Innertropische Konvergenzzone

Die Lage der innertropischen Konvergenzzone im Juli (rot) und im Januar (blau)

Die innertropische oder intertropische Konvergenzzone (ITC für Inter Tropic Convergence oder ITCZ für Inter-Tropical Convergence Zone), auch Kalmengürtel und im Atlantik Doldrums genannt, ist eine wenige hundert Kilometer breite Tiefdruckrinne in Äquatornähe im Bereich der von Norden und Süden aufeinander treffenden Passatwinde. Sie ist durch Konvektionserscheinungen und eine in der Regel starke Quellbewölkung gekennzeichnet. Das bedeutet, dass die generelle Windstille in diesem Teil der Ozeane mehrfach am Tag durch Platzregen und Gewitter mit stürmischen und stark drehenden Böen unterbrochen wird. Über Land hängt die Heftigkeit der Unwetter von der örtlichen Luftfeuchtigkeit ab.

Entstehung und jahreszeitliche Verlagerung

Die innertropische Konvergenzzone

In der Nähe des Äquators, überall dort, wo die Sonne mittags im Zenit steht, wird die Luft durch die dortige starke Sonneneinstrahlung stark erhitzt, woraufhin diese expandiert.

Die erwärmte Luft steigt aufgrund ihrer geringeren Dichte auf (Konvektion). Aufgrund des mit zunehmender Höhe abnehmenden Luftdrucks dehnt sie sich hierbei adiabatisch aus und kühlt dabei ab (Joule-Thomson-Effekt). Mit der Unterschreitung der Taupunkttemperatur bilden sich aufgrund der dabei sinkenden Wasserdampfkapazität der Luft, im Verbund mit der in ihr enthaltenen meist hohen Luftfeuchtigkeit, hochreichende und massive Wolkenformationen. Diese führen zu starken Niederschlägen, den so genannten Zenitalregen. Bei der Kondensation wird in der Höhe Wärme frei, die der Luft bei der Verdunstung am Boden als „latente Wärme“ beigegeben wurde.

In der Höhe fließt die Luft seitlich (d.h. nach Norden und Süden) ab. In der Folge des Ausdehnens, Aufsteigens und seitlich Abfließens der Luft sinken sowohl die Luftdichte als auch der Luftdruck am Boden stark ab. Es bildet sich also eine den gesamten Globus umspannende Zone stabiler Tiefdruckgebiete sehr großen Ausmaßes, sowohl vertikal als auch horizontal, die als Tiefdruckrinne bezeichnet wird.

Da sich Luftdruckunterschiede durch Massenströme ausgleichen , fließt horizontal von Norden und Süden Luft nach, was man als Konvergenz bezeichnet. Dieser Massenstrom, hier Wind genannt, ist in Richtung und Stärke relativ konstant. Er wird durch die Corioliskraft, eine Scheinkraft, auf der Nordhalbkugel in Bewegungsrichtung nach rechts und auf der Südhalbkugel in Bewegungsrichtung nach links abgelenkt, weshalb die resultierenden Winde, die Passate, eine Ostkomponente besitzen. Durch die starke Konvektion liegt die Tropopause in der ITC höher.

Im Bereich der ITC wirkt ferner die Walkerzirkulation, die u.a. für El Niño mitverantwortlich ist. Allerdings herrscht in der äquatorialen Tiefdruckrinne häufig Windstille, weshalb das Passieren dieses „Kalmengürtels“ für die segelnden Seefahrer früherer Zeiten problematisch war.

Die innertropische Konvergenzzone bildet sich im Bereich der größten Erwärmung der Erdoberfläche. Daher folgt sie tendenziell dem Zenitstand der Sonne, der von der Jahreszeit abhängt. Dies geschieht mit einer Verzögerung von etwa einem Monat.

Die unterschiedliche Erwärmung von Land- und Meeresflächen beeinflusst die Lage der ITC stark. Die ungleiche Verteilung der Landflächen bewirkt, dass die Mittellage der ITC sich bei ungefähr 5° nördl. Breite befindet. Über Pazifik und Atlantik verschiebt sie sich im Jahresverlauf nur um wenige Grade, über Südamerika vor allem im Südsommer deutlich, wegen der südwärts gelegenen größeren Landmasse. Wegen des dreiseitigen Landeinschlusses des Indischen Ozeans ist die Verschiebung über dem sich daraus ergebenden asiatisch-afrikanischen Monsungebiet besonders ausgeprägt. Hier wird der Wendekreis wegen der Wirkung des Himalaya nach Norden teilweise sogar knapp überschritten.

Der Verlauf der ITC und seine jahreszeitliche Änderung beeinflusst somit auch die Klimazonierung. Ohne 'störende' Landmassen würde die Zonierung der Klimazonen deutlich stärker einem globalen Gürtelmuster ähneln.

Wenn die ITC sich nach dem 21. März nach Norden sowie nach dem 23. September vom Äquator nach Süden verlagert, entsteht am Äquator eine sekundäre ITC.

Folgen der ITC

Die Stürme der innertropischen Konvergenzzone im Ostpazifik
Cumulonimbuswolke

Die Folgen der aufsteigenden Luft sind hierbei starke Wolkenbildungen (Cumulonimbus), wolkenbruchartige Schauer und Gewitter. Dies liegt darin begründet, dass die schon recht feuchte Luft beim Aufsteigen langsam abkühlt und als Folge die Wasserdampfkapazität derselben sinkt. Die relative Luftfeuchtigkeit nimmt dabei immer weiter zu. Wird der Taupunkt unterschritten, so kommt es als Folge recht schnell zur Kondensation, die aufgrund der Ausmaße der Konvektionsströmung enorme Mengen flüssigen Wassers hervorbringt und so zu häufigen starken Regen führt.

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