Wind: So entstehen die großen Windsysteme

Nun trieb sie der Nordost-Passat zügig in den Golf von Mexiko. Dort ging die menschliche Fracht an Land, dafür wurde Baumwolle geladen. Mit Meeresströmungen fuhren sie dann Richtung Norden, bis die Westwinde der Nordhalbkugel und der Golfstrom die Segelschiffe wieder nach Europa brachten.

Globale Windsysteme

Der Passat ist ein wesentlicher Bestandteil der die globale Wettermaschine antreibt. Er entsteht aufgrund des Druckgefälles zwischen dem subtropischen Hochdruckgürtel und der äquatorialen Tiefdruckrinne und weht zwischen 30 Grad nördlicher und südlicher Breite.

Die Corioliskraft, die aus der Erddrehung resultiert, lenkt ihn ab, so dass er auf der Nordhalbkugel aus Nordost, auf der Südhalbkugel entsprechend aus Südost heran strömt. Überstreicht der Passat dabei Wasserflächen, nimmt er viel Feuchtigkeit auf und lässt es als auflandiger Wind in den Küstengebieten häufig regnen. Weht er jedoch über Landmassen, bleibt sein Feuchtigkeitsgehalt gering und das Klima entsprechend trocken.

Passat-Windsystem verantwortlich für Regen- und Trockenzeit

Zwischen den Passatzonen liegt die innertropische Konvergenzzone (ITCZ), in der der Wind meist schwach und aus unterschiedlichen Richtungen weht. Weil aber die Achse der Erde gegenüber der Ebene ihrer Umlaufbahn geneigt ist, verschiebt sich im Jahreslauf der Stand der Sonne im Zenit, damit ändert sich die Sonneneinstrahlung am Äquator.

Dadurch verlagert sich die ITCZ, und mit ihr das Passat-Windsystem, so dass tropische Gebiete abwechselnd unter den Einfluss des Nordost- und des Südostpassatwindes geraten. Durch deren unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt ändern sich die Niederschlagsmengen, was das Auftreten von Regen- und Trockenzeit erklärt. In Westafrika etwa herrscht von Mai bis Juli Regenzeit (Südostpassat), im Rest des Jahres Trockenzeit (Nordostpassat). Trockene Passatwinde ließen auch die Atacamawüste im Norden Chiles entstehen.

Monsun als Sonderform der Passatzirkulation

Eine Sonderform der Passatzirkulation ist der Monsun. Dieser beständig wehende Wind ändert seine Richtung in halbjährlichen Abständen und bestimmt damit vor allem in Süd- und Südostasien das Wettergeschehen. Im Sommer erwärmt dort die Sonne die Landmassen. Über dem Festland steigt warme Luft auf, der Luftdruck sinkt. Auf dem kühlen Meer dagegen steigt er. Aus dem Druckgefälle resultiert der Sommermonsun, der vom Indischen Ozean zum Land weht. Er befördert relativ feuchte Luftmassen, die dem indischen Subkontinent von Juni bis September rund 78 Prozent des Jahresniederschlags bringen. Für die Landwirtschaft und die Natur ist der Regen ein Segen, er führt aber auch zu oft verheerenden Überschwemmungen.

Im Nordwinter verlagert sich die ITCZ, die eine Tiefdruckrinne darstellt, auf die Südhalbkugel. Zugleich bildet sich über Ostasien ein Kältehoch, denn im Winter kühlt der Kontinent stark aus. In der Folge sinkt die kalte Luft herab und fließt als Nordostwind über Indien und den Indischen Ozean in Richtung Äquator. Selbst im Mittelmeer wird der Einfluss des Monsuns noch spürbar, etwa beim Meltemi, einem sommerlichen Nordwind in Griechenland. Ähnliche Winde gibt es noch in Westafrika, Brasilien und Nordaustralien.

Monsun betrifft mehr als 60 Prozent der Weltbevölkerung

Als starkes Naturphänomen gewann insbesondere der indische Monsun große wirtschaftliche und kulturgeschichtliche Bedeutung. Während der Trockenzeit gleichen die Landschaften auf dem Subkontinent Halbwüsten, während der Regenzeit verwandeln sie sich indes in fruchtbares Grünland.

Die Pflanzen müssen sowohl an lange Dürren als auch an starken Regen angepasst sein. Sie dürfen in den Trockenperioden nicht verdorren, sollten in der Regenzeit aber schnell wachsen können. Dies gilt auch für Kulturpflanzen, die im Monsunklima gedeihen sollen, etwa Reis. Er muss während der Regenzeit gepflanzt oder künstlich bewässert werden. In der Summe sind mehr als 60 Prozent der Weltbevölkerung bezüglich Ernährung, Trinkwassergewinnung und Bewässerung direkt oder indirekt vom Monsun betroffen.

Westwindzone und polare Strömungen

Die Westwindzone ist geprägt von Tiefdruckgebieten, die entlang der Polarfront entstehen und dann mit westlichen Strömungen ostwärts driften. Sie bescheren vor allem die Westseiten der Kontinente in den mittleren Breiten Regen. Folglich wächst die Vegetation dort üppigerer als an den Ostseiten. Insgesamt ist das Klima in der Westwindzone gemäßigt und von den Jahreszeiten mit ihrem ständigen Wechsel zwischen Kälte, Wärme, Niederschlag und Trockenheit bestimmt.

Polarzonen

Ebenso wichtig für unser Wetter sind die Polarzonen. Weil es über dem Nord- und Südpol sehr kalt ist, bilden sich dort regelmäßig Hochdruckgebiete aus, genannt Polarhochs. Sie verursachen eine östliche Bodenströmung, die von der Westwindzone begrenzt wird. Weil die in mittleren Breiten besonders starke Corioliskraft einen Austausch der Luftmassen verhindert, gelangt die kalte und trockene Polarluft nur durch Ausbrüche („Austropfen“) nach Europa; umgekehrt sind auch Warmluftvorstöße nach Norden möglich.

Lokale Windsysteme

Ergänzt werden diese globalen Systeme in Europa und Nordafrika durch lokale Winde wie den Mistral. Das ist ein kalter Fallwind, der durch das Rhônetal weht. Er entsteht, wenn ein Hochdruckgebiet über der Biskaya im Atlantik und ein Tief über dem Mittelmeer liegt. Auch die Bora ist ein Fallwind, der zu den Küsten Istriens und Dalmatiens strömt.

Anders Schirokko und Leveche, die bei bestimmten Wetterlagen in der Sahara entstehen. Sie können Staub und Sand bis nach Mitteleuropa verfrachten. Eigentlich sind beide heiß und trocken, doch der Schirokko kann über dem Mittelmeer Feuchtigkeit aufnehmen, dann bringt er Italien einen schmutzigen Regen. Der Leveche hingegen bläst als Südwind an die Südostküste Spaniens Unterwegs saugt auch sich mit Feuchtigkeit voll, was an den Staulagen der Gebirgszüge ebenfalls Niederschläge bringt.

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