Hausübung Luftdruc­kverglei­ch Bremerha­ven vs. Zugspitz­e und Ryd-Sche­rhag-Eff­ekt 686 Wörter / ~3½ Seiten Autor Daniel H. im Nov. 2011

Kurzfassung: Der Text bietet eine detailli­erte Analyse des Luftdruc­ks an zwei deutsche­n Wetterst­ationen, Bremerha­ven und Zugspitz­e, und erklärt den Ryd-Sche­rhag-Eff­ekt, der Druckver­änderungen in der Atmosphäre beschrei­bt. Er beinhalt­et Berechnu­ngen zum reduzier­ten Luftdruc­k auf Meereshö­he und diskutie­rt die Auswirku­ngen von Konverge­nz und Divergen­z in der Troposph­äre auf die Bildung von Hoch- und Tiefdruc­kgebiete­n. Die Theorie wird durch Verweise auf wissensc­haftlich­e Literatu­r gestützt­, was die Bedeutun­g des Effekts für den Energiea­ustausch zwischen verschie­denen geograph­ischen Breiten unterstr­eicht.

HA Ryd Scherhag Effekt

 

Rechnung der Aufgabe 1.)

 

geg:

Bremerhaven: ϑ1 = -2,4°C N1= 3 mm p1= 1004 hPa z1= 7m

Zugspitze: ϑ2 = -22,4°C N2= 0mm p2= 690 hPa z2= 2962m

R= 287 J*kg^-1*K^-1

g= 9, 80665 m*s^-2

 

ges:

p₀₁ und p₀₂

 

Lsg:

ϑ1 und ϑ2 in K: ϑ1= 273,15- 2,4 T1= 270, 75 K ϑ2= 273,15- 22,4 T2= 250, 75 K

T1 wird mit feuchtadiabatischen Faktor multiplizieren, da 3mm Niederschlag vorhanden sind: 270, 75 K*0,65 ≈ 175,99 K

nach p₀  umgestellt:

 

 

 

p01 = 1005, 37 hPa	p02 = 1033, 12 hPa

 

 

Antwort:

 

Der Luftdruck an der Wetterstation Bremerhaven, reduziert auf Meeresniveau beträgt 1005, 37 hPa, im Gegensatz zur Wetterstation Zugspitze, an der, der Luftdruck reduziert auf Meeresniveau,

1033, 12 hPa beträgt.

Daraus folgt, dass die Zugspitze näher am Kern des Hochdruckgebietes ist, da der Luftdruck größer ist als der, der im Bremerhaven gemessen wurde.

 

 

 

Bearbeitung der Aufgabe 2.)

 

Der Ryd-Scherhag- Effekt ist ein dynamisches Druckgebilde, das 1927 als erstes von V. H. Ryd projektiert wurde, um die Luftdruckveränderung innerhalb der Frontalzone zu erklären. Später wurde dann die Vorstellung über die Druckverteilung von Richard Scherhag zur Theorie der Druckfallbebilde und der Zyklonenbildung weiterentwickelt. (vgl. Weischet 2002, S. 147 und Kappas 2009, S. 108)

Der Ryd- Scherhag- Effekt beschreibt die, in der Höhenströmung durch zunehmenden- oder abnehmenden Druckgradienten, dargelegte Druckveränderung im Bodendruckfeld.  Ursache der Veränderungen beim Bodendruck ist die Massenträgheit der Luftteilchen in der Höhe, die einerseits wirkt, wenn die Isobaren zusammenlaufen, sich also eine Konvergenz bildet, oder wenn die Isobaren auseinanderlaufen, also eine Divergenz bilden. Dementsprechend kann sich ein geostrophischer Strom, dessen Geschwindigkeit von der Corioliskraft abhängt, wegen dieser Massenträgheit, bei veränderten Druckgradienten erst zeitverzögert entwickeln. Dies hat zur Folge, dass die Luft für eine bestimmte Zeit nicht mehr isobarenparallel strömt und daher je nach Luftdruckgefälle zum tiefen Luftdruck, oder aber ,entgegen dem Luftdruckgefälle, zum hohen Luftdruck hin verschoben werden kann. Im Allgemeinen kann deshalb gesagt werden, dass bei konvergierenden Isobaren ein Massentransport zum niedrigeren und bei Divergenz ein Transport zum höheren Luftdruck stattfindet. All dies findet in der mittleren und höheren Troposphäre in knapp 18 km Höhe statt. Die Auswirkungen in Bodennähe der Zu- bzw. Abfuhr von Luft in der Höhe ist die Herausbildung von Konvergenzen (Tief) oder Divergenzen (Hoch) durch hohen oder tiefen Bodenluftdruck. Bei optimalen Vorraussetzungen kann  so eine planetarische Frontalzone erzeugt werden. (vgl. Baumhauer et all 2008, S.42, Kappas 2009, S. 107Ff und Weischet 2002, S. 145Ff)

Darüber hinaus kann der Effekt durch die horizontale Zufuhr von Luftmassen durch Wind von der relativen Vorticity, was die Folge von weitläufigen Wirbelimpulsen bei dem Zusammenlaufen der Isobaren  von sich um eine vertikale Achse rotierenden Luftmassen ist, überlagert werden, die je nach Gegebenheit die Bildung von Hochs und Tiefs intensiviert oder mildert. Die relative Vorticity nimmt darüber hinaus Richtung Äquator zu und polwärts ab. Folglich entwickeln sich an der polwärtigen Stirnseite zyklonaler Höhentröge des Jetstream- Deltas, die eine positive Vorticity- Advektion aufzeigen, dominierend Tiefdruckgebiete. Im Gegensatz zur äquatorialen Seite mit ihrer negativen Vorticity, die vor allem dynamische Hochdruchgebiete ausbildet. Zudem scheren die ostwärtig verlagerten Druckgebilde aus der Höhenströmung aus. Der Grund für diese Verlagerung der Tiefdruckgebiete polwärts und der Hochdruckgebiete äquatorwärts, ist die durch die geographische Breite bedingte Zunahme der Corioliskraft, die an der polwärtigen Seite etwas stärker ist als an der äquatoriellen. Durch die unterschiedliche Ausrichtung der Corioliskraft, in Zyklonen nach außen, bei Antizyklonen nach innen, häufen sich als Folge die dynamischen Tiefs in den höheren Breiten an und bilden die subpolare Tiefdruckrinne, während dessen sich die  dynamischen Hochdruckgebilde in den niedrigeren Breiten zur suptropischen Hochdruckzone entwickeln. Der durch diesen Prozess entstandene zellulare Aufbau, der polaren und tropischen Zirkulation, ermöglich einen heterogenen Transfer zwischen den Systemen, weshalb der Ryd- Scherhag- Effekt eine bedeutende Rolle für den meridionalen Energieaustausch spielt. (vgl. Baumhauer et all 2008, S.42 und Gebhardt et all, S. 219-220)

 

Wörter: 471

 

Literaturnachweis:

 

Baumhauer, R., Kneisel, Ch., Möller, S., Schütt, B. & Tressel, E. (2008): Geowissen Kompakt. Physische Geographie 2. Klima-, Hydro-, Boden- und Vegitationsgeographie. Darmstadt. S.42

Gebhardt, H., Glaser, R., Radtke, U. & Reuber, P. (Hrsg. 2007):Geographie. Physische Geographie und Humangeographie. 1.Aufl. München. S. 219 - 220

Kappas, M. (2009): Klimatologie. Klimaforschung im 21. Jahrhundert- Herausforderung für Natur und Sozialwissenschaft. Heidelberg. S. 107 - 108

Weischet, W. (2002): Studienbücher der Geographie. Einführung die Allgemeine Klimatologie. 6. Aufl. Berlin. S. 145 – 147