Wind

AlsWind (althochdeutschwint; wie gleichbedeutend lateinischventus zuindogermanischue ‚wehen, blasen‘[1]) wird in derMeteorologie eine gerichtete, stärkereLuftbewegung in derErdatmosphäre bezeichnet. DieAstronomie kennt darüber hinaus Winde, die aufPlaneten undMonden mit einer hinreichend dichtenAtmosphäre wehen.
Fahrtwind und der sich aus ihm ergebendescheinbare Wind sind keine Winde, werden aber als solche empfunden. Luftbewegungen innerhalb von geschlossenen Räumen oder Anlagen (z. B. Kamin) werden alsLuftzug bezeichnet.
Phänomene wie derSonnenwind oder derelektrische Wind haben nichts mit dem Wind im meteorologischen Sinne zu tun.
Entstehung
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Hauptursache für Wind sind räumliche Unterschiede derLuftdruckverteilung. Dabei bewegen sich Luftteilchen aus dem Gebiet mit einem höheren Luftdruck – demHochdruckgebiet – solange in das Gebiet mit dem niedrigeren Luftdruck – demTiefdruckgebiet –, bis der Luftdruckausgeglichen ist. Bei Wind handelt es sich daher um einenMassenstrom, der nach demzweiten Hauptsatz der Thermodynamik eine Gleichverteilung der Teilchen imRaum und damit eine maximaleEntropie anstrebt. Die zugehörigeKraft bezeichnet man alsDruckgradientkraft.
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.
Windrichtung
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Die Windrichtung wird meist in Form einerHimmelsrichtung angegeben, aus der der Wind kommt. Man misst sie mit Wetterfahnen (Windsäcken). Nord- und Südwinde werden auch alsmeridionale Winde bezeichnet, Ost- und Westwinde alszonale Winde. Jede Windrichtung lässt sich in eine meridionale und eine zonale Komponente zerlegen.
Die Windrichtung wird durch die Lage von Tiefdruckgebiet und Hochdruckgebiet bestimmt. Dabei wird sie aber durch dieCorioliskraft abgelenkt: auf derNordhalbkugel in Bewegungsrichtung nach rechts, auf derSüdhalbkugel nach links (Barisches Windgesetz). Tatsächlich ist diese Ablenkung durch die Corioliskraft in ungestörten Verhältnissen, d. h. in größerer Höhe oberhalb der Reibungsschicht so massiv, dass der Wind exakt parallel, d. h. entlang der Isobaren verläuft und nicht senkrecht zu den Isobaren in Richtung zum Tief, wie man es aufgrund der eigentlich ursächlichen Druckgradientkraft vermuten würde. Dieser Effekt ist ursächlich für die relativ hohe Stabilität von Tiefdruckgebieten, die sich ansonsten in einer freien Atmosphäre sofort auflösen würden.
Unterhalb derfreien Atmosphäre wird der Wind zusätzlich durchReibung beeinflusst und kann auch durchmorphologische Strukturen wie Berge, Täler und Canyons stark variieren (Beispiel:Föhn bzw.Fallwind,Aufwind,Talwind,Bergwind). Diese Reibungskraft ändert dasKräfteparallelogramm, so dass die effektiveWindrichtung nicht mehr strengisobaren-parallel, sondern mit einer Komponente in Richtung des Tiefs, die dann langsam dazu führt, dass sich die Verhältnisse ausgleichen.
Aus diesem Grund sind Wirbelstürme insbesondere über dem Meer (bei geringer Bodenreibung) erstaunlich langlebig, während sie nach dem Auftreffen auf Land (dem sogenanntenLandfall) durch die Reibung eine Windkomponente Richtung Zentrum entwickeln, die zur baldigen Auflösung führt.
Bei schnellrotierenden Systemen wieWirbelstürmen spielt zusätzlich dieZentrifugalkraft eine entscheidende Rolle.
Windstärke und Windgeschwindigkeit
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Die Geschwindigkeit des Windes wird in Meter pro Sekunde (m/s), in Kilometer pro Stunde (km/h) oder in der Seefahrt sowie in der Luftfahrt inKnoten (1 kt = 1,852 km/h) mit einemAnemometer gemessen. Die höchsten je gemessenen Windgeschwindigkeiten von 500–650 km/h traten bisher nur in großen Höhen bei den sogenanntenJetstreams auf.
Die Stärke eines Windes wird – nach der sehr verbreitetenBeaufortskala – in der Einheit Beaufort (Bft) ausgedrückt.
- Winde zwischen 2 und 5 Bft werden alsBrise bezeichnet.
- Winde mit Windstärken zwischen 6 und 8 Bft bezeichnet man als Wind mit den Abstufungenstarker,steifer undstürmischer Wind.
- Bei Windstärken ab 9 Bft spricht man von einemSturm.
- Winde mit der Windstärke 12 bezeichnet man alsOrkan.
Eine heftige Luftbewegung von kurzer Dauer bezeichnet man alsBö.
Die Kraft des Windes
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Die Kraft (Winddruck), die der Wind auf Gegenstände (wie z. B. auf eine Talbrücke) ausübt, nimmt quadratisch mit der Windgeschwindigkeit zu: doppelte Windgeschwindigkeit bedeutet vierfache Kraft. Die auf Bauwerke und Bauteile einwirkende Kraft des Windes wird alsWindlast bezeichnet. Der Wind kann auch eine Sogwirkung ausüben, sieheWindsog.
Die kinetische Energie des Windes wird alserneuerbare Energie genutzt, sieheWindenergie.
Arten von Winden
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Einteilung nach den antreibenden Kräfteverhältnissen
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- Direkter Druckgradientwind
- Keine Coriolis-, Zentrifugal- oder Reibungskraft
- Äquatornah (geringe Corioliskraft)
Geostrophische Winde bzw. quasigeostrophische Winde:
- Gleichgewicht zwischen Druckgradient- und Corioliskraft
- Isobarenparallel (ohne Krümmungen)
- Oberhalb der Bodenreibungsschicht (freie Atmosphäre)
- Hängt nur vom horizontalen Druckgradienten ab
- ageostrophische Windkomponente (isallobarischer Wind):
- Reale Ausgleichskomponente zum idealisierten geostrophischen Wind
- Basierend auf Fluktuationen, die zum Masseausgleich führen
- Gleichgewicht zwischen Druckgradient-, Zentrifugal- und Corioliskraft
- Isobarenparallel (mit Krümmungen)
- Oberhalb der Bodenreibungsschicht (freie Atmosphäre)
- Hängt nur vom horizontalen Druckgradienten ab
- Gleichgewicht zwischen Druckgradient- und Zentrifugalkraft
- Meistäquatornah (geringe Corioliskraft) oder hoheWindgeschwindigkeit
- Auftreten nur beiZyklonen
- Sofortige Instabilität des zyklostrophischen Gleichgewichts beiAntizyklonen
Einteilung nach der Größenordnung der Luftbewegungen
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Auch eine Unterscheidung nach der räumlichen und zeitlichen Größenordnung der Winde ist üblich. Es werden dabei im Wesentlichen drei Gruppen unterschieden:
- synoptische Winde – umfassen alle obigen Winde bis auf geostrophische Windkomponenten; großräumige, in der Regel über längere Zeiträume anhaltende Winde
- Gerade noch vorhersagbare lokale Winde
- Stark lokale, unvorhersehbare Winde: Ausdehnung auf wenige tausend Meter beschränkt, Dauer nur Sekunden bis Minuten
Regionale Winde und Windsysteme
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Siehe dazuListe der Winde und Windsysteme (z. B.Bora,Monsun,Passat)
Winde auf anderen Planeten
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Zu den Windverhältnissen auf den anderenPlaneten des Sonnensystems siehe:
- Merkur (Planet)#Atmosphäre
- Venus (Planet)#Windstrukturen
- Mars (Planet)#Atmosphäre und Klima
- Jupiter (Planet)#Atmosphäre
- Saturn (Planet)#Wetter
- Uranus (Planet)#Troposphäre
- Neptun (Planet)#Meteorologie
Siehe auch
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- Planetarische Zirkulation,Wind- und Luftdruckgürtel
- Seewind
- Stadt-Umland-Windsystem
- Katabatischer Wind (kalte ablandige Fallwinde)
- Windchill (physiologischer Effekt des Windes)
Zur Strömungsmechanik:
- Korkenzieherströmung (Strömungsmechanik an der Luft-Wasser-Grenze)
- Kármánsche Wirbelstraße (zur Wirbelbildung)
Literatur
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- Literatur von und über Wind im Katalog derDeutschen Nationalbibliothek
- Stephan Cartier:Der Wind oder Das himmlische Kind. Transit, Berlin 2014,ISBN 978-3-88747-302-0.[2]
- Kerstin Decker:Eine kleine Geschichte des Windes. Piper, 2023,ISBN 978-3-8270-1492-4.[3]
- Heinz Schamp:Wind und Wetter. In:Geowissenschaften in unserer Zeit. Band 2, Nr. 1, 1984, S. 23–28.[4]
Weblinks
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- earth.nullschool.net: Globale Windkarte
- windradar.org: Interaktive Windkarte mit Städtenamen zur Orientierung
Einzelnachweise
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- ↑Friedrich Kluge:Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache. 20. Auflage. Berlin/New York 1967, S. 860 (Wind) und 843 (wehen)
- ↑deutschlandfunkkultur.de: Wind - Matrosen-Schreck und Gottes-Atem. Abgerufen am 14. April 2024.
- ↑Wenn die Luftmassen sich bewegen. In: Badische Zeitung. 11. Januar 2024, abgerufen am 14. April 2024.
- ↑Heinz Schamp:Wind und Wetter. In:Geowissenschaften in unserer Zeit. 1. Januar 1984,ISSN 0723-0834,doi:10.2312/GEOWISSENSCHAFTEN.1984.2.23 (6 Seiten,tib.eu [abgerufen am 14. April 2024]).