Meteorologie: Klima, Niederschlag und Wetterphänomene

Die Umwelt: Konzept und Parameter

Wir bezeichnen die Menge der Wettererscheinungen, die eine Wettersituation an einem bestimmten Ort auf der Erde charakterisieren, als Wetter.

Man darf das Klima nicht mit dem Wetter (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Bewölkung, Niederschlag und Wind) zu einem bestimmten Zeitpunkt verwechseln. Das Klima ist das Ergebnis einer Reihe von Interaktionen in Bezug auf Breite, Höhe, Kontinentalität und die Wirkung der Winde. Um das Klima zu verstehen, müssen wir Klimadiagramme interpretieren – Grafiken, die die verschiedenen Klimazonen veranschaulichen – sowie Konzepte wie Niederschlag und Fronten erlernen.

A) Bildung von Niederschlag

Niederschlag ist Wasser, das in flüssiger oder fester Form auf die Erdoberfläche fällt. Damit Niederschlag entsteht, müssen sich Wolken bilden. Dies geschieht auf drei Arten: durch thermische Konvektion, orographischen Aufstieg und frontale Konvektion.

Thermische Konvektion

Instabilitäten entstehen durch aufsteigende, warme und feuchte Luftmassen. Erreichen diese das Kondensationsniveau, bilden sich flache Wolken. Bei ausreichender Wärme und Feuchtigkeit können diese zu vertikalen Türmen, sogenannten Cumulonimbus-Wolken, anwachsen. Aufgrund der starken Temperaturunterschiede zwischen Basis und Spitze entstehen starke Aufwinde, die Wassertröpfchen kollidieren lassen, bis sie so schwer werden, dass sie als Regen fallen.

Orographischer Aufstieg

Hierbei trifft eine feuchte Luftmasse auf ein Gebirge und wird zum Aufstieg gezwungen. Es bilden sich meist horizontale Wolkenschichten (Schichtwolken), die am Hang für sogenannten Steigungsregen sorgen. Nach dem Überqueren des Berges hat die Wolke den Großteil ihrer Feuchtigkeit verloren; die Luft erwärmt sich beim Absinken auf der Leeseite, wodurch eine trockene Zone, der sogenannte Regenschatten, entsteht.

Frontale Konvektion

Eine Front ist die Kontaktzone zwischen zwei Luftmassen unterschiedlicher Temperatur und Feuchtigkeit. Da sie sich nicht vermischen, wird an der Kontaktfläche Energie in Form von Regen oder Wind freigesetzt. Man unterscheidet drei Arten von Fronten: Kaltfronten, Warmfronten und okkludierte Fronten.

• Kaltfront: Eine kalte Luftmasse schiebt sich wie ein Keil unter die warme Luft und zwingt diese zum Aufstieg, was oft zu Gewittern führt.
• Warmfront: Eine warme Luftmasse schiebt sich über kühlere Luft. Dies geschieht langsamer und führt zu ausgedehnter Bewölkung (Nimbostratus, Altostratus) mit anhaltendem, leichtem Regen oder Schneefall.
• Okklusion: Entsteht durch die Überlagerung zweier Fronten, wobei die warme Luftmasse meist den Kontakt zum Boden verliert.

B) Arten von Niederschlägen

Die häufigsten Niederschlagsformen sind Regen, Graupel und Schnee.

• Regen: Flüssiger Niederschlag. Man unterscheidet zwischen Nieselregen, Platzregen und Dauerregen.
• Starkregen: Niederschläge von mehr als 200 Litern pro Quadratmeter innerhalb von 24 Stunden können katastrophale Überschwemmungen verursachen.
• Schnee und Graupel: Entstehen durch Eiskristalle in großen Höhen. Schnee kann in Bergregionen Lawinengefahr bedeuten. Hagel entsteht bei starken Aufwinden in Cumulonimbus-Wolken und kann erhebliche Schäden in der Landwirtschaft anrichten.

Die Witterung in mittleren Breiten

Das Klima in den gemäßigten Zonen der Nordhalbkugel wird maßgeblich durch die Polarfront und den Jetstream bestimmt.

• Polarer Jetstream: Ein starkes Windband in der Tropopause, das die Grenze zwischen kalter Polarluft und warmer Tropikluft markiert.
• Polarfront: Eine imaginäre Grenze, die Luftmassen unterschiedlicher Temperatur trennt.

Die Rossby-Wellen entstehen durch die Schlangenlinien-Bewegung des Jetstreams. Wenn diese Wellen instabil werden, können sie abreißen und Stürme nach Süden führen. Blockierende Hochdruckgebiete können diese Zirkulation unterbrechen und tagelang für stabiles Wetter oder schwere Dürren sorgen.

Das Klima in Spanien

Das Klima auf der Iberischen Halbinsel wird stark vom Azorenhoch beeinflusst. Im Sommer blockiert es Stürme, während es im Winter nach Süden wandert. Besondere Phänomene sind die „Gota Fría“ (Kaltes Tropfen), ein konvektives Sturmereignis durch Kaltlufteinbrüche in der Höhe, sowie Tornados, die durch starke thermische Instabilitäten entstehen.

Das Klima der niederen Breiten

A) Monsun

Der Monsun ist ein großräumiger, jahreszeitlicher Windwechsel. Im Winter strömt trockene, kalte Luft vom asiatischen Kontinent nach außen; im Sommer kehrt sich die Strömung um und bringt feuchte Luftmassen und starke Regenfälle.

B) Tropische Wirbelstürme (Hurrikane/Taifune)

Diese Stürme entstehen über warmem Meerwasser (mind. 26,5 °C). Sie zeichnen sich durch ein zentrales „Auge“ und extrem hohe Windgeschwindigkeiten aus. Die Gefahr geht von sintflutartigen Regenfällen, Sturmfluten und zerstörerischen Winden aus. Über den Zusammenhang zwischen Klimawandel und der Intensität von Hurrikanen gibt es in der Wissenschaft noch keinen vollständigen Konsens, wenngleich eine Zunahme schwerer Stürme in einigen Regionen beobachtet wird.