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Wetterkunde

Grundsätzliches zum Wetter


Luft

  • Gasgemisch: 78% Stickstoff, 21% Sauerstoff, ~1% Argon.
  • Luft ist ein unsichtbarer Träger für Wasserdampf
Lufttemperatur und Feuchtigkeit:

  • Temperatur wird mit einem Thermometer gemessen. Das klingt zwar lächerlich, betrachten wir aber die Tatsache, dass wir mit einem nassen Messfühler andere Werte erlangen als mit einem trockenen, verdient dies eine nähere Betrachtung.
  • Feststellung: Je wärmer die Luft, desto mehr Feuchtigkeit kann sie aufnehmen. (Anschauungsbeispiel: warmer Atem im Winter). Dies wird Sättigungsfeuchte genannt. Beispiel: 1m3 Luft kann bei 0°C ~ 4,8 g Wasser aufnehmen, jedoch bei 30°C ~ 30,4 g.
  • Setzen wir nun die Luftfeuchtigkeit in Relation zur Lufttemperatur, erhalten wir die relative Luftfeuchtigkeit.
        
  • Schleuderthermometer: Jeder kennt das Gefühl der Kühlung bei einer feuchten Stirn (Verdunstungskälte). Nach diesem Prinzip können wir bei einem Schleuderthermometer, welches zwei Messsäulen (eine nicht befeuchtete und eine befeuchtete) besitzt, den Feuchtigkeitsgehalt der Luft bestimmen.
    • Temperatur und Höhe: Je weiter wir uns vom Erdboden entfernen, desto kälter wird es. Als Faustformel: pro 100 m steigt die Temperatur um 0,6°C bis 1°C. Erklärung: Steigt Luft auf, dehnt sich diese aus. Der Grund ist der geringere Luftdruck. Bei der Ausdehnung geht Energie in Form von Wärme verloren.
    • Wissenswertes: Die höchste, in Deutschland gemessene, Temperatur liegt bei 40°C (Juli 83 - Oberpfalz) und die Niedrigste bei -38°C (Februar 1929 in Niederbayern).
 
Luftdruck

  • Der Druck, mit dem die Luft uns umgibt. Sie wird in hPa (hekto Pascal) gemessen.
  • Je höher wir kommen, desto geringer ist der Luftdruck. Überall auf der Erde haben wir in Meeresoberflächennähe einen Druck von 1012 hPa. Im Durchschnitt kommen wir durch die Erderhöhung auf einen Luftdruck von 987 hPa.
  • Orte gleichen Luftdrucks werden Isobaren genannt. Isobaren werden in Abständen von 5 hPa in Wetterkarten gezeichnet.
  • Einzelne Luftdruckwerte sind wenig aussagekräftig. Entweder brauchen wir fortlaufende Werte eines Ortes, oder eine Übersicht über die Werte einer Region, um aussagekräftige Schlüsse zu ziehen.
  • Das Zentrum einer Wetterlage wird Hoch-/Tiefdruckgebiet genannt.
  • An den Abständen der Isobaren ist die Stärke des Druckgefälles zu erkennen. Dicht aufeinander gedrängte Isobaren zeigen ein großes Druckgefälle an. Das gleiche gilt in umgekehrtem Sinne für geringe Druckgefälle.
  • Druckunterschiede werden durch Wind „ausgeglichen“. Liegen die Isobaren dicht beieinander ist dementsprechend viel Wind zu erwarten.
Wind

  • Wie bereits beschrieben strömen Luftmassen als Ausgleich von Luftdruckunterschieden (horizontale Strömungsrichtung). Die Richtung können in Grad oder Strichteilung (N, NE, NNE ...) angeben. Um genaue Aussagen machen zu können, müssen wir zusätzlich die Windstärke angeben (nach Beaufort oder in Knoten, siehe Tabelle).
  • Zu beachten ist der scheinbare Wind. Der wahre Wind setzt sich aus dem scheinbaren Wind, also der Windrichtung, die wir empfinden, und dem Fahrtwind zusammen. Der gefühlte Wind ist immer vorlicher als der wahre, da von diesem scheinbaren Wind die Fahrtgeschwindigkeit und die Richtung des fahrenden Schiffes noch abgezogen werden müssen.
  • Darstellung des Windes in Wetterkarten:
    • Betrachten wir das ganze Symbol als Pfeil, zeigt uns dieser die Windrichtung an. Die Stricheinteilung am Ende bedeutet je zwei Windstärken pro ganzem Strich und eine Windstärke pro halben Strich. Unser Beispiel zeigt also Wind NE, Stärke 5.
    • Ab Windstärke 10 werden statt 5 langer Striche, zur besseren Übersicht, ein gefülltes Dreieck gezeichnet.


Einschätzung der Windstärken:

Grad  Bezeichnung  Auswirkung des Windes auf See  Windge- schwind. Knoten   Windge- schwind. m/s Windge- schwind. km/h 
Still  Spiegelglatte See.  <1  0-0,2  < 1 
Leiser Zug  Kleine schuppenförmig aussehende Kräuselwellen ohne Schaumköpfe.  1-3  0,3-1,5  1-5
Leichte Brise  Kleine Wellen, noch kurz, aber ausgeprägter. Kämme sehen glasig aus und brechen sich nicht.  4-6  1,6-3,3 6-11 
Schwache Brise  Kämme beginnen sich zu brechen. Schaum überwiegend glasig, ganz vereinzelt können kleine weiße Schaumköpfe auftreten.  7-11  3,4-5,4  12-19 
Mäßige Brise  Wellen noch klein, werden aber länger, weiße Schaumköpfe treten aber schon ziemlich verbreitet auf.  11-16  5,5-7,9  20-28 
Frische Brise  Mäßige Wellen, die eine ausgeprägt lange Form annehmen. Überall weiße Schaumkämme. Ganz vereinzelt kann schon Gischt vorkommen.  17-21  8,0-10,7  29-38 
Starker Wind  Bildung großer Wellen beginnt, Kämme brechen sich und hinterlassen größere weiße Schaumflächen. Etwas Gischt.  22-27  10,8-13,8  39-49 
Steifer Wind  See türmt sich. Der beim brechen entstehende Schaum beginnt sich in Streifen in die Windrichtung zu legen  28-33  13,9-17,1  50-61 
Stürmischer Wind  Mäßig hohe Wellenberge mit Kämmen von beträchtlicher Länge. Von den Kanten beginnt Gischt abzuwehen. Schaum legt sich in gut ausgeprägten Streifen in die Windrichtung.  34-40  17,2-20,7  62-74 
Sturm  Hohe Wellenberge, dichte Schaumstreifen in Windrichtung. „Rollen“ der See beginnt. Gischt kann die Sicht schon beeinträchtigen.  41-47  20,8-24,4  75-88 
10  Schwerer Sturm  Sehr hohe Wellenberge mit langen überbrechenden Kämmen. See weiß durch Schaum. Schweres, stoßartiges „Rollen“ der See. Sichtbeeinträchtigung durch Gischt.  48-55  24,5-28,4  89-102 
11  Okanartiger Sturm  Außergewöhnlich hohe Wellenberge. Durch Gischt herabgesetzte Sicht  56-63  28,5-32,6  103-117 
12  Orkan  Luft mit Schaum und Gischt angefüllt. See vollständig weiß. Sicht sehr stark herabgesetzt.  64 und mehr  32,7 und mehr  118 und mehr 

Seegang

  • Wellen sind ein Ergebnis vom Wind, der das Wasser vor sich her treibt.
  • Aussehen: Wellen werden anhand von Wellenhöhe, Wellenlänge und Wellenperiode (Zeit zwischen zwei Wellenbergen) beschrieben.
  • Windsee: Wellen, die direkt vom aktuellen Wind erzeugt werden; steile Wellen, die sich brechen können.
  • Dünung: Überbleibsel von Stürmen. Rundliche Wellen, nicht besonders steil, mit großen Längen.
  • Aussehen der Wellen dienen zur Bestimmung der Windgeschwindigkeit (siehe Kapitel Wind).
 
Wolken

  • Wolken sehen nicht nur hübsch aus, sondern sind für uns immens wichtig, um Wettervorhersagen machen zu können.
  • Wie entstehen Wolken? Wolken sind die Sättigung der Luft mit Wasserdampf. Dies kann durch Verdunstung entstehen oder durch warme Luft, die aufsteigt und dabei unter den Taupunkt abkühlt. Die Wasserteilchen, die sich in der warmen Luft befinden, kondensieren und werden sichtbar.
  • Wolkenbildung:
    • Luft steigt durch die Erhebung von Bergen auf = orographische Wolken
    • Luftpakete steigen auf = Quellwolken (Cumulus)
    • großflächiges Aufsteigen wärmerer Luft durch Tiefdruckeinfluß = Schichtwolken (Stratus)
Wolkenbeschreibung

  Hohe Wollen (cirro-)  Mittelhohe Wolken (alto-)  Niedrige Wolken 
Haufenwolken (Cumulus)  Cirrocumulus (Cc)
dünne weiße Flecken, Felder oder Schichten ohne Eigenschatten 
Altocumulus (Ac)
weiße oder graue Flecken, Felder oder Schichten von Wolken in Form von Schuppen, Ballen oder Walzen. 
Cumulus (Cu)
isolierte, dichte und scharf abgegrenzte Wolken. Sie entwickeln sich in der Vertikalen in Form von Kuppeln oder Türmen, im oberen Teil oft wie Blumenkohl aussehend. 
Schicht-wolken (Stratus)  Cirrostratus (Cs)
durchscheinender, weißer Wolkenschleier vom faserigen haarähnlichen Aussehen 
Altostratus (As)
graue Wolkenfelder oder -Schichten, stellenweise so dünn, dass die Sonne schwach wie durch Mattglas zu erkennen ist. 
Stratus (St)
eine durchgehend graue Wolkenschicht mit ziemlich einheitlicher Untergrenze, aus der Sprühregen fallen kann. 

Wolkenbeschreibung aus: Deutscher Wetterdienst, Wetterkundliche Lehrmittel Nr.10, Kleine Wetterkunde, Ausgabe März 1990, Seite 9/10

  • Erscheint eine Wolke an der Unterseite dunkel, lässt dies auf eine sehr mächtige Wolke schließen.
  • Grad der Wolkenbedeckung:
  • Merke: Wolkenketten am Horizont werden oft überschätzt -> Kulissenwirkung


Nebel

  • Nebel entsteht, wenn
    • warme Luft über kälteres Wasser streicht
    • kalte Luft über wärmeres Wasser streicht
    • kalte Luft sich mit warmer (feuchter) Luft mischt.
  • Je größer die Luftunterschiede (Luft-Wasser), desto „dicker“ wird der Nebel.
  • Strahlungsnebel: Der Boden und die unterste Luftschicht strahlen Restwärme ab. Dadurch sinkt der Taupunkt und die Luft gibt Wasserdampf ab.
  • Kaltwassernebel: wärmere Luft streicht über Wasser, dessen Temperatur unter der des Taupunktes des Luft liegt.
  • Tauwetternebel: Luft über 0°C streicht über gefrorenen Boden bzw. Schnee
Niederschlag

  • Kühlt Luft unter den Taupunkt ab, bilden sich Wolken. Reichen diese bis zum Erdboden, können wir von Nebel sprechen. Tau schlägt sich an festen Gegenständen fest und fällt bei einer bestimmten Größe herab. Ähnliches geschieht beim Regen. Hier setzt sich der Wasserdampf an einem Kondensationskern ab (beispielsweise Staub oder Salzkristalle).
Gewitter

  • Die Erdkugel umgibt ein elektrisches Feld. Man kann im Normalfall mit ~ 100 Volt pro 1 Meter Spannungsgefälle rechnen.
  • Steigt feucht-warme Luft hoch hinauf, geht daraus starker Regen hervor. Bei der zuvor beschriebenen Kondensation entstehen elektrische Ladungen. Bei großen Spannungsunterschieden entladen sich diese. Die Luft, die bei dieser Reaktion auseinander gedrückt wird, kennen wir als Knall.
  • Der Blitz bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit (300.000 km/sec), der Knall mit 330 m/sec.
  • Daraus ergibt sich die ungefähre Formel zur Ermittlung der Entfernung. Zeitdifferenz in Sekunden zwischen Blitz und Donner geteilt durch 3 ergibt die Kilometer, geteilt durch 5 die Seemeilen.
Wetterbeschreibende Abkürzungen nach Beaufort 

b Blue sky, wolkenlos, blau  ice, Eis  Snow, Schnee 
Clouds, einzelne Wolken  Lightning, Wetterleuchten  Thunder, Gewitter 
d Drizzle, Sprühregen  Misty, stark diesig  Ugly, drohende Luft 
Wet, besonders feuchte Luft  Overcast, bedeckter Himmel  Visible, sehr sichtig 
Foggy, Nebel  Passing Showers, Schauerw.  w Wet, feucht, Tau 
Gloomy, trübes Wetter  q Sqally, Böenwetter  Hazy, hässiges Wetter 
Hail, Hagel  Rain, Regen     


Wetterlagen

  • Das Tief (Zyklone): Luft steigt auf, der Luftdruck verringert sich, die Luft kühlt (dynamisch) ab. Die Feuchte bleibt konstant, durch die Abkühlung wird die Sättigungsfeuchte geringer, die relative Feuchte (bezogen auf die Temperatur) wird größer bis wir schließlich 100% relative Luftfeuchtigkeit haben, die Luft also gesättigt ist. Es bilden sich Wolken, begleitet unter Umständen von Regen. In nördlichen Breitengraden dreht ein Tief gegen den Uhrzeigersinn in den Kern hinein.
  • Buys-Ballotsche Windregel: Anhand dieser Regel kann vom beobachteten Wind auf die Lage eines Tief geschlossen werden. Stellen wir uns nämlich mit dem Rücken gegen den Wind, können wir das Tief links, etwas vorlicher als querab vermuten.
  • Das Hoch (Antizyklone): Da im Zentrum des Hochs der größte Druck herrscht und niedriger Luftdruck durch Wind ausgeglichen wird, zieht der Wind vom Hoch weg. Die Luft sinkt ab und erwärmt sich. Die Sättigungsfeuchte steigt dadurch, sie wird relativ trocken, da sie ja nun mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann. Wolken lösen sich z.T. auf. Es wird schön! In nördlichen Breitengraden dreht ein Hoch im Uhrzeigersinn aus dem Kern heraus.

Die Idealzyklone

Die Idealzyklone (In der Wetterkarte mit der Nummer 1 bezeichnet): Gebiet östlich der Warmfront wird Vorderseite genannt, westlich der Kaltfront Rückseite. Zwischen der Forder- und Rückseite befindet sich der warme Sektor.

  • Vorderseite: Cirruswolken bauen sich auf, sie verdichten sich zu einer Cirrostratusschicht. Der Luftdruck fällt langsam, leichte Ostwinde drehen südlicher. Je mehr sich die Warmwetterfront nähert, desto dunkler werden die Wolken. Regenwolken bilden sich, der Wind frischt auf (SE bis S). Der Luftdruck fällt.
  • In der Warmfront: Der fallende Luftdruck stabilisiert sich. Der Niederschlag geht zurück, es wird wärmer und der Wind frischt auf und weht aus SW.
  • Im warmen Sektor: Es wehen warme, südwestliche Winde. Schichtwolken sind zu sehen.
  • In der Kaltfront: Wind dreht nach NW und kühlt ab. Der Luftdruck steigt. Kurze starke Schauer begleiteten böige Winde.
  • Rückseite: Wind und Wolken nehmen ab, es ist kühler.
Eine Zyklone wandert zuerst schnell, dann immer langsamer bis sie schließlich okkludiert. Unter Umständen bewegt sich ein Zyklon nicht mehr, man spricht dann von einer stationären Zyklone. Okklusion bedeutet, dass die aktivere Kaltfront die Warmfront eingeholt hat.


Kaltfront Warmfront  Okklusion   
 
 
 
 

Wettervorhersagen nach dem Seewetterbericht, bzw. Wetterfax


  • Isobaren mit Dreiecken bezeichnen Kaltfronten
Isobaren mit Halbkreisen bezeichnen Warmfronten
Isobaren mit Dreiecken und Halbkreisen im Wechsel werden als Okklusionen bezeichnet
  • Über den Wind kann folgende Faustregel aufgestellt werden (Im Gebiet um 50° N):

(wie bereits festgestellt hat der Wind etwas mit Luftdruckausgleich zu tun)
Abstand der 5-HPa in Seemeilen zu erwartende Windstärke in Beaufort
300 -> 3
200 -> 5
100 -> 7-8


  • Zuggeschwindigkeit von Hoch-/Tiefdruckgebieten:
    • Langsam ziehendes Tief: 5-10 kn.
    • Normal ziehendes Tief: ~15 kn.
    • Rasch ziehendes Tief: 20-40 kn.
    • Sehr rasch ziehendes Tief: bis zu 60 kn.
    • Hochdruckgebiete verlagern sich sehr langsam!
  • Der Wind dreht um ein Tief gegen den Uhrzeigersinn (also linksdrehend). Er dreht sich zum Tiefkern hin.
  • Der Wind dreht um ein Hoch gegen den Uhrzeigersinn (also rechtdrehend). Er dreht vom Hochkern weg.
  • Ein Tief wandert meistens in Richtung der Isobaren des warmen Sektors.
  • Fronten verschieben sich in Windrichtung.
  • Tiefs wandern links am kräftigsten Hoch entlang.
  • Bei einer Serie von Tiefs wandert das nachfolgende meist südlicher als das vorherige Tief. 

Wettervorhersage nach eigenen Beobachtungen


Interessant ist es auch Vorhersagen nach eigenen Beobachtungen zu machen.

Barometer
  • gleichbleibender Luftdruck - Wetterlage bleibt weitestgehend unverändert
  • steigt der Luftdruck langsam aber stetig - Hochdruckgebiet naht (gutes Wetter)
  • fällt der Luftdruck langsam aber stetig - Tiefdruckgebiet naht (schlechtes Wetter)
  • schnelle Luftdruckveränderung - schnelle Wetteränderung
  • fällt der Luftdruck um mehr als 1 hPa pro Stunde ist mit Sturm zu rechnen
Temperatur
  • Temperatur-Minimum kurz vor Sonnenaufgang, Maximum nach Mittag = gutes Wetter
  • Sinkt die Temperatur stark ab
    • im Sommer: schlechtes Wetter
    • im Winter: gutes Wetter
  • Steigt die Temperatur stark
    • im Sommer: gutes Wetter
    • im Winter: schlechtes Wetter
Wind
  • Bei schönem Wetter: Wind nimmt von Morgen bis Mittag zu, gegen Abend flaut er ab
  • Wind nimmt gegen Abend zu -> viel Wind und Niederschlag sind zu erwarten
  • Wenn nach langer stabiler Phase der Wind anfängt zu drehen, kann dies schlechtes Wetter bedeuten
Wolken
  • Zunahme der Wolken = Einfluss eines Tiefdruckgebietes, Abnahme der Bewölkung = Einfluss eines HD
  • Vereinzelte, niedrige Haufenwolken verheißen gutes Wetter
  • Wolken in mehren Schichten und Höhen deuten auf eine Wetterverschlechterung hin
Feuchtigkeit
  • Bildet sich nach warmen Tagen starker Tau -> Schönwetter
  • Morgennebel wird durch die steigende Sonne aufgelöst -> Schönwetter
Sonstige Beobachtungen
  • Starkes Abendrot -> Schönwetter
  • Starkes Morgenrot -> Schlechtwetter
  • Starkes Flimmern der Sterne -> Wetterverschlechterung
  • Mond leuchtet silbrig klar, mit scharfen Konturen -> Schönwetter
  • Wenig Sterne sind sichtbar -> eventuell Wind und Regen 

Literarische Grundlagen


  • Wetterkunde, Walter Stein, Delius Klasing Verlag, 11. Auflage, 1988.
  • Deutscher Wetterdienst, Wetterkundliche Lehrmittel Nr.10, Kleine Wetterkunde, Ausgabe März 1990
  • Das Wetter von morgen, Praxis für den Yachtsport, Dieter Karnetzki, Delius Klasing Verlag, 1989.