Passate und Hoch- und Tiefdruckgebiete

[DaTrumic]

Hallo miteinander, ich habe da ein Problem, und zwar versucht unser Erdkundelehrer vergens, uns das mit den Passten beizubringen(wie zum Beipsiel Hoch und Tiefdruckgebiete entstehen und das mit den ganzen Gradient- und Corioliskräften.

Ich schreib euch jetzt einfach, dass was ich meine zu wissen und wär nett, wenn ihr mir das dann nochma richtig erklären würdet.


Also im Bereich des Äquators befindet sich die Innertropische Konvergenszone, in welcher Windstille herrscht, da dort an einigen Stellen ein Tiefdruckgebiet ist, an dem die Luft, die vorher evaporiert ist hochsteigt und oben(ich mein in 8 KM Höhe) zu kondensiert. Iwann wird aus diesen Wolken Konvergenzregen, der dann runterfällt. Außerdem werden die Winde in diesem Gebiet von anderen Tiefdruckgebieten angezogen, dass sind dann die Passate und die Kräfte heißen Gradientkraft, also die Gradientkräfte ziehen die Winde in richtung anderer T´s(Tiefdruckgebiete). Auf dem Weg zu diesen T´s verlieren die Kräfte die sie forttragen, mmer mehr Energie, woraufhin sie praktisch runterfallen.--->Bei diesen T´s angekommen, werden sie dann wieder zu dem T, welches ich am Anfang ansprach, angezogen. Das macht dann iwie die Corioliskraft. Und das wären dann die Antipassate.



So Leute, ihr seid dran ;)


Ab dem roten Pfeil steht alles, was ich am wenigsten verstanden hab.

[Schmunzel]

Also im Bereich des Äquators befindet sich die Innertropische Konvergenszone, in welcher Windstille herrscht, da dort an einigen Stellen ein Tiefdruckgebiet ist, an dem die Luft, die vorher evaporiert ist hochsteigt und oben(ich mein in 8 KM Höhe) zu kondensiert.

Soweit so richtig. Man sollte erwähnen, dass nur da (oder hauptsächlich da) ein Teifdruckgebiet entsteht, wo die Sonne im Zenit steht. Anders beim Monsun, aber wir befinden uns ja anscheinend in Afrika ;)

Alles andere ist wirrwar...

Hier nun eine Erklärung:
Dadruch, dass die am Boden erwärmte Luft nach oben steigt herrscht in der Höhe ein Hochdruckgebiet. Da von unten immer wieder Luft nachströmt weicht die Luft in der Höhe nach Nord und Süden zu den Wendekreisen aus. Diese Luftbewegung in der Höhe nennt man Antipassat.
Die Luft kühlt auf dem Weg in der Höhe zu den Wendekreisen ab und sinkt zu Boden (kalte Luft ist nunmal schwerer). Dadurch entsteht am Boden an den Wendekreisen ein Hochdruckgebiet.

Zwischenstand: Am Wendekreis ein Hochdruck und am Äquator ein Tiefdruckgebiet.

Da die Luft vom Hoch zum Tief strömt (Teilchenausgleich/Druckausgleichskraft=Gradientenkraft) hast du ein Wind, der von den Wendekreisen zum Äquator hin weht. Das nennt man den Passat.

Die Corioliskraft ist eine scheinbare Kraft, die durch die Rotation der Erde entsteht. Wie du weißt haben alle Objekte eine Trägheit. Das bemerkt man zum Beispiel, wenn du im Auto einen losen Gegenstand hast. Bremst du stark bei schneller Fahrt, so wird der Gegenstand nicht mitgebremst und fliegt dir nach vorne raus und zerhaut dir gegebenfalls die Frontscheibe. Luft besitzt auch eine Trägheit. Da sich die Erde rotiert, rotiert die Luft über der Erde auch. Dabei ist die Luft am Äquator schneller als die Luft südlich bzw. nördlich des Äquators.
Zur verdeutlichung: Nimm dir einen Apfel und steck am gedachten Äquator und am gedachten Nordpol ein Streicholz rein. Nun drehst du den Apfel einmal so, wie die Erde rotieren würde und stellst fest, dass das Steichholz am Nordpol keine Geschwindigkeit aufweist und das Streichholz am Äquator in der Zeit der Rotation genau die Strecke des Durchmessers des Äquators zurückgelegt hat (also hat es eine Geschwindigkeit).

Wenn jetzt die Luft über dem Äquator zu den Polen weht, ist diese der Erdrotation vorraus und wird von der Erdrotation nicht so gut gebremst, wegen der Trägheit. Es entsteht ein abgelenkter Wind. (auf der Nordhalbkugel wäre es ein Südwestwind)
Weht die Luft von den Polen (oder Wendekreisen) zum Äquator, ist die langsame Luft der Erdroation hinterher und kann wegen der Trägheit nicht so schnell beschleunigen - es entsteht wiederum ein abgelenkter Wind. (auf der Nordhalbkugel ein Nordostwind)

Da der letzte Fall auf die Passatwinde zutrifft, entsteht auf der Nordhalbkugel einen Nordostpassat und auf die Südhalnkugel ein Südostpassat.

Edit: Das mit der Corioliskraft ist am schwersten zu erklären. Frag ruhig, wenn du noc hfragen hast.

[DaTrumic]

Jo also danke ersma, das wird mir glaub ich etwas deutlicher.

Nochma zusammengefasst: Die Luft über dem Äquator ist schneller als die auf den Wendekreisen(klasse Beispiel mit den Streichhölzern). Diese Luft kann wegen ihrer Trägheit nicht so gut gebremst werden und weht dann als SO- bzw- NO-Passat zurück??

[Schmunzel]

Jo also danke ersma, das wird mir glaub ich etwas deutlicher.

Nochma zusammengefasst: Die Luft über dem Äquator ist schneller als die auf den Wendekreisen(klasse Beispiel mit den Streichhölzern). Diese Luft kann wegen ihrer Trägheit nicht so gut gebremst werden und weht dann als SO- bzw- NO-Passat zurück??

Trägheit merkt man auch, wenn man etwas schweres zum Rollen bringen muss. Du musst einen schweren Einkaufswagen erstnmal richtig schwung geben, damit dieser sich bewegt.

So auch bei dem SO/NO-Passat. Du hast da nämlich etwas verwechselt. Da weht die langsame Luft der Wendekreise zum Äquator (nicht andersrum) und ist deswegen der Rotation hinterher, was sich zu einem SO- bzw- NO-Passat wandelt. (die Erde rotiert sich in Ostrichtung)

Passat ist auf Bodenhöhe und geht immer zum Äquator hin.
Antipassat ist in der Höhe und geht vom Äquator weg.

Noch ein Bild zur verdeutlichung:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/63/Earth_Global_Circulation-DE.xcf.jpg
Die Erde dreht nach Osten. Du kannst gut sehen, dass der Nordostpassat von Norden aus wegen der Trägheit nicht so sehr beschleinigt, wie die Erdrotation immer schneller wird, wodurch die Luftmasse dann der Rotation hinterher ist.

[Schmunzel]

Ich hab mal noch eine simple und vereinfachte Zeichnung gemacht.
http://upload.worldofplayers.de/files4/Neue Bitmap (4).jpg

Roten Pfeile sind die Geschwindigkeiten der Erdrotation und somit auch der Luft.
Der Grüne Pfeil zeig den Luftdruckausgleich ohne Erdrotation und somit ohne Corioloskraft.
Das graue zeigt die Differenz der Geschwindigkeit und somit auch wie stark die Luft bei Luftdruckausgleich abgelenkt wird, weil eine Luftmasse schneller ist als die andere.

Der Blaue Pfeil zeigt den Luftdruckausgleich mit Erdrotation und somit Corioliskraft.
Der Blaue Pfeil kommt von Nordosten, weswegen er Nordostpassat genannt wird.

[DaTrumic]

WOW, das muss ich mir nochma in Ruhe durchlesen. Danke dir erstmal....

[DaTrumic]

Sooo, da bin ich wieder :D

Es tut mir leid, sollte dich meine Unwissenheit etwas erzürnen, aber um ganz ehrlich zu sein,w as die Corioliskraft betrifft, hat mich deine zweite Skizze übelst durcheinandergebracht.

[Schmunzel]

Dann denk einfach, dass ich die zweite Skizze niemals gemacht habe. Sollte eigentlich zur Vereinfachung sein. Wenns dich aber verwirrt, dann lass es lieber weg. Was genau stört dich denn daran?

Edit: Ich weiß eventuell, wo dein Problem liegt. Du musst dir vorstellen, dass die Pfeile, die ich auf dem Kreis angemalt habe nur exemplarisch sind. Die Corioliskraft wirkt ja nicht nur an einem Punkt, sondern um die ganze Erde herum.
Ich versuchs mal anschaulich zu machen. Du nimmst einen Apfel und einen Zahnstocher. Du ritzt diesmal mit dem Zahnstocher in den Apfel von Nordpol zum Äquator und drehst den Apfel dabei um die eigene Achse. Das simuliert die Corioloskraft.

Nun stellt sich aber die Frage, wieso du den Zahnstocher nicht auch ein bisschen in Rotationsbewegung mitbewegst, weil du ja weißt, dass die Luft sich am Äquator und an den Wendekreisen mit der Erdrotation dreht.
Das ist einfach zu erklären. Du kannst praktisch darauf verzichten aus dem Grund, weil du entweder den Zahnstocher mit in Rotationsrichtung bewegst, aber den Apfel dafür schneller rotieren lässt oder du bewegst den Zahnstocher nur senkrecht nach unten, drehst den Apfel dafür langsamer. Das hat etwas mit Geschwindigkeit relativ zum bezugssystem zu tun.
Stell dir vor du fährst Auto mit 60km/h. Ein anderes überholt dich mit 80km/h. Für dich wird es so vorkommen, als würde der andere mit 20km/h dich überholen, wobei du still stehst. Nimmt man auch nur die beiden Systeme ohne anderen bezug, so wärest du relativ betrachtet auch nur 0km/h schnell und er 20km/h.
Will man jetzt ein experiment mit den Autos simulieren (so wie wir z.B. mit dem Apfel und Zahnstocher) und lässt das eine Auto beim Überholen ein Unfall mit dem langsamen Auto bauen, so wird nicht mit den realen geschwindigkeiten von 60 und 80km/h gefahren, sondern lässt ein Auto stehn und das andere mit 20km/h hinten draufkrachen.

Damit der Faden nicht reißt: Die Luftmassen über den Wendekreisen sind langsamer als die Rotationsgeschwindigkeit am Äquator. Betrachtet man die Luftmasse und die Rotationsgeschwindigkeit allein, so kann man sagen, dass die Luftmasse Still steht* und die Rotation langsamer ist. (siehe Autobeispiel)
Dies kann man nun mit Zahnstocher und Apfel simulieren, ohne komplexe Bewegungen zu machen.

*(damit ist die Bewegung in die gleiche Richtung gemeint. Natürlich bewegt sich die Luft noch nach Süden bzw. Norden zum Äuqator, aber eben nichtmehr in Rotationsrichtung)


Hoffentlich konnt ich dir das etwas anschaulich machen :)

[DaTrumic]

Die Luft steht also an den Wendekreisen still, wenn man die Luft an den Wendekreisen UND die Rotation zusammen betrachtet? Und das macht dann die Corioliskraft??

[Schmunzel]

Die Luft steht also an den Wendekreisen still, wenn man die Luft an den Wendekreisen UND die Rotation zusammen betrachtet? Und das macht dann die Corioliskraft??

Nicht zusammen betrachtet, sondern das eine zum anderen bezieht. In Wirklichkeit haben beide eine Geschwindigkeit.
Die Corioliskraft ist eine scheinbare Kraft, also keine wirkliche, die dadurch entsteht, dass sich z.B. die langsame Luftmasse zum Äquator hin bewegt, dabei aber der Rotation hinterher, da diese schneller ist. Es kommt zur ablenkung der Luftmasse.