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Das Land-See-Windsystem - Referat
Land-See-Windsystem am Tage
- tagsüber starke Sonneneinstrahlung
- Sonneneinstrahlung von Wasser und vom Land unterschiedlich aufgenommen
® in Wärmeenergie umgesetzt
Wasser bei Sonneneinstrahlung
- Albedo des Wassers kleiner als des Landes
® nimmt mehr Sonnenenergie auf müsste sich mehr erwärmen
- da Wasser fast durchsichtig
® Umsetzung und Absorbierung in einer dickeren Schicht (2-100m)
® Strahlungsenergie auf große Menge Wasser verteilt
- Durchmischen warmer und kalter Wassermassen
- Wärmekapazität des Wassers groß, des Landes klein
o gleiche Energiezufuhr ® geringere Erwärmung des Wassers
® insgesamt wird Wassers durch gleiche Energiezufuhr gering erwärmt
Land bei Sonneneinstrahlung
- größere Albedo ®weniger Sonnenenergie absorbiert
o erwärmt nur direkte Oberfläche (einige cm)
- schlechte Wärmeleitfähigkeit in tiefere Schichten vgl.Wasser
- kleinere Wärmekapazität
o Erwärmung auch bei kleinerer absorbierter Strahlung wesentlich größer
Resultat: Bei Sonneneinstrahlung steigt die Temperatur der Landoberfläche stärker als die des Wassers.
Folge:
- Luftschicht über dem Land wird stärker erwärmt als über dem Wasser
o dehnt sich mehr aus
o Differenz der Druckniveaus zueinander wird größer
- Luft über dem Land steigt auf (da Dichte geringer) à Tiefdruck entsteht am Boden
o strömt nach oben à Hochdruck entsteht in größerer Höhe Land
- kühlere Luft über Meer vorhanden
o relativ zum Druck über Land à Hochdruck, da Luft von Land aufsteigt
o Hochdruck in größerer Höhe über Land à Tiefdruck in größerer Höhe über Meer relativ zum Gebiet über dem Land
- Ausgleichströmungen zw. den einzelnen Gebieten mit Druckuntersch. entstehen à Wind
à ein „Kreislauf“ der Luftzirkulation entsteht
Die rote Linie in Abbildung KB4-1 zeigt über Land in der gleichen Höhe von 1500m einen Druck von 800hPa gegenüber 700hPa über dem Meer. Dies führt zu einem Druckgradienten zwischen Land und Meer mit einem hohen Druck über Land und einer Gradientkraft vom Land zum Meer.
Diese Gradientkraft hat einen Höhenwind vom Land zum Meer zur Folge. Dieser und das Aufsteigen der Luft von der augeheizten Landoberfläche wiederum bewirkt relativ tiefen Luftdruck direkt an der Landoberfläche. Durch das Aufsteigen der Luft entsteht über der Meeresoberfläche relativ zur Landoberfläche hoher Luftdruck
Ausgleichströme sorgen für den Seewind.
Land-See-Windsystem am Tage
- nachts wolkenloser Himmel und Wärmeabgabe der Land- und Wasseroberfläche (thermische Emission)
- Land hat höhere Ausgangstemp. à Wärmeabgabe anfangs größer
o Rasche Abkühlung, da geringe Wärmespeicherfähigkeit
§ nur Oberfläche erwärmt (Strand, paar cm unter Oberfl kalt)
o keine nachhaltige Erwärmung der Luft à Luft wird kälter
- Wasser strahl von Oberfläche ebenfalls Wärme ab
o obere Schicht kühlt sich ab à größere Dichte à sinkt ab
o wärmeres Wasser steigt auf und gibt erneut Wärme ab
- über Nacht wird relativ konstante und relativ hohe Temp. gehalten
Resultat: Temperatur des Landes wird viel stärker reduziert als die des Wassers
Dies hat zur Folge:
- die noch warme Luft über Land gibt ihre Energie an Umgebung ab à keine Energienachschub, da Landoberfläche vollständig ausgekühlt
o Luft wird rasch kühl à zieht sich zusammen à Hochdruck relativ zum Meer
o In größerer Höhe à Tiefdruck relativ zur Luft über Meer in größerer Höhe
- Luft über Meer bekommt durch Wasser ständig neue Wärmeenergie
o Lufttemp. bleibt konst. à Tiefdruck, da Luft aufsteigt
o In größerer Höhe à Hochdruck
à Ausgleichsströmungen entstehen à Wind entgegengesetzt zu dem tagsüber entsteht
Die noch warme Luft gibt über dem Land ihre Energie über den sensiblen Wärmestrom an die Landoberfläche ab und kühlt ab, indem sie das Land erwärmt (diesmal umgekehrt: sensibler Wärmestrom mit positivem Vorzeichen; die Wärmemenge reicht im übrigen nicht aus, um das Land nennenswert zu erwärmen). Mit sinkender Temperatur zieht sie sich zusammen und die Druckniveaus fallen unter die der Meeresoberfläche.
Den Rest kann sich jeder ausmalen (aber bitte auch tun!)
Definitionen:
Albedo
Die Albedo gibt das prozentualen Reflexionsvermögen einer Fläche im betrachteten Wellenlängenbereich an. 100% bedeutet dabei, der Körper ist weiß, reflektiert also alle Strahlung. 0% heißt, der Körper ist schwarz und absorbiert jegliche Strahlung.
Es folgen ein paar Beispiele für die Albedo verschiedener Oberflächen:
Wasser Nadelwald Boden Asphalt Wüste Schnee
2 - 4 5 - 15 30 - 40 (trocken)5 - 15 (feucht) 5 - 10 35 - 45 40 (alt)95 (neu)
Gradientkraft
Herrscht an zwei Orten unterschiedlicher Luftdruck, so wirkt die Gradientkraft vom Ort höheren Drucks zum Ort niedrigeren Drucks. Die Gradientkraft ist der entscheidende Motor für Bewegung von Luft in der Atmosphäre und damit von Wind.
Ursachen für ihre Wirkung:
- Dichteunterschiede hervorgerufen durch Temperaturunterschiede
- Druckunterschiede
Quelle(n) für dieses Referat: - http://www.geographie.uni-
muenchen.de/iggf/Multimedia/Klimatologie/kleinezirkulation_landseewind.htm
- http://muf.forkel.bei.t-online.de/klima/extra/winde.html
Kommentare zum Referat Das Land-See-Windsystem:
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