Kleine Synoptikkunde (5) - Baroklinität

Baroklinität ist ein wesentlicher Antrieb für unser Wettergeschehen.
Was sich dahinter verbirgt, erklären wir heute in einem neuen Kapitel
der Kleinen Synoptikkunde.

Temperatur- und Druckunterschiede spielen eine zentrale Rolle für
unser Wetter. Ohne diese Unterschiede wäre es geradezu
sterbenslangweilig in unserer Atmosphäre, denn es herrschte jeden Tag
das gleiche Wetter, und unsere tägliche Arbeit wäre obsolet. Zum
Glück ist dem aber in der Realität nicht so. Die Ursache für Druck-
und Temperaturunterschiede sind äußerst vielfältig und wurden zum
Teil schon in den bereits erschienenen Kapiteln der Kleinen
Synoptikkunde angerissen.

Betrachtet man nun eine Fläche konstanten Drucks in der Atmosphäre
(z.B. 500 hPa), so finden sich auf dieser Druckfläche
Temperaturunterschiede. Andersherum betrachtet finden sich
Druckunterschiede auf einer Fläche mit konstanter Temperatur. Diesen
Zustand nennt man "baroklin", und ist in unserer Atmosphäre der
Normalfall. Das Gegenteil von Baroklinität ist Barotropie. In einer
barotropen Atmosphäre liegen Temperatur- und Druckflächen genau
aufeinander und schneiden sich nicht, das heißt eine Druckfläche hat
überall dieselbe Temperatur. Dieser Zustand ist in der Realität eher
selten, kommt aber durchaus - bevorzugt in tropischen Gebieten - vor.


Eine Druck- oder eine Temperaturfläche bilden nun nicht einfach eine
glatte Ebene, sondern liegen je nach Zustand der Atmosphäre schief
auf verschiedenen Höhenniveaus. Die Neigung dieser Flächen nimmt mit
der Höhe zu. Man kann sich dazu vorstellen, dass sich die Neigung der
verschiedenen Druckflächen mit zunehmender Höhe "aufsummiert". Die
Atmosphäre möchte nun diese "Ungleichheit" beseitigen, und das tut
sie in Form des sogenannten geostrophischen Windes. Der
geostrophische Wind weht umso stärker, je geneigter eine Druckfläche
ist. Das heißt, dass der geostrophische Wind mit der Höhe zunehmen
muss. Seine maximale Geschwindigkeit erreicht er knapp unterhalb der
Tropopause in etwa 10 bis 12 km Höhe. Dieses Windmaximum kennt man
auch unter dem Namen "Jetstream". Daraus folgt auch: Der Jetstream
ist dort besonders kräftig, wo die Atmosphäre stark baroklin ist. Das
wiederum ist im Bereich der Frontalzone in unseren Breiten der Fall.


Je nach Schichtung der Atmosphäre weht der geostrophische Wind
mitunter aus unterschiedlichen Richtungen. Diese Änderung von
Geschwindigkeit und Richtung des geostrophischen Windes mit der Höhe
nennt man "thermischen Wind". Der Name leitet sich aus der Tatsache
ab, dass je nach Windrichtung warme oder kalte Temperaturfelder
herangeführt werden. Diesen Vorgang wiederum nennt man Advektion.
Dabei ist eine Linksdrehung des Windes mit der Höhe gleichbedeutend
mit der Heranführung von Kaltluft (Kaltluftadvektion) und eine
Rechtsdrehung des Windes gleichbedeutend mit der Heranführung von
warmer Luft (Warmluftadvektion). Weiterführend ist damit ein Absinken
oder Heben von Luftmassen verbunden. Mehr dazu aber in einem der
nächsten Kapitel der Kleinen Synoptikkunde.

M.Sc. Met. Felix Dietzsch
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 22.10.2020

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