Luftströmung

Passanten im Wind

Die Luft bewegt sich, der Gradientkraft folgend, vom Höhenhoch über dem Äquator zum Höhentief über dem Pol

Die Corioliskraft lenkt die Luftbewegung auf der Nordhalbkugel zu Westwinden ab (Westwinddrift)

Wind an einem topographischen Hindernis (im Alpenraum als Föhn)

Der Windsack ist eines der ältesten Windgeschwindigkeit-Messgeräte

Tornado in Edmonton (Kanada, 1987)

Als Wind (althochdeutsch "wint"; zu indogermanisch "ue" ['wehen', 'blasen']^[1]) wird in der Meteorologie eine gerichtete stärkere Luftbewegung in der Atmosphäre bezeichnet. Es ist ein physikalischer Vorgang. Winde mit Windstärken zwischen 2 und 5 haben die Bezeichnung Brise. Winde mit Windstärken zwischen 6 und 8 bezeichnet man als Wind mit den Abstufungen starker, steifer und stürmischer Wind.
Bei Windstärken ab 9 spricht man von einem Sturm. Winde mit der Windstärke 12 bezeichnet man als Orkan. Eine heftige Luftbewegung von kurzer Dauer bezeichnet man als Bö. Auf der Erde beträgt die maximale theoretische Windgeschwindigkeit ca. 1230 km/h (Schallgeschwindigkeit) - diese wird auch im stärksten Tornado nicht erreicht. Die bisher höchsten gemessenen Geschwindigkeiten um 500-650 km/h traten bisher nur bei Jetstreams auf.

Hauptursache für Winde sind Unterschiede im Luftdruck zwischen Luftmassen. Dabei fließen Luftteilchen aus dem Gebiet mit einem höheren Luftdruck (Hochdruckgebiet) solange in das Gebiet mit dem niedrigeren Luftdruck (Tiefdruckgebiet), bis der Luftdruck ausgeglichen ist. Es handelt sich bei einem Wind daher um einen Massenstrom, welcher nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik eine Gleichverteilung der Teilchen im Raum und damit eine maximale Entropie anstrebt. Die zugehörige Kraft bezeichnet man als Druckgradientkraft. Je größer der Unterschied zwischen den Luftdrücken ist, umso heftiger strömen die Luftmassen in das Gebiet mit dem niedrigeren Luftdruck und umso stärker ist der aus der Luftbewegung resultierende Wind.

Die Windrichtung, meist in Form einer Hauptwindrichtung angegeben, wird durch die Lage von Tiefdruckgebiet und Hochdruckgebiet bestimmt. Dabei wird sie aber durch die Corioliskraft in Bewegungsrichtung nach rechts (Nordhalbkugel) bzw. nach links (Südhalbkugel) abgelenkt. Unterhalb der freien Atmosphäre wird der Wind zusätzlich durch Reibung beeinflusst und kann auch durch morphologische Strukturen wie Berge, Täler und Canyons stark variieren (Beispiel: Föhn bzw. Fallwind, Aufwind, Talwind, Bergwind). Bei rotierenden Systemen wie Wirbelstürmen spielt zusätzlich die Zentrifugalkraft eine entscheidende Rolle. Man unterscheidet grundsätzlich die meridionale und die zonale Komponente eines Windes.

Man teilt Winde daher auch in verschiedene Gruppen ein:

1. Euler-Winde:
   • direkter Druckgradientwind
   • keine Coriolis-, Zentrifugal- oder Reibungskraft
   • äquatornah (geringe Corioliskraft)
2. geostrophische Winde bzw. quasigeostrophische Winde:
   • Gleichgewicht zwischen Druckgradient- und Corioliskraft
   • Isobarenparallel (ohne Krümmungen)
   • oberhalb der Bodenreibungsschicht (freie Atmosphäre)
   • hängt nur vom horizontalen Druckgradienten ab
   1. ageostrophische Windkomponente (isallobarischer Wind):
      • reale Ausgleichskomponente zum idealisierten geostrophischen Wind
      • basierend auf Fluktuationen, die zum Masseausgleich führen
3. Gradientwinde:
   • Gleichgewicht zwischen Druckgradient-, Zentrifugal- und Corioliskraft
   • Isobarenparallel (mit Krümmungen)
   • oberhalb der Bodenreibungsschicht (freie Atmosphäre)
   • hängt nur vom horizontalen Druckgradienten ab
4. zyklostrophische Winde:
   • Gleichgewicht zwischen Druckgradient- und Zentrifugalkraft
   • meist äquatornah (geringe Corioliskraft) oder hohe Windgeschwindigkeit
   • Auftreten nur bei Zyklonen
   • sofortige Instabilität des zyklostrophischen Gleichgewichts bei Antizyklonen

Auch eine Unterscheidung nach der Dimension und Beständigkeit der Winde ist üblich. Es werden dabei im Wesentlichen drei Gruppen unterschieden:

1. synoptische Winde - umfassen alle obigen Winde bis auf geostrophische Windkomponenten; große räumliche und in der Regel auch zeitliche Skalen:
2. gerade noch vorhersagbare Winde – sehr lokal in der Innenstadt, beispielsweise an Morpusagie orientiert,
3. stark vokale, also unvorhersehbare, äußerlich wie seitlich stark beschränkte Winde – Sekunden bis Minuten, wenige tausend Meter.

Siehe auch

• Barisches Windgesetz
• Bora (Wind)
• Durchzug
• Korkenzieherströmung
• Kármánsche Wirbelstraße (singende Drähte im Wind.)
• Katabatischer Wind
• Monsun
• Passat
• Planetarische Zirkulation
• Seewind
• Stadtwind
• Sturm
• Windlast
• Wind und Luftdruckgürtel
• Winde und Windsysteme
• Windenergie
• Windsog
• Elektrischer Wind

Quellenangaben

1. ↑ Friedrich Kluge, Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache, 20. Aufl. Berlin und New York 1967, S. 860 ("Wind") und 843 ("wehen")

Weblinks

• WEBGEO-Modul: Druckgradient, Gradientkraft, Gradientbeschleunigung – WEBGEO - E-Learning-Portal für Geographie und Nachbarwissenschaften