Die außertropische Zirkulation der AtmosphärePlanetarische Frontalzone, Zyklonen, JetstreamsZwischen dem Subtropischen Hochdruckgürtel und der Subpolaren Tiefdruckrinne geht es nun nicht mehr so ruhig zu wie in der Passatwindzone. Das Gebiet zwischen den Subtropenhochs und der Subpolaren Tiefdruckrinne wird als Planetarische Frontalzone bezeichnet. Sie wird polwärts von der Polarfront und zum Äquator durch die Subtropenfront begrenzt. Damit erstreckt sie sich etwa von 30°N bzw. S bis 60°N bzw S. Im Gegensatz zur Passatzone, wo am Boden und in der Höhe die Winde entgegengesetzt wehen, strömen zwischen 30° und 60° die Winde in die gleiche Richtung. Am Boden wehen die außertropischen Westwinde und in der Höhe die Jetstreams. Im Bereich dieser Winde trifft also die kalte Polarluft von den Polen auf die warme Tropikluft vom Äquator. Dieser globale Temperaturgegensatz muss daher in der Planetarischen Frontalzone abgebaut werden. Der Temperatur- und Luftmassengegensatz wird durch die Tiefdruckwirbel (Zyklonen) am Boden und durch den Polarfrontjetstream in der Höhe abgebaut. Der Tiefdruckwirbel (Zyklone, wanderndes Tiefdruckgebiet)Wenn man - in Mitteleuropa - den Wetterbericht hört, ist immer wieder von Tiefs und Hochs die Rede, die unser Wetter beeinflussen. Wir befinden uns in der Zone der außertropischen Westwinde. Diese Westwinde transportieren Hochdruckgebiete (Antizyklonen) und Tiefdruckgebiete (Zyklonen). Deshalb werden diese Luftdruckgebiete auch als wandernde oder dynamische Druckgebiete bezeichnet. Allerdings bilden sich die Zyklonen und Antizyklonen ständig neu und lösen sich auch wieder auf. Die Entwicklung einer Zyklone von der "Geburt" bis zum "Tod" soll nun erklärt werden. Entwicklung einer Zyklone/eines Tiefdruckwirbels (Zyklogenese)Entstehung und Entwicklung eines Tiefdruckwirbels (Animation) Wenn man Europa betrachtet, bilden sich die Zyklonen im Bereich Islands, aus dem Islandtief heraus, und sie lösen sich zwischen Polen und Russland auf.
In einer Zyklone verwirbeln sich also warme Tropikluft und kalte Polarluft. Dabei werden die Temperaturgegensätze zwischen diesen beiden Luftmassen ausgeglichen. Die Zyklonen sorgen also für den Energieausgleich in der Planetarischen Frontalzone. Die Entwicklung und Wanderung einer Zyklone über Europa zeigt auch diese Animation. Wie bereits gesagt, bestimmen Hoch- und Tiefdruckgebiete (Zyklonen) unser Wetter. Wie sich das Wetter beim Durchzug einer Zyklone verhält, wird hier erklärt. Neben den Zyklonen - am Boden - ist auch der Polarfront-Jetstream - in der Höhe - für den Temperaturausgleich in der Planetarischen Frontalzone verantwortlich. Die Jetstreams - der PolarfrontjetstreamJetstreams (Strahlströme) sind Windbänder aus Westen in der oberen Troposphäre mit Höchstgeschwindigkeiten von 250 - 360 km/h. Es gibt verschiedene Jetstreams:
Die Entstehung der JetstreamsWenn sich durch eine starke Sonneneinstrahlung am Äquator die Warmluft ausdehnt und sich die kalte Luft am Pol durch Wärmeabgabe mehr zusammenzieht, dann wird der globale Temperatur- und Luftdruckgegensatzgegensatz größer. Es bilden sich daher in den Regionen der größten Druckdifferenzen - in 8 bis 16 km Höhe - starke Winde aus. Durch die Coriolis-Kraft werden diese Winde auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links abgelenkt - es werden Westwinde. Diese Druckausgleichströmungen sind die Jetstreams. Im Nordwinter weht der Polarfront-Jetstream heftiger, da zu dieser Jahreszeit der Nordpol stärker auskühlt. Der Polarfrontjetstream und seine Bedeutung für den globalen TemperaturaustauschDer Polarfrontjetstream weht über der Polarfront. Am Boden wird die Polarfront durch die Tiefdruckwirbel repräsentiert und in der Höhe durch den Polarfrontjetstream. Die Prozesse, die am Boden und in der Höhe stattfinden, sind aber ähnlich. In den Tiefdruckgebieten verwirbelt sich die Luft (s.o.) und der Polarfront-Jetstream wird in Wellenbewegungen versetzt, d.h. er bildet Mäander.
Die Planetarische Frontalzone ist also der "Berührungspunkt" zwischen Tropikluft und Polarluft. Durch die Tiefdruckwirbel am Boden und durch den Polarfront-Jetstream in der Höhe wird die warme und die kalte Luft ausgetauscht. Die Planetarische Frontalzone mit den außertropischen Westwinden am Boden und den Jetstreams in der Höhe ist also ein Ort, in dem sich warme mit kalter Luft verwirbelt. Dies spiegelt sich auch im unruhigen Wettergeschehen wieder. Der globale Luftmassen- und Temperaturaustausch findet in der Planetarischen Frontalzone statt und wird hier abgeschlossen. © Matthias Forkel, |