Aufgrund der kugelförmigen Gestalt der Erde erwärmt sich die Luft in äquatornahen Regionen mehr als die Luft an den Polen, da die gleiche Strahlungsenergie sich am Pol auf eine viel größere Fläche als am Äquator verteilt. Da die Natur bestrebt ist, einen Gleichgewichtszustand zu erreichen, werden großräumige Bewegungen in der Atmosphäre (und im Ozean) in Gang gesetzt, die das Energiedefizit am Pol ausgleichen. Dies ist die Basis der atmosphärischen Zirkulation.
Aufgrund der Drehbewegung der Erde werden die Luftbewegungen (Winde) auf ihrem Weg zum Nordpol abgelenkt. Die durch die Rotation resultierende Scheinkraft, die sogenannte Corioliskraft, bewirkt, dass auf der Nordhalbkugel die Winde nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links abgelenkt werden. Polwärts strömende Luftmassen bewegen sich nach Osten und äquatorwärts strömende Luftmassen nach Westen. Dadurch entstehen die in den mittleren Breiten typischen Westwindlagen.
Die vorherrschenden Windsysteme am Äquator sind die aus dem Osten wehenden Passatwinde. Sie haben ihre Ursache in der am Äquator aufsteigenden feucht-warmen Luft, da hier die solare Einstrahlung am stärksten ist und bodennah Luft nachfließen muss. Diese Windsysteme laufen in einem Konvergenzbereich zusammen, der Innertropischen Konvergenzzone (ITCZ). Bedingt durch die aufsteigenden Luftmassen und den damit verbunden Druckfall am Boden, entsteht eine den Erdball umfassende äquatoriale Tiefdruckrinne.
An den Polen ist ein Absinken der Luftmassen vorherrschend, sodass der Druck am Boden höher ist und daraus ein Polarhoch resultiert. Die Corioliskraft bewirkt nun, dass die polaren Winde aus östlicher Richtung wehen. Diese sind relativ trocken, da kalte Luft weniger Wasserdampf aufnehmen kann als warme Luft.
Text: Dr. Susanna Mohr, Karlsruher Institut für Technologie
Literatur
W. Roedel (2011): Physik unserer Umwelt: Die Atmosphäre. Springer-Verlag.
H. Kraus (2004): Die Atmosphäre der Erde: Eine Einführung in die Meteorologie. Springer-Verlag.
