Planetarische Zirkulation – Grundlagen und Dreizell-Modell

Fragen-und-Antwort-Karteikarten zur planetarischen Zirkulation, den Druckgürteln, Wind­systemen und den drei atmosphärischen Zellen.

Welche vier globalen Druckgürtel bilden die Grundlage der planetarischen Zirkulation?

Polarhoch, subpolare Tiefdruckrinne, subtropischer Hochdruckgürtel, äquatoriale Tiefdruckrinne (ITC).

Wie heißen die drei großen Zirkulationszellen der Atmosphäre und in welchem Breitenbereich liegen sie jeweils hauptsächlich?

Hadley-Zelle (0–30°), Ferrel-Zelle (30–60°), Polar-Zelle (60–90°).

Wer entdeckte 1856 das Dreizell-Modell und wer verfeinerte es 1941?

William Ferrel entdeckte das Modell, Carl-Gustaf Rossby verfeinerte es.

Welche Winde wehen zwischen 30° und 60° Breite und in welche Richtung?

Die Westwinde (Westerlies) wehen von West nach Ost.

Wie nennt man die bodennahe Zone mit schwachen, variablen Winden im Bereich der ITC?

Kalmen (Doldrums).

Was bewirkt die Corioliskraft in der Hadley-Zelle bei der bodennahen Rückströmung zum Äquator?

Sie lenkt die Luft ab und erzeugt die Nordost-Passate auf der Nord- und die Südost-Passate auf der Südhalbkugel.

Warum liegen viele große Wüsten (z. B. Sahara) in der Subtropenregion um 30° Breite?

Wegen des subtropischen Hochdruckgürtels, in dem trockene, absinkende Luft stabile, niederschlagsarme Bedingungen schafft.

Welche Wettererscheinungen sind typisch für die Innertropische Konvergenzzone (ITC)?

Starkes Aufsteigen feucht-warmer Luft, Bildung von Cumulonimbus-Wolken, häufige Gewitter und niedriger Bodendruck.

Zwischen welchen Breiten befindet sich die Polarfront und was geschieht dort?

Etwa bei 60° N/S; warme Westwinde treffen auf kalte Polarluft, steigen auf und bilden die subpolare Tiefdruckrinne mit zyklonaler Aktivität.

Wie entstehen die polaren Ostwinde (Polar Easterlies)?

Luft, die am Polarhoch absinkt, fließt bodennah zur Polarfront und wird durch die Corioliskraft nach Osten abgelenkt.

Was schließt eine Hadley-Zelle und welche Windsysteme entstehen dabei bodennah?

Die absinkende Luft im subtropischen Hoch, die als Passate zum Äquator zurückströmt, schließt die Hadley-Zelle.

Wie beeinflusst die Erdrotation das theoretische Ein-Zellen-Modell der atmosphärischen Wärme­verteilung?

Sie bricht die eine Konvektionszelle in drei Zellen pro Hemisphäre auf (Hadley, Ferrel, Polar).

An welcher Höhen­grenze verlaufen der Polar- und der Subtropen-Jetstream ungefähr?

In der Nähe der Tropopause, etwa bei 10–12 km (≈ 100 hPa).

Welche Rolle spielt die ITC für den globalen Energie­austausch?

Sie ist das Hauptgebiet des Aufsteigens warm-feuchter Luft, wodurch Energie vom Erdboden in höhere Atmosphärenschichten transportiert wird.

Warum sind die Passatwinde besonders feucht, wenn sie die äquatorialen Ozeane überqueren?

Sie nehmen über den warmen Meeresoberflächen große Mengen Wasserdampf auf.

Was beschreibt der Begriff "subpolare Tiefdruckrinne"?

Ein langgestrecktes Gebiet niedrigen Luftdrucks bei etwa 60° Breite, das durch das Aufsteigen von Luft an der Polarfront entsteht.

Wo befindet sich das Polarhoch und welche klimatischen Bedingungen herrschen dort?

Über den Polargebieten (90° N/S); kalte, absinkende Luft erzeugt hohen Luftdruck und meist klare, stabile Wetterverhältnisse.

Welche großräumige Windrichtung dominiert oberhalb der Passat­inversion in der Hadley-Zelle?

Ein äquatorferner, oft ostwärts gerichteter Höhenwind, der schrittweise in die Subtropen abwandert.