Wind

Passanten im Wind

Die Luft bewegt sich, der Gradientkraft folgend, vom Höhenhoch über dem Äquator zum Höhentief über dem Pol

Die Corioliskraft lenkt die Luftbewegung zu Westwinden ab (Westwinddrift)

Wind an einem topografischen Hindernis (im Alpenraum als Föhn)

Der Windsack ist eines der ältesten Hilfsmittel zur Schätzung der Windgeschwindigkeit und der Windrichtung

Als Wind (althochdeutsch wint; zu indogermanisch ue ‚wehen, blasen‘^[1]) wird in der Meteorologie eine gerichtete, stärkere Luft­bewegung in der Erdatmosphäre bezeichnet.

Entstehung

Hauptursache für Wind sind Unterschiede im Luftdruck zwischen Luftmassen. Dabei bewegen sich Luftteilchen aus dem Gebiet mit einem höheren Luftdruck – dem Hochdruckgebiet – solange in das Gebiet mit dem niedrigeren Luftdruck – dem Tiefdruckgebiet –, bis der Luftdruck ausgeglichen ist. Es handelt sich bei einem Wind daher um einen Massenstrom, welcher nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik eine Gleichverteilung der Teilchen im Raum und damit eine maximale Entropie anstrebt. Die zugehörige Kraft bezeichnet man als Druckgradientkraft. Je größer der Unterschied zwischen den Luftdrucken ist, umso heftiger strömen die Luftmassen in das Gebiet mit dem niedrigeren Luftdruck und umso stärker ist der aus der Luftbewegung resultierende Wind.

Windrichtung

Die Windrichtung, meist in Form einer Hauptwindrichtung angegeben, wird durch die Lage von Tiefdruckgebiet und Hochdruckgebiet bestimmt. Dabei wird sie aber durch die Corioliskraft in Bewegungsrichtung nach rechts (Nordhalbkugel) bzw. nach links (Südhalbkugel) abgelenkt. Unterhalb der freien Atmosphäre wird der Wind zusätzlich durch Reibung beeinflusst und kann auch durch morphologische Strukturen wie Berge, Täler und Canyons stark variieren (Beispiel: Föhn bzw. Fallwind, Aufwind, Talwind, Bergwind). Bei rotierenden Systemen wie Wirbelstürmen spielt zusätzlich die Zentrifugalkraft eine entscheidende Rolle. Man unterscheidet grundsätzlich die meridionale und die zonale Komponente eines Windes.

Windstärke und Windgeschwindigkeit

Die Geschwindigkeit des Windes wird in Meter pro Sekunde (m/s), in Kilometer pro Stunde (km/h) oder in der Seefahrt sowie in der Luftfahrt in Knoten (1 kt = 1,852 km/h) gemessen. Die bisher höchsten gemessenen Windgeschwindigkeiten um 500–650 km/h traten bisher nur in großen Höhen bei den sogenannten Jetstreams auf.

Die Stärke eines Windes wird – innerhalb der sehr verbreiteten Beaufortskala – in der Einheit Beaufort (Bft) ausgedrückt. Winde zwischen 2 und 5 Bft werden als Brise bezeichnet. Winde mit Windstärken zwischen 6 und 8 Bft bezeichnet man als Wind mit den Abstufungen starker, steifer und stürmischer Wind.
Bei Windstärken ab 9 Bft spricht man von einem Sturm. Winde mit der Windstärke 12 bezeichnet man als Orkan. Eine heftige Luftbewegung von kurzer Dauer bezeichnet man als Bö.

Die Kraft, die der Wind auf Gegenstände (wie z. B. auf eine Talbrücke) ausübt, nimmt quadratisch mit der Windgeschwindigkeit zu: doppelte Windgeschwindigkeit bedeutet vierfache Kraft.

Einteilung

Winde werden in verschiedene Gruppen eingeteilt.

1. Euler-Winde:
   • direkter Druckgradientwind
   • keine Coriolis-, Zentrifugal- oder Reibungskraft
   • äquatornah (geringe Corioliskraft)
2. geostrophische Winde bzw. quasigeostrophische Winde:
   • Gleichgewicht zwischen Druckgradient- und Corioliskraft
   • Isobarenparallel (ohne Krümmungen)
   • oberhalb der Bodenreibungsschicht (freie Atmosphäre)
   • hängt nur vom horizontalen Druckgradienten ab
   1. ageostrophische Windkomponente (isallobarischer Wind):
      • reale Ausgleichskomponente zum idealisierten geostrophischen Wind
      • basierend auf Fluktuationen, die zum Masseausgleich führen
3. Gradientwinde:
   • Gleichgewicht zwischen Druckgradient-, Zentrifugal- und Corioliskraft
   • Isobarenparallel (mit Krümmungen)
   • oberhalb der Bodenreibungsschicht (freie Atmosphäre)
   • hängt nur vom horizontalen Druckgradienten ab
4. zyklostrophische Winde:
   • Gleichgewicht zwischen Druckgradient- und Zentrifugalkraft
   • meist äquatornah (geringe Corioliskraft) oder hohe Windgeschwindigkeit
   • Auftreten nur bei Zyklonen
   • sofortige Instabilität des zyklostrophischen Gleichgewichts bei Antizyklonen

Auch eine Unterscheidung nach der Dimension und Beständigkeit der Winde ist üblich. Es werden dabei im Wesentlichen drei Gruppen unterschieden:

1. synoptische Winde – umfassen alle obigen Winde bis auf geostrophische Windkomponenten; große räumliche und in der Regel auch zeitliche Skalen:
2. gerade noch vorhersagbare Winde – sehr lokal
3. stark lokale, also unvorhersehbare, in ihrer Ausdehnung auf wenige tausend Meter beschränkte Winde – Dauer nur Sekunden bis Minuten.

Siehe auch

• Barisches Windgesetz
• Bora (Wind)
• Durchzug
• Korkenzieherströmung
• Kármánsche Wirbelstraße, singende Drähte im Wind
• Katabatischer Wind
• Monsun
• Passat
• Planetarische Zirkulation
• Seewind
• Stadtwind
• Windlast
• Wind und Luftdruckgürtel
• Winde und Windsysteme
• Windenergie
• Windsog
• elektrischer Wind

Weblinks

Wiktionary: Wind – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Commons: Wind – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Wikiquote: Wind – Zitate

• Philipp Wetzel: Lernmodul "Druckgradient - Gradientkraft - Gradientbeschleunigung". Luftmassenbewegungen. In: WEBGEO basics / Klimatologie. Institut für Physische Geographie (IPG) der Universität Freiburg, abgerufen am 14. Dezember 2010 (Flash).

Einzelnachweise