Dieser kurze Abriss ist eine Fortsetzung zum Thema des Tages vom 07.07.2019. Dort ging es um die Zugbahnen von Hoch- und Tiefdruckgebieten.
Heute wollen wir der Frage nachgehen, wo klimatisch gesehen die Druckgebilde am ehesten entstehen und sich gerne auch länger aufhalten bzw. sich immer wieder regenerieren. Die klimatische Betrachtung bietet den Vorteil, dass gewisse Schwankungen herausgemittelt werden und so stabilere und eindeutigere Charakteristika übrigbleiben.
Auf der unten angeführten Grafik sieht man bevorzugte Bereiche für die periodische Zyklo- und Antizyklogenese (Zyklogenese bedeutet Bildung von Tiefdruckgebieten und ist dabei mit negativem Vorzeichen versehen und Antizyklogenese entsprechend Hochdruckgebiete mit positivem Vorzeichen) und zwar über den gesamten Globus verteilt. Dabei ist die Abhängigkeit von der Orografie und der Schichtung der Atmosphäre überlagert. Bei der Schichtungsstabilität gilt, dass stabile Schichtung mit Absinken und Wolkenauflösung (Hochdruckgebiet) verbunden ist, wohingegen labile Schichtung dazu führt, dass Luft aufsteigt (Tiefdruckgebiet) und sich Wolken bilden.
Ersichtlich ist aus der Grafik eine gewisse Topografie der Verteilung der Druckgebilde. Topografie deshalb, weil zum einen eine relativ eindeutige Zuordnung zur realen und nicht gemittelten Orografie erkennbar ist. Das gilt allerdings für klimatisch gemittelte Strömungsverhältnisse. Zum anderen sieht man auch den Zusammenhang zur potentiellen Temperatur, die gerade etwas aussagt über die Schichtungsstabilität der Atmosphäre.
In Bezug auf die Orografie sind zwei Schwerpunkte der Bildung von Tiefdruckgebieten zu finden. Der eine liegt im Lee von Gebirgen, wo die Luftsäule gestreckt und labilisiert wird, wodurch die Luft angehoben wird und im Tal der Luftdruck fällt. Hierfür sind gute Bedingungen z.B. im Lee der Kordilleren in Nordamerika gegeben. Der andere Schwerpunkt liegt auch in tiefen Lagen, allerdings spielt hier auch die spezielle Geländeform eine Rolle. Ein sehr gutes Beispiel ist hier das Genua-Tief, wo ein wirkliches Minimum der Geländehöhe existiert und das Terrain von dort in alle Richtungen ansteigt.
Für ein Hochdruckgebiet sind reziproke Bedingungen für die orografische Entstehung förderlich, z.B. häufig in Gipfellagen zu finden, wie über den Alpen. Der Grund dafür ist die vertikale Stauchung der Luftsäule über und luvseitig an dem Gebirge, wodurch der Luftdruck steigt.
Schwieriger wird es, wenn man klare Korrelationen mit thermischen Effekten sucht, die zudem auch noch jahreszeitliche Schwankungen aufweisen. Dennoch lassen sich zumindest für die außertropischen Bereiche Beispiele finden wie zum Beispiel das Azorenhoch, wo das Absinken subtropischer Warmluft für eine nahezu ständige Regeneration an ähnlicher Stelle sorgt. Genau dieses Absinken sorgt für eine Stabilisierung der Luftsäule, also eine stabile Schichtung.
Bei Tiefdruckgebieten ist umgekehrt eine Labilisierung der Schichtung notwendig, damit die Luft zum Aufsteigen gezwungen wird und der Luftdruck fällt. Solche Bedingungen findet man, wie wir gesehen haben im Lee der Gebirge vor.
Bei Tiefdruckgebieten ist die thermische Beurteilung im Allgemeinen allerdings deutlich schwieriger, da diese oft von dynamischen Faktoren überlagert sind.
Zusammenfassend kann man sagen, dass es bezüglich der klimatischen Korrelation von Orografie mit der Zyklo- und Antizyklogenese gute Übereinstimmung gibt. In Bezug auf die Korrelation mit der atmosphärischen Schichtung (ausgedrückt über die potentielle Temperatur) sind die Zusammenhänge schwächer erkennbar und zudem noch jahreszeitlichen Schwankungen unterworfen.
Dr. rer. nat. Jens Bonewitz
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 20.07.2019
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