmassen großräumig ab. Dabei erwärmt sich
die Luft adiabatisch, so dass keine Kondensation und mithin Wolkenbildung
stattfinden kann. In Bodennähe strömt die Luft aus dem Hochdruckgebiet in
Richtung Tiefdruckgebiete hinaus – sie divergiert. Es gibt daher im Hoch keine
Ausbildung von Fronten. Während des Absinkens der Luftmassen bildet sich eine
Inversion. Dabei lösen sich die Wolken auf.

Da es bei der Entstehung beziehungsweise Fortentwicklung Unterschiede gibt,
teilt man Hochdruckgebiete in drei Kategorien ein:

Ein Kältehoch entsteht, wenn sich Luft beispielsweise im Winter über einer
kühlen Landmasse abkühlt (z.B. Zentralasiatisches Hoch). Die Luft hat dann eine
größere Dichte und übt einen höheren Druck auf die Unterlage aus. In den
mittleren Breiten kann es auch in Form flacher Keile an der Rückseite von
Zyklonen als Zwischenhoch entstehen.

Ein dynamisches Hoch wird durch Rossby-Wellen (Polarfrontjetstream) erzeugt.
Großen Einfluss auf das Wetter Mitteleuropas übt hierbei das dynamische
Azorenhoch aus.

Ein Höhenhoch ist ein Hochdruckgebiet, das in großen Höhen auftritt und daher
in Höhenwetterkarten dargestellt wird. Es ist immer mit einem Bodentief
verbunden, da bei der Erwärmung von Oberflächen der vertikale Druckgradient
abgesenkt wird und sich die relative Luftdruckverringerung am Boden mit
zunehmender Höhe in einem relativ zur horizontalen Umgebung höheren Druck
widerspiegelt. Man kann daher im umgekehrten Fall auch aus einem Bodenhoch (auch
thermisches Hoch) ein Höhentief ableiten.

Der Wind umströmt ein Hochdruckgebiet immer antizyklonal, auf der
Nordhalbkugel im Uhrzeigersinn, auf der Südhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn.
Der Drehsinn wird durch die auftretende Corioliskraft bestimmt, die eine sich
bewegende Luftmasse auf der Nordhalbkugel in Bewegungsrichtung nach rechts
ablenkt und auf der Südhalbkugel entsprechend in Bewegungsrichtung nach links,
wobei die Stärke dieser Ablenkung vom Äquator zu den Polen zunimmt und von der
Windgeschwindigkeit abhängt.

Tiefdruckgebiete

Tiefdruckgebiete verbinden die Menschen
meist mit regnerischem und windigem Wetter.
In Mitteleuropa stammen die meisten
Tiefdruckgebiete vom Atlantischen Ozean her.

Unter einem Tiefdruckgebiet, auch Zyklone
genannt, versteht man ein Gebiet, dessen
vertikaler Luftdruck im Vergleich zur
Umgebung relativ niedriger ist. Der mittlere
Luftdruck liegt bei 1,013 bar = 1013 mbar
(Millibar) = 1.013 hPa (Hektopascal). Das
Zentrum bildet der Tiefdruckkern, der den
niedrigsten Druck aufweist. In Mitteleuropa
liegt der Kerndruck eines Tiefs für
gewöhnlich bei 990 – 1000 hPa und in
Orkantiefs bei bei 950 – 970 hPa. Ein
extremeres Beispiel ist der Luftdruck in
einem Hurrikan, wo Werte bis zu 870 mbar
gemessen wurden. Um das Zentrum eines
Tiefdruckgebiets herum befinden sich Linien
gleichen Luftdrucks (Isobare), deren Druck
nach außen hin kontinuierlich abnimmt. Je
enger diese Isobaren liegen, um so stärker
ist der im Tief herrschende Wind. Als Regel
gilt, dass bei einem Druckgefälle von 5 hPa
auf den folgenden Distanzen mit den
folgenden Windstärken zu rechnen ist:


Distanz der Isobaren in
Seemeilen

Distanz der Isobaren in
Kilometern

erwartete Windstärke in Beaufort
100 185,2 7-8
200 316,4 5
300 555,6 3

Um innerhalb des Tiefs zu einem
Luftdruckausgleich zu kommen, strömt Luft
aus dem höheren Druckbereich des
Tiefdruckgebiets, also von außen, zu denen
mit einem niedrigerem Druck, also nach
innen. Aufgrund der Corioliskraft strömt die
Luft in einem Tiefdruckgebiet auf der
Nordhalbkugel entgegen dem Uhrzeigersinn,
auf der Südhalbkugel im Uhrzeigersinn. Die
Kenntnis der Strömungsrichtungen in Tief-
und Hochdruckgebieten ist von größter
Wichtigkeit, will man die komplexen Vorgänge
in der Atmosphäre verstehen. Ähnlich wie
Zahnräder, greifen Hochs und Tiefs
ineinander und transportieren dazwischen
Luftmassen. Auf der Nordhalbkugel wird
deshalb an der Ostflanke eines Tiefs und an
der Westflanke eines Hochs warme Luft nach
Norden transportiert, sowie an der
Westflanke eines Tiefs und an der Ostflanke
eines Hochs kalte Luft nach Süden. Auf der
Südhalbkugel vollziehen sich diese Prozesse
wegen der Corioliskraft dementsprechend
entgegengesetzt.


Im Gegensatz zu den Hochdruckgebieten,
strömt die Luft in Bodennähe in ein Tief
hinein – es kommt zur Luftkonvergenz.
Dementsprechend muss auch Luft ausströmen.
Dies geschieht in der Höhe, wo es zu einer
Luftmassendivergenz kommt. Daraus folgt,
dass in einem Tiefdruckgebiet die Luftmassen
in der vertikalen Luftsäule nach oben
strömen, wohingegen es, wie oben
beschrieben, in einem Hoch zu einer
Abwärtsbewegung der Luftmassen kommt. Durch
die Aufwärtsbewegung der Luft innerhalb
eines Tiefs führt zu einer Abkühlung der
Luft, auch Expansionsabkühlung genannt,
sowie zu einer Erhöhung der relativen
Feuchte. Tiefdruckgebiete ziehen auf der
Nordhalbkugel der Erde in der Regel von
Westen nach Osten und erreichen dabei
Geschwindigkeiten zwischen 5 und 40 Knoten
(ca. 10-80 km/h).

 

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