Wettersysteme

Das Wetter

Als Wetter bezeichnet man den spürbaren, kurzfristigen Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort der Erdoberfläche, der unter anderem als Sonnenschein, Bewölkung, Regen, Wind, Hitze oder Kälte in Erscheinung tritt.

 

Die Meteorologie klassifiziert das örtliche Wetter einer bestimmten Zeit anhand der verschiedenen Phänomene in der Troposphäre, dem unteren Teil der Atmosphäre. Den Verlauf des Wetters be-stimmt die von Sonnenstrahlung und regionaler Energiebilanz geprägte atmosphärische Zirkulation. Physikalisch lässt sich ein Wetter durch thermodynamische Zustandsgrößen wie etwa Druck, Temperatur, Dichte beschreiben.

 

Ein Wetter in diesem Sinne kann auch in einem Labor erzeugt werden. Darüber hinaus gibt es solche Zustände und Wetterphänomene (zum Beispiel Winde) auch auf anderen Planeten, die eine Atmosphäre haben.

 

Aufbau der Atmosphäre

Die Atmosphäre setzt sich aus verschiedenen Luftschichten zusammen. Diese werden anhand der Temperaturänderung mit der Höhe unterschieden. Die unterste Luftschicht ist die Troposphäre. Die Temperatur nimmt von der Erdoberfläche bis zur Obergrenze der

Troposphäre, zur sogenannten Tropopause im Mittel mit 0.65° C pro 100 Höhenmeter ab. So misst man auf der Erdoberfläche im Mittel +13° C, im Bereich der Tropopause -50° C bis -60° C. Die Tropopause befindet sich in den Tropen auf 16 bis 20 km Höhe. In den mittleren Breiten, also bei uns, bei 10 bis 12 km und im Polargebiet auf rund 6 bis 8 km Höhe.

 

Die Sonne als Antrieb

Die Sonne ist der Motor für das Wetter auf der Erde. Die Strahlung der Sonne ist je nach Ort unterschiedlich intensiv. In den Tropen scheint die Sonne steil vom Himmel, in den Polargebieten hingegen nur flach. Die Luft wird deshalb im Bereich der Tropen stark erwärmt, am Pol deutlich weniger; in der bis zu sechs Monate dauernden Polarnacht hingegen überhaupt nicht.

 

Ohne Ausgleich der Luftmassen würde es am Äquator immer heißer, am Nord- und Südpol immer kälter. Der Ausgleich erfolgt einerseits in

den Ozeanen mit deren Meeresströmungen (bspw. transportiert der Golfstrom warmes Wasser aus den Tropen in den Nordatlantik) und andererseits durch das Wetter.

 

Der Temperaturunterschied vom Äquator zum Pol führt zu einem Luftdruckgefälle, denn die wärmere Luft über den Tropen hat eine geringere Dichte und demzufolge ein geringeres Gewicht, zudem steigt die warme Luft auf, was den Luftdruck am Boden zusätzlich verringert. Das Druckgefälle am Boden muss ausgeglichen werden, Wind entsteht.

 

Globale Zirkulation

Ohne Erddrehung gäbe es über dem Pol ein stationäres Hoch, um den Äquator ein stationäres Tief und in den mittleren Breiten, also auch über Mitteleuropa, einen konstanten Nordwind.

 

Durch die Erddrehung werden die Winde aber abgelenkt. Auf der Erde bildet sich deshalb ein komplexes Windsystem, was zu den unterschiedlichen Klimazonen führt. Im Bereich der Tropen befindet sich der äquatoriale Tiefdruckgürtel. Hier steigt die Luft auf, Quellwolken und Gewittertürme bilden sich. Es regnet häufig und

intensiv. Die Regenwälder befinden sich deshalb im Bereich der Äquatorialen

Tiefdruckrinne.

 

Auf etwa 30° Nord und Süd befinden sich die subtropischen Hochdruckgürtel, mit dem Azorenhoch als Teil davon. Hier sinkt die Luft ab und die Wolken lösen sich auf. Fast alle Wüsten der Erde befinden sich im Bereich des subtropischen Hochdruck-gürtels. Zwischen dem Subtropenhoch und dem Äquatorialen Tiefdruckgürtel weht ein beständiger Bodenwind, der Passat.

 

Auf etwa 60° Nord und Süd befindet sich die polare Tiefdruckzone mit dem Islandtief als Teil davon. Zwischen dieser Tiefdruckrinne und den subtropischen Hochs liegt die Westwindzone. Oft weht hier der Wind aus westlicher Richtung und bringt veränderliches Wetter mit

Fronten. Diese bringen Regen, Wolken und Niederschlag. Mitteleuropa liegt im Bereich der Westwindzone. In den Polargebieten liegt schließlich das Polarhoch mit eher ruhigem und sehr kaltem Wetter.

 

Die Erde ist gegenüber der Sonnenumlaufbahn um 23.5° geneigt. Der maximale Sonnenstand befindet sich am 21. März und am 21. Septem-ber genau über dem Äquator, am 21. Juni auf 23.5° Nord und am 21. Dezember auf 23.5° Süd. Diese jährliche Schwankung führt dazu, dass sich die globale Zirkulation im Jahresverlauf nach Nord und Süd verschiebt. Die Schweiz ist davon vergleichsweise wenig betroffen. Wir liegen immer in den Westerlies, Regen kann zu jeder Jahreszeit fallen.

 

Ganz anders verhält es sich z.B. in den Mittelmeerklimaten. Diese Gebiete befinden sich während einiger Zeit im Einflussbereich der sub-tropischen Hochs und einige Monate im Bereich der Westwindzone. Niederschlag fällt mithin nur in bestimmten Jahreszeiten.

 

Wind wird durch Temperaturunterschiede ausgelöst. Die Tempe-ratur nimmt vom Äquator zu den Polgebieten nicht konstant ab, sondern konzentriert sich auf enge Bereiche: den sogenannten

Subtropenjetstream und den Polarjetstream.

 

Jetstreams sind Bänder mit sehr hoher Windgeschwindigkeit in rund 10 bis 12 Kilometer Höhe. Der Polarjet befindet sich dort, wo die kalte Polarluft auf warme Subtropenluft trifft, also oft in der Nähe der Fronten.

 

Ohne Sonne gäbe es auf der Erde kein Wetter. Überall und immer hätten wir eine klare und windstille Nacht bei bitterkalten - 270° C. Die Sonne liefert die Energie für Wind und Wetter und die Erdrotationführt zu unserem komplexen Wettersystem.

 

Wetterkarten

Eine Wetterkarte ist eine flächige Darstellung von Wetterinformationen. Sie wird aus einzelnen Punktmessungen erstellt. Man unterscheidet hierbei Bodenwetterkarten, die aus Wetterdaten in Bodennähe erstellt werden und Höhenwetterkarten, welche die Situation in höheren Luftschichten wiedergeben.

 

Bodenwetterkarte und deren Bestandteile

Isobaren des reduzierten Luftdrucks (in der Regel im Abstand von 5 hPa) sind Linien gleichen Luftdrucks. Sie sind auf Meereshöhe reduziert, damit die Wetterdaten der einzelnen Stationen vergleichbar sind. Der Luftdruck nimmt pro 8 Höhenmeter um 1 hPa ab.

 

Die regionalen Maxima und Minima des Bodendrucks sind mit H für Hoch oder T für Tief gekennzeichnet (bzw. mit L auf englischen Karten für Low). Der globale mittlere Luftdruck beträgt 1013 hPa. Normalerweise schwankt der Luftdruck zwischen 960 hPa und 1040 hPa. Mit 916 hPa wurde in einem Islandtief ein extrem tiefer Wert registriert. Das andere Extrem sind 1084 hPa in einem sibirischen Kältehoch.

 

Für das Wetter sind jedoch weniger die Absolutwerte als der relative Wert ent-scheidend, denn manchmal sind 1015 hPa ein Tief mit Regen, Sturm und Wol-ken und manchmal ein Hoch mit ruhigem und sonnigem Wetter.

 

Die Stationsmeldungen sind die Basis der Bodenkarten. Mittels deren Werte wurde die Wetterkarte erstellt. Sie sind auf einigen Bodenkarten eingezeichnet, auf anderen wird darauf verzichtet.

 

Wichtige Informationsträger sind die Fronten. Sie sind Luftmassengrenzen, die sich durch horizontale Änderungen (Gradienten) in Tempe-ratur und / oder Feuchte und / oder Wind andeuten. Es gibt vier Typen von Fronten: die Kaltfront, die Warmfront, die Okkulsion und die Konvergenz.

 

Eine Kaltfront ist eine Front, bei der die kältere Luft die wärmere verdrängt. Sie ist in allen Wetterkarten als blaue Linie mit Dreiecken ge-kennzeichnet. Die Dreiecke zeigen, in welche Richtung sich die Front bewegt.

 

Bei einer Warmfront erreicht wärmere Luft den Standort. Sie ist durch eine rote Linie mit Halbmonden erkennbar. Auch hier bewegt sich die Front auf die Seite, wo sich die Halbmonde befinden.

 

Eine Okklusion ist eine Mischfront. Vor und hinter der Front befindet sich die gleiche bzw. eine ähnliche Luftmasse. Die Temperatur nimmt also mit Frontdurchgang weder markant ab noch zu. Eine Okklusion wird durch eine violette Linie mit Dreiecken und Halbmonden dargestellt. Eine Okklusion entsteht oft, wenn eine schnelle Kaltfront eine langsame Warmfront eingeholt hat. In so einem Fall bildet sich ein Ok-klusionspunkt. Hier treffen sich Warmfront, Kaltfront und die Okklusion. An diesem Punkt ist oft das schlechteste Wetter zu erwarten und nicht etwa im Kern vom Tief. Hat eine Kaltfront die Warmfront auf ganzer Länge aufgeholt, dann löst sich das Tief auf, da der Temperaturgradient als Antrieb nun fehlt.

 

Der vierte Fronttyp ist die Konvergenz. Sie kennzeichnet eine Linie, bei der Luftmassen zusammenströmen, also konvergieren. Wenn die Luft am Boden zusammenströmt, dann wird sie in diesem Bereich oft gehoben. Insbesondere im Sommerhalbjahr entstehen dort Quell-wolken, Gewitter und heftige Böen. Die Konvergenzen befinden sich häufig im Vorfeld einer Kaltfront und können das aktivere Wetter (mehr Niederschlag und Wind) bringen als die eigentliche Kaltfront. Die Konvergenz ist auf der Wetterkarte als Linie ohne jegliche Markierung zu erkennen.

 

Informationen aus der Bodenwetterkarte

Windrichtung: Im Tief weht der Wind gegen den Uhrzeigersinn um das Zentrum herum (zyklonal), im Hoch im Uhrzeigersinn (antizyklonal). Der Wind weht im Allgemeinen parallel zu den Isobaren mit einer leichten Ablenkung zum Tiefdruckzentrum.

Windstärke: Je enger die Isobaren sind , desto stärker ist der Wind.

Fronten zeigen die Position der Luftmassengrenze.

Stationsdaten liefern Punktinformationen zum aktuellen Wetter vor Ort.

Eine Faustregel für die Interpretation einer Bodenwetterkarte: Im Hoch herrscht oft ruhiges und schönes Wetter. Im Tief, besonders an Fron-ten, tritt vermehrt Bewölkung auf. Wie bereits beschrieben, findet man das schlechteste Wetter oft am Okklusionspunkt.

 

Die Grenzen der Bodenwetterkarte

Die Bodenwetterkarte liefert zwar viele Informationen, aber sie gibt uns keine Hinweise über die Bewölkung, den Niederschlag und die Tem-peratur. Die Bodenwetterkarte gibt uns also keine Informationen über das eigentliche Wetter. Eine Front, ein Hoch oder ein Tief können als solches unterschiedlich aktiv sein bzw. sind von Region zu Region unterschiedlich wetterwirksam. Zudem fehlen alle Informationen zur Höhe.

 

Wetterlagen

Die Wetterlagen lassen sich in zwei Gruppen einteilen. In advektive Lagen, bei der horizontale Bewegung dominiert und in konvektive Lagen, bei der die vertikale Luftbewegung bestimmend ist.

 

Advektive Wetterlagen treten in allen Jahreszeiten auf, besonders vom Herbst über den Winter bis in den Frühling. Im Sommer ist der Wind generell schwächer und die advektiven Lagen sind deshalb weniger ausgeprägt. Sie führen in der Regel an Gebirgen und Hügelzügen im Luv zu schlechtem Wetter (Wolken und Niederschlag) und im Lee zu freundlichen Wetter (Sonne und trocken).

 

Die Westlage ist die häufigste advektive Lage in Mitteleuropa. Wir befinden uns ja in der Westwindzone. Die Gefahren der Westlage sind stürmischer Wind aus westlicher Richtung mit raschem Wetterwechsel. Große Regen- oder Schneemengen sind möglich. Die Hauptgefahr ist die Kaltfront. Heftige Windböen, Temperatursturz, intensiver Regen oder Schneefall sind möglich. In Berglagen sind zudem plötzlich aufkommender Nebel und Vereisung eine Gefahrenquelle. Im Sommer wird die Kaltfront gelegentlich von Gewittern begleitet mit Blitzschlag und Hagel als zusätzliche Gefahren.

 

Ostwind ist seltener und ist im Schweizer Mittelland als Bise bekannt. Das Wetter ist bei Bise meist weniger kritisch als bei der Westlage. In den Bergen ist es oft sonnig. Im Mittelland und an den Voralpen liegen im Winterhalbjahr Hochnebelfelder. Gelegentlich tritt die Bise noire auf. Dann ist es verbreitet trüb mit Niederschlägen.

 

Bei Südwind ist die Alpennordseite im Lee der Berge. Der Föhn sorgt für sonnige Auf-hellungen. Ein Föhnsturm ist zu erwarten, wenn ein großer Druckunterschied zwischen Alpensüd- und Alpennordseite herrscht (> 10 hPa Druckdifferenz zwischen Altdorf und Lugano). Besonders auf dem Bodensee muss bei dieser Wetterlage mit heftigen Win-den aus dem Rheintal gerechnet werden. Im Süden (Luv) ist es hingegen trüb mit intensivem Dauerregen, zum Teil sind auch Gewitter eingelagert.

 

Bei der Nordanströmung ist die Wetterverteilung umgekehrt Die Alpennordseite ist im Luv in einer Staulage, dem Nordstau. Es ist kalt und trüb mit tiefhängenden Wolken. Ergiebige Niederschläge sind in der Zentral- und Ostschweiz möglich. Die Alpensüd-seite liegt im Lee und aufgrund Nordföhns ist es freundlich. In Kammlagen kann der Nordwind jedoch stürmisch auffrischen.

 

Aktuelles Wetter

Auf See kann man verschiedene Wetterparameter beobachten, um auf das kommende Wetter zu schließen.

1) Luftdruck

gleichbleibend = keine Änderung

Druckabfall langsam = Frontaufzug

Druckabfall stark = Sturm

Druckabfall > 10 hPa/3h = Orkan

Druckanstieg langsam = stabiles Hoch

Druckanstieg stark = Zwischenhoch

2) Sicht

gleichbleibend = keine Änderung

zunehmend = Wetterbesserung

abnehmend = Verschlechterung (im Sommer = Gewittergefahr)

3) Wind

stabil = normaler Berg- und Talwind oder schwach

Verschlechterung bei gestörten Lokalsystemen

Verschlechterung bei Windzunahme

Verschlechterung bei Winddrehung

Besserung bei abnehmendem Wind.

 

Wolken und Wolkengattungen

Die Wolken werden nach Höhe und Struktur in 10 Gruppen eingeteilt. Hohe Wolken (> 7 km) nennt man Cirro- . Sie bestehen aus Eiskristallen. Die Wol-ken sind kälter als - 40° C.

 

Mittelhohe Wolken (2 – 7 km) nennt man Alto- . Sie setzen sich aus unter-kühlten Wassertropfen und Eiskristallen zusammen. Die Wolken haben eine Temperatur von 0° C bis -40° C.

 

Bei der Struktur unterscheidet man, ob sie schichtförmig sind (Strato-) oder in die Höhe wachsen (Cumulo-). Wolken aus denen Niederschlag fällt werden Nimbo- genannt.

 

So ergeben sich folgende 10 Wolkengattungen: Cirrus, Cirrocumulus, Cirro-stratus, Altocumulus, Altostratus, Stratocumulus, Stratus, Cumulus, Cumulo-nimbus und Nimbostratus.

 

In unseren Meteoseminaren und selbstverständlich auch während unserer Törns vertiefen wir das umfangreiche Thema Wetter beziehungs-weise Meteorologie. Dieses Gebiet ist mitunter das wichtigste, um Törns planen und um auf See sicher navigieren zu können.


Die Zusammenfassung beruht auf unterschiedlicher Literatur und Schulungen. Wir haben sie für Dich als Information zusammengestellt, um Dir die Möglichkeit zu geben, einen Überblick über die Phenomene zu verschaffen. Selbstverständlich ist die Zusammenfassung nicht ab-schliessend, noch ist sie erschöpfend. Falls Du auf eine nicht korrekte Information beim Lesen stösst, wären wir Dir sehr dankbar, wenn Du uns darauf aufmerksam machen würdest, damit wir die Chance haben uns zu verbessern.