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Einführung in die Klimatologie

Einführung in die Klimatologie. Prof. Dr. Otto Klemm. 7. Synoptik - Wolken. Wasserdampf in der Luft. bevor wir synoptische Phänomene beschreiben, benötigen wir noch eine Beschreibung der Wasserdampf-Aufnahmefähigkeit der Luft. Zustandsdiagramm des H 2 O (Phasendiagramm),

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Einführung in die Klimatologie

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Presentation Transcript

  1. Einführung in die Klimatologie Prof. Dr. Otto Klemm 7. Synoptik - Wolken

  2. Wasserdampf in der Luft bevor wir synoptische Phänomene beschreiben, benötigen wir noch eine Beschreibung der Wasserdampf-Aufnahmefähigkeit der Luft. Zustandsdiagramm des H2O (Phasendiagramm), wie es in der physikalischen Chemie üblich ist Bildquelle: Barrow, Physikalische Chemie, 1984 (bzw. fast jedes andere Lehrbuch der Physikaischen Chemie möglich)

  3. Wasserdampf in der Luft Zustandsdiagramm des H2O (Phasendiagramm), bezogen auf typische Bedingungen in unserem Sonnensystem Quelle:Dingman, 1994

  4. Wasserdampf in der Luft Zustandsdiagramm des H2O (Phasendiagramm), in dem für die Meteorologie besonders interessanten Bereich Quelle: Kraus, 2001

  5. 6.1 hPa Wasserdampf in der Luft flüssiges Wasser Eis Wasserdampf im Gemisch Wasser + trockene Luft

  6. Wasserdampf in der Luft einige Wassermoleküle sind in der Luft im Gleichgewicht vorhanden Luft es herrscht ein Gleichgewichts-Wasserdampfdruck über der ebenen Wasserfläche flüssiges Wasser Quelle:Dingman, 1994

  7. Wasserdampf in der Luft 30.4 17.3 9.4 4.85 Sättigungskurven für den Wasserdampfgehalt in Luft über flüssigem Wasser (Gleichgewichts-Kurve). Die konkave Linie entspricht einer relativen Luftfeuchte von 100 %.

  8. Wasserdampf in der Luft kältere Luft kann weniger gasförmiges Wasser aufnehmen. Wenn Luft abkühlt, kann die Taupunkttemeratur erreicht werden. Nun kommt es zur Kondensation von Wasserdampf und zur Ausbildung von Wolken (bzw. Nebel).

  9. Synoptik wir betrachten die Polarfront: N kalt H T W E H warm S die Druckgradientkraft beschleunigt die Luft in der nördlichen Hälfte der Abbildung von N nach S, und in der südlichen Hälfte von S nach N. Die Coriolis-Kraft führt zu Ausbildung einer östlichen bzw. westlichen Strömung. Bildquelle: von Storch et al., 1999

  10. Synoptik es treten Störungen auf: T Zyklone Bildquelle: von Storch et al., 1999

  11. Synoptik Kaltfront Warmfront Okklusion Zugrichtung in dieser Darstellung: von links nach rechts Bildquelle: von Storch et al., 1999

  12. Synoptik Bild: Häckel. 1999

  13. Synoptik An Fronten besteht eine Vielzahl möglicher Antriebe, Bewegungen und Strukturen. Es bestehen Inhomogenitäten im großskaligen Temperatur- und Windfeld, im Einfluss der Reibung sowie in unterschiedlichen Strahlungswärmeflüssen vor und hinter einer Front. Dies führt zu Querzirkulationen an Fronten. Es können eng gebündelte Starkwindfelder (Jets) entstehen. Sehr typisch sind frontparallele „Jets“ als Folge thermischer Winde im horizontalen und vertikalen thermischen Feldern. Diese Jets sind in Wolkenfilmen (von Satelitten aus) als frontparallele Bewegungen zu erkennen. Bild:Kraus, 2001

  14. Synoptik Schematischer Querschnitt durch einen tropischen Wirbelsturm Bild: Häckel, 1999

  15. Synoptik Quelle:Kraus, 2001

  16. Synoptik Stationseintragungen: die vollständige ymbolliste würde einige Seiten umfassen Quelle: Liljequist

  17. Synoptik Stationseintragungen: Quelle:DWD

  18. Synoptik Bodenwetterkarten enthalten: Isobaren: Linien gleichen Luftdrucks über NN. An deren Verlauf erkennt man Hoch- und Tiefddruckgebiete, Hochdruckkeile und Tröge. Aus den Isobaren kann man direkt Richtung und Geschwindigkeit des geostrophischen Windes ableiten. Fronten: Gebiete, in denen der horizontale Luftdruckgradient deutlich größer ist als in der Umgebung. Eingezeichnet sind Linien des Maximums des Gradienten. Stationseintragungen.

  19. Großwetterlagen in Europa Quelle: www.pik-potsdam.de

  20. Großwetterlagen in Europa Quelle: www.pik-potsdam.de

  21. Großwetterlagen in Europa Quelle: www.pik-potsdam.de

  22. Großwetterlagen in Europa Quelle: www.pik-potsdam.de

  23. Großwetterlagen in Europa WZ Quelle: www.pik-potsdam.de

  24. Großwetterlagen in Europa WA Quelle: www.pik-potsdam.de

  25. Großwetterlagen in Europa SWZ Quelle: www.pik-potsdam.de

  26. Großwetterlagen in Europa NWZ Quelle: www.pik-potsdam.de

  27. Großwetterlagen in Europa NEZ Quelle: www.pik-potsdam.de

  28. Großwetterlagen in Europa NEA Quelle: www.pik-potsdam.de

  29. Großwetterlagen in Europa SEZ Quelle: www.pik-potsdam.de

  30. 05.12.2003, 00 UTC Quelle: www.dwd.de

  31. Großwetterlagen in Europa Quelle: Häckel, 1999

  32. Wolkenfamilien Wolken werden zunächst nach ihrer Höhe in 4 Familien unterschieden: und: Wolken mit großer vertikaler Ausdehnung nach: Kraus, 2001

  33. Wolkengattungen es gibt 10 Wolkengattungen nach: Kraus, 2001

  34. Wolkengattungen Quelle: Strahler & Strahler, 2002

  35. Wolkengattungen nach: Kraus, 2001

  36. Wolkenarten nach: Kraus, 2001

  37. Wolkenunterarten nach: Kraus, 2001

  38. Wolken - Sonderformen nach: Kraus, 2001

  39. Wolkenklassifizierung Cirrus fibratus, Ci fib - Cirrus spissatus, Ci spi - Kondensstreifen

  40. Wolkenklassifizierung Cirrus fibratus Ci fib

  41. Wolkenklassifizierung Cirrus spissatus Ci spi Altocumulus stratiformis Ac str

  42. Wolkenklassifizierung Stratocumulus stratiformis Sc str

  43. Wolkenklassifizierung Altocumulus lenticularis Ac len

  44. Wolkenklassifizierung Cumulus humilis Cu hum Haufenwolke, flach

  45. Wolkenklassifizierung Cumulonimbus capillatus praecipitato Cb cap pra

  46. Wolkenklassifizierung Nimostratus Ns

  47. Wolkenklassifizierung Quelle: Strahler & Strahler, 2002

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