1 Tutorium Physische Geographie Sitzung 3 Mittwoch 15.45- 17.15 Uhr Claudia Weitnauer.

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Tutorium Tutorium Physische GeographiePhysische Geographie

Sitzung 3Sitzung 3

Mittwoch 15.45- 17.15 UhrMittwoch 15.45- 17.15 Uhr

Claudia WeitnauerClaudia Weitnauer

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QuizQuizStrahlungsbilanzStrahlungsbilanz KlimaelementeKlimaelemente LuftbewegungLuftbewegung

2020 2020 2020

4040 4040 4040

6060 6060 6060

8080 8080 8080

100100 100100 100100

33

Wiederholung Separative Wiederholung Separative KlimatologieKlimatologie

1.1. Vertikale LuftbewegungVertikale Luftbewegung

2.2. NiederschlagNiederschlag

3.3. WolkenWolken

44

Vertikale LuftbewegungVertikale Luftbewegung

Adiabatisch:Adiabatisch: Luftpaket, dass in Luftpaket, dass in

einer Luftmasse einer Luftmasse aufsteigt ohne aufsteigt ohne Energie von außen Energie von außen aufzunehmen oder aufzunehmen oder abzugeben; kein abzugeben; kein MischungsprozessMischungsprozess

Trockenadiabatisch:Trockenadiabatisch: Temperaturgradient: Temperaturgradient:

11°C/100m°C/100m

Feuchtadiabatisch:Feuchtadiabatisch: Temperaturgardient:Temperaturgardient:

0,5-0,7°/100m0,5-0,7°/100m

55


Ursachen:Ursachen:1.1. Orographisch erzwungenOrographisch erzwungen2.2. Verwirbelung einer Strömung:Verwirbelung einer Strömung:Konfluenz, Diffluenz, horizontale oderKonfluenz, Diffluenz, horizontale odervertikale Scherungvertikale Scherung3.3. Katabatischer KaltluftabflussKatabatischer Kaltluftabfluss4.4. Advektion unterschiedlich temperierter Advektion unterschiedlich temperierter

LuftmassenLuftmassen AufgleitbewegungAufgleitbewegung Erzwungener AufstiegErzwungener Aufstieg5.5. Konvergenzen und DivergenzenKonvergenzen und Divergenzen6.6. Labile SchichtungLabile Schichtung

66


Stabile Schichtung:Stabile Schichtung: Keine vertikale DurchmischungKeine vertikale Durchmischung Luftpaket wird zum Aufstieg bewegt, geht Luftpaket wird zum Aufstieg bewegt, geht

aber in Ausgangsposition zurückaber in Ausgangsposition zurück Luftpaket, das kälter ist als seine Luftpaket, das kälter ist als seine

Umgebungsluft wird zum Aufstieg Umgebungsluft wird zum Aufstieg gezwungen (z.B. mechanische gezwungen (z.B. mechanische Turbulenz)Turbulenz) kühler und dichter als kühler und dichter als UmgebungsluftUmgebungsluft hat das Bestreben hat das Bestreben wieder in Ausgangsposition wieder in Ausgangsposition zurückzukehrenzurückzukehren

77


Labile Schichtung:Labile Schichtung: Luftpaket wird durch Kräfte zum Luftpaket wird durch Kräfte zum

Ausstieg bewegt, ist wärmer als Ausstieg bewegt, ist wärmer als Umgebung, geringere Dichte, spezif. Umgebung, geringere Dichte, spezif. Leichter Leichter steigt weiter auf steigt weiter auf

88


Konvektion:Konvektion: vertikalen Aufstieg von Luft vertikalen Aufstieg von Luft

Advektion:Advektion: horizontalen Aufgleiten von horizontalen Aufgleiten von

wärmerer Luft auf kältere Luft wärmerer Luft auf kältere Luft

99

Vertikale LiftbewegungVertikale Liftbewegung

Konvektion- Ursachen:Konvektion- Ursachen: Labile Schichtung (Aufheizen einer Labile Schichtung (Aufheizen einer

Unterlage, Kaltluftadvektion in der Höhe)Unterlage, Kaltluftadvektion in der Höhe) Kaltfront- EinbruchKaltfront- Einbruch Vergenzen im horizontalen StrömungsfeldVergenzen im horizontalen Strömungsfeld In den Tropen dominiert NS- Bildung durch In den Tropen dominiert NS- Bildung durch

Konvektion (auch Advektion)Konvektion (auch Advektion) In den Außertropen dominiert frontal- In den Außertropen dominiert frontal-

zyklonale NS- Bildung (beinhaltet auch zyklonale NS- Bildung (beinhaltet auch Advektion und Konvektion)Advektion und Konvektion)

1010

Gewittertypen (ausgeprägte Labilität)Gewittertypen (ausgeprägte Labilität)

1.1. Luftmassengewitter (starker Luftmassengewitter (starker Temperaturverlust mit der Höhe)Temperaturverlust mit der Höhe)

2.2. Frontengewitter (Kaltluftfront Frontengewitter (Kaltluftfront schiebt sich unter Warmluftfront)schiebt sich unter Warmluftfront)

3.3. Orographische GewitterOrographische Gewitter

1111

Inversions- Typen (ausgeprägte Stabilität)Inversions- Typen (ausgeprägte Stabilität)

1.1. Ausstrahlungsinversion (Abkühlung Ausstrahlungsinversion (Abkühlung der EOF in der Nacht, v.a. bei der EOF in der Nacht, v.a. bei geringer Bewölkung geringer Bewölkung wärmere wärmere Temperatur in der Höhe)Temperatur in der Höhe)

2.2. Aufgleitinversion (wärmere Luft Aufgleitinversion (wärmere Luft gleitet auf kältere Luft)gleitet auf kältere Luft)

3.3. Dynamische AbsinkinversionDynamische Absinkinversion Gefahr der SMOG- Bildung durch Gefahr der SMOG- Bildung durch

fehlende Durchmischungfehlende Durchmischung

1212

WolkenWolkenWolkenklassifikationen:Wolkenklassifikationen: Nach Nach

Wolkenstockwerken Wolkenstockwerken (hohe, mittelhohe, (hohe, mittelhohe, tiefe)tiefe)

Nach physikal. Nach physikal. Zusammensetzung Zusammensetzung (Wasser-, Eis-, (Wasser-, Eis-, Mischwolken)Mischwolken)

Nach der Genese Nach der Genese (Konvektionswolken, (Konvektionswolken, Aufgleitwolken, Aufgleitwolken, Ausstrahlungswolken)Ausstrahlungswolken)

Wolkengattungen: Wolkengattungen: unterschiedliche unterschiedliche vertikale Erstreckungvertikale Erstreckung

1313

Hohe WolkenHohe Wolken

Cirrus, Cirrostratus undCirrocumulus- Bewölkung,www.wolkenatlas.de

1414

Mittelhohe WolkenMittelhohe Wolken

Altostratus und Altocumulus Wolken,www.wolkenatlas.de

1515

Tiefe WolkenTiefe Wolken

Stratus und StratocumulusWolken,www.wolkenatlas.de

1616

Vertikale WolkenVertikale Wolken

Cumulus, Nimbostratus und Cumulonimbus Wolken, www.wolkenatlas.de

1717

NiederschlagNiederschlag

Bildung durch Koagulation:Bildung durch Koagulation: Vorwiegend in den TropenVorwiegend in den Tropen Zusammenballung kleiner Wassertropfen beim Zusammenballung kleiner Wassertropfen beim

Tröpfchenwachstum Tröpfchenwachstum Sublimationswachstum:Sublimationswachstum: Bildung von Schneekristallen durch verzweigtes Bildung von Schneekristallen durch verzweigtes

Ankristallisieren von unterkühlten Ankristallisieren von unterkühlten Wassertröpfchen an Eiskristallen (ab bestimmter Wassertröpfchen an Eiskristallen (ab bestimmter Größenordnung Übergang zu Graupel und Größenordnung Übergang zu Graupel und Schneeflocken)Schneeflocken)

Sog. Bergeron- Findeisen- ProzessSog. Bergeron- Findeisen- Prozess

1818

NiederschlagNiederschlag

Haupttypen:Haupttypen: (Land-) Regen(Land-) Regen Schauer (niederschlag)Schauer (niederschlag)

1919

Wiederholung Allgemeine Wiederholung Allgemeine Zirkulation der AtmosphäreZirkulation der Atmosphäre

1.1. Luftdruck und Windgürtel der ErdeLuftdruck und Windgürtel der Erde

2.2. Außertropische WestwinddriftAußertropische Westwinddrift

3.3. GroßwetterlagenGroßwetterlagen

4.4. Tropische ZirkulationTropische Zirkulation

2020

Allgemeine Zirkulation der Allgemeine Zirkulation der AtmosphäreAtmosphäre

Mittlerer Bewegungsmechanismus in der Mittlerer Bewegungsmechanismus in der Atmosphäre zum großräumigen Austausch Atmosphäre zum großräumigen Austausch von Masse, Wärme und Energie (Transport von Masse, Wärme und Energie (Transport von fühlbarer und latenter Wärme)von fühlbarer und latenter Wärme)

Großräumige Temperatur- und Großräumige Temperatur- und Luftdruckunterschiede zwischen niederen Luftdruckunterschiede zwischen niederen und höheren Breitenund höheren Breiten

Frontalzone zwischen polarer Kaltluft und Frontalzone zwischen polarer Kaltluft und tropischer Warmlufttropischer Warmluft

2121

Planetarische FrontalzonePlanetarische Frontalzone

Verteilung derVerteilung derTemperaturgradienten:Temperaturgradienten: Thermisch homogene Thermisch homogene

tropische Warmluft (0tropische Warmluft (0°- 25°)°- 25°) Thermisch homogene Kaltluft Thermisch homogene Kaltluft

der Pole (60der Pole (60°°- 90- 90°°) ) Thermisch heterogen Thermisch heterogen

geschichtete Frontalzonegeschichtete Frontalzone

Isobaren haben in der Isobaren haben in der Frontalzone stärkere Neigung Frontalzone stärkere Neigung mit zunehmender Höhemit zunehmender Höhe

Winde nehmen mit zunehmenderWinde nehmen mit zunehmenderHöhe an Intensität zuHöhe an Intensität zu

K= Polare KaltluftW= Tropische Warmluft

2222

Luftdruck und WindgürtelLuftdruck und Windgürtel

2323


Modifikationen der Zirkulation:Modifikationen der Zirkulation: Jahreszeiten: polwärtige Verlagerung Jahreszeiten: polwärtige Verlagerung

der Zonen im Sommer, der Zonen im Sommer, äquatorwärtige Verlagerung im äquatorwärtige Verlagerung im WinterWinter

Land- Meer- VerteilungLand- Meer- Verteilung Ozeanische ZirkulationOzeanische Zirkulation Schnee- und EisbedingungenSchnee- und Eisbedingungen

2424


2727


Jahreszeitl. IntensitätsschwankungenJahreszeitl. Intensitätsschwankungen Stärkere Gradienten im jeweiligen WinterStärkere Gradienten im jeweiligen Winter

Jahreszeitliche BreitenverlagerungJahreszeitliche Breitenverlagerung Im kontinentalen Bereich stärker Im kontinentalen Bereich stärker

ausgeprägt als im maritimenausgeprägt als im maritimen Stetige und alternierende KlimateStetige und alternierende Klimate

Planetarische AsymmetriePlanetarische Asymmetrie

Stärkere Gradienten auf der SHKStärkere Gradienten auf der SHK

2828

Außertropische ZirkulationAußertropische Zirkulation

Charakteristika:Charakteristika: FrontalzyklonenFrontalzyklonen LuftmassenLuftmassen GroßwetterlagenGroßwetterlagen ZirkulationsschwankungenZirkulationsschwankungen

2929

Außertropische WestwinddriftAußertropische Westwinddrift

Konzentration der Temperatur- und Konzentration der Temperatur- und Luftdruckgegensätze in der Luftdruckgegensätze in der FrontalzoneFrontalzone

Polarfrontjetstream:Polarfrontjetstream:hoch- troposphärische Starkwindzonehoch- troposphärische Starkwindzoneaufgrund des verschärftenaufgrund des verschärftenDruckgefälles in der PolarfrontDruckgefälles in der Polarfront Verschiedene Zirkulationsformen: Verschiedene Zirkulationsformen:

zonal, gemischt, meridional, zellulär zonal, gemischt, meridional, zellulär

3030

Außertropische WestwinddriftAußertropische Westwinddrift

Beschleunigungen und AbbremsungenBeschleunigungen und Abbremsungenin der Höhenströmung:in der Höhenströmung: Bei den Bei den

konvergierenden/divergierenden konvergierenden/divergierenden Isobaren wirken MassenträgheitenIsobaren wirken Massenträgheiten

Ageostrophische Ageostrophische MassenverlagerungenMassenverlagerungen

Zusätzliche Advektion Zusätzliche Advektion verstärkte verstärkte Bildung von Hochs und TiefsBildung von Hochs und Tiefs

3131

Stehende WellenStehende Wellen Mäandrierender Verlauf Mäandrierender Verlauf

des Polarfrontjetstreams des Polarfrontjetstreams entlang der entlang der Luftmassengrenze Luftmassengrenze zwischen der kalten zwischen der kalten Polarluft der Polarzelle Polarluft der Polarzelle und der warmen und der warmen SubtropenluftSubtropenluft

durch kontinentale durch kontinentale Hindernisse Hindernisse hervorgerufen z.B. hervorgerufen z.B. Rocky MountainsRocky Mountains

3232

Stehende WellenStehende Wellen

Geostrophischer WindGeostrophischer Wind Stromlinien werden zwischen Gebirge und Stromlinien werden zwischen Gebirge und

Tropopause zusammengepresst Tropopause zusammengepresst GeschwindigkeitsdivergenzGeschwindigkeitsdivergenz

Bei gleich bleibender Gradientkraft führt Bei gleich bleibender Gradientkraft führt die Geschwindigkeitszunahme zum die Geschwindigkeitszunahme zum Anwachsen der Corioliskraft Anwachsen der Corioliskraft Ablenkung Ablenkung der Strömung Richtung Äquatorder Strömung Richtung Äquator

Höhenrücken und Tiefdrucktrog, Höhenrücken und Tiefdrucktrog, antizyklonale und zyklonale Krümmungantizyklonale und zyklonale Krümmung

3434

RYD- SCHERHAG- EFFEKTRYD- SCHERHAG- EFFEKT

Entstehung dynamischer DruckgebieteEntstehung dynamischer Druckgebiete

Ursachen:Ursachen: Beschleunigungen und Beschleunigungen und

Abbremsungen in der Abbremsungen in der HöhenströmungHöhenströmung

Verschiedene Massenträgheiten Verschiedene Massenträgheiten (G,C)(G,C)

3535

RYD- SCHERHAG- EFFEKTRYD- SCHERHAG- EFFEKTIm Einzugsgebiet:Im Einzugsgebiet: Beschleunigung der Beschleunigung der

WindgeschwindigkeiWindgeschwindigkeit, aber zeitverzögert t, aber zeitverzögert (Massenträgheit)(Massenträgheit)

Konvergierende Konvergierende IsobarenIsobaren

Zunahme der Zunahme der GradientkraftGradientkraft

Im Delta:Im Delta: Abnahme der Abnahme der

GradientkraftGradientkraft Divergierende Divergierende

IsobarenIsobaren Abbremsen der Abbremsen der

Höhenströmung Höhenströmung (Massenträgheit)(Massenträgheit)

3636

Vielen Dank für die Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!Aufmerksamkeit!

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