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Wenn du an einem heißen Tag über Asphalt schaust, flimmert die Luft manchmal. Das ist ein kleiner Hinweis darauf, dass Wärme Luft in Bewegung bringen kann. In den Tropen passiert das jeden Tag in riesigem Maßstab. Daraus entsteht ein Windkreislauf, der Wetter, Regenzeiten und Wüsten mitprägt.
Die Passatzirkulation ist ein großer Luftkreislauf in den Tropen. Warme Luft steigt nahe dem Äquator auf, strömt in der Höhe nach Norden und Süden, sinkt in höheren Breiten wieder ab und fließt am Boden zurück Richtung Äquator.
- Du kannst erklären, warum Luft am Äquator aufsteigt.
- Du kannst die Teile der Passatzirkulation richtig ordnen.
- Du kannst Nordostpassat, Südostpassat, Antipassat und ITC unterscheiden.
- Du kannst erklären, warum es am Äquator oft regnet und in vielen Subtropen trocken ist.
Wärme, Luftdruck und Wind
Am Äquator treffen Sonnenstrahlen besonders steil auf die Erde. Dadurch erwärmt sich der Boden stark. Der Boden gibt Wärme an die Luft darüber ab.
Warme Luft ist Luft, deren Teilchen mehr Platz brauchen. Dadurch wird sie leichter als kühlere Luft in der Umgebung. Sie steigt auf.
Wenn Luft an einem Ort aufsteigt, bleibt am Boden weniger Luft zurück. Dort entsteht ein Tiefdruckgebiet. Ein Tiefdruckgebiet ist ein Bereich mit niedrigerem Luftdruck als in der Umgebung. Ein Hochdruckgebiet ist ein Bereich mit höherem Luftdruck.
Über dem Äquator wird die Luft stark erwärmt. Sie steigt nach oben. Am Boden entsteht dadurch ein Tiefdruckgebiet. Aus Gebieten mit höherem Luftdruck strömt Luft nach.
Wind entsteht, wenn Luft Druckunterschiede ausgleicht. In Bodennähe strömt Luft meist vom Hoch zum Tief.
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Die ITC als Treffzone der Passate
Die aufsteigende Luft am Äquator enthält oft viel Wasserdampf. Wasserdampf ist Wasser als unsichtbares Gas in der Luft. Wenn Luft beim Aufsteigen kälter wird, kann sie weniger Wasserdampf halten.
Dann kommt es zur Kondensation. Kondensation bedeutet: Wasserdampf wird zu kleinen Wassertröpfchen. Aus diesen Tröpfchen entstehen Wolken und oft kräftige Niederschläge.
Die Innertropische Konvergenzzone, kurz ITC, ist eine wandernde Tiefdruck- und Treffzone nahe dem Äquator. Dort strömen bodennahe Winde zusammen. Die Luft steigt auf.
In äquatornahen Regenwaldgebieten ist es oft heiß und feucht. Warme Luft steigt auf, kühlt in der Höhe ab und bildet hohe Wolken. Deshalb regnet es dort häufig.
Konvergenz bedeutet Zusammenströmen. In der ITC strömen Luftmassen zusammen und werden nach oben gelenkt.
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Der Kreislauf Schritt für Schritt
Der Passatkreislauf ist ein anderer Name für die Passatzirkulation. Er beschreibt denselben Ablauf als geschlossenen Kreislauf.
Die Subtropen sind eine Klimazone außerhalb der Tropen, ungefähr zwischen den Tropen und den gemäßigten Breiten. Für die Passatzirkulation ist besonders der Bereich um etwa 30 Grad nördlicher und südlicher Breite wichtig. Dort liegt oft ein subtropischer Hochdruckgürtel, in dem Luft absinkt.
Der Höhenwind vom Äquator in Richtung Subtropen heißt Antipassat. Er ist der obere Teil des Kreislaufs. Der bodennahe Rückstrom zur ITC heißt Passat oder Passatwind.
Du kannst dir den Kreislauf wie eine Runde vorstellen: Am Äquator steigt Luft auf. In der Höhe strömt sie nach Norden und Süden. Um etwa 30 Grad Breite sinkt sie ab. Am Boden strömt sie als Passat zurück zur ITC.
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Die Grundfolge lautet: aufsteigen, wegströmen, absinken, zurückströmen.
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Nordostpassat und Südostpassat
Die Erde dreht sich. Diese Drehung beeinflusst große Luftbewegungen. Die Corioliskraft ist die scheinbare Ablenkung bewegter Luft durch die Erdrotation.
Auf der Nordhalbkugel wird bewegte Luft nach rechts abgelenkt. Auf der Südhalbkugel wird sie nach links abgelenkt. Deshalb strömen die Passate nicht gerade zur ITC.
Der Nordostpassat ist der bodennahe Passat der Nordhalbkugel. Er weht aus Nordosten zur ITC. Der Südostpassat ist der bodennahe Passat der Südhalbkugel. Er weht aus Südosten zur ITC.
Auf der Nordhalbkugel strömt Luft vom subtropischen Hoch nach Süden zur ITC. Durch die Ablenkung kommt sie aus Nordosten. Deshalb heißt der Wind Nordostpassat.
Auf der Südhalbkugel strömt Luft vom subtropischen Hoch nach Norden zur ITC. Durch die Ablenkung kommt sie aus Südosten. Deshalb heißt der Wind Südostpassat.
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Regen, Trockenheit und Passatinversion
Die Passatzirkulation erklärt, warum manche tropischen Räume sehr feucht sind und andere sehr trocken. Klima beschreibt den typischen Verlauf von Wetter über viele Jahre. Es geht also nicht um einen einzelnen Regentag, sondern um langfristige Muster.
In der ITC steigt feuchte Luft auf. Sie kühlt ab, Wasserdampf kondensiert, Wolken entstehen und Regen fällt. In den subtropischen Hochdruckgebieten sinkt Luft ab. Beim Absinken erwärmt sie sich. Dadurch sinkt die relative Feuchte, also der Feuchteanteil im Vergleich zur möglichen Feuchtemenge der warmen Luft. Kondensation und Wolkenbildung werden gehemmt.
Eine Passatinversion ist eine Sperrschicht in der Atmosphäre. Normalerweise wird Luft mit der Höhe kälter. Bei einer Inversion ist es in einer bestimmten Höhe andersherum: Darüber liegt wärmere Luft. Diese Schicht bremst aufsteigende Luft von unten.
Die Sahara liegt in einem Bereich, in dem häufig Luft absinkt. Beim Absinken erwärmt sich die Luft. Hohe Regenwolken entstehen schwer. Deshalb ist es dort oft sehr trocken.
Bei einer Passatinversion steigt feuchte Luft vom Boden nur bis zur Sperrschicht. Dort kommt sie kaum weiter nach oben. Es können flache Wolken entstehen, aber keine hohen Regenwolken.
Aufsteigende Luft begünstigt Wolken und Regen. Absinkende Luft und Passatinversion begünstigen Trockenheit.
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Die ITC wandert im Jahreslauf
Die Erdachse steht schräg. Deshalb liegt der Bereich mit der stärksten Sonneneinstrahlung im Jahreslauf mal weiter nördlich und mal weiter südlich. Der Zenitstand bedeutet: Die Sonne steht mittags fast oder genau senkrecht über einem Ort.
Die ITC folgt diesem Bereich starker Erwärmung ungefähr. Im Nordsommer verlagert sie sich nach Norden. Im Südsommer verlagert sie sich nach Süden. Dadurch verschieben sich auch Regenzeiten.
Die Wendekreise sind zwei Breitenkreise bei ungefähr 23,5 Grad nördlicher und südlicher Breite. Zwischen ihnen kann die Sonne im Jahreslauf im Zenit stehen.
In Teilen Afrikas wandert die Regenzone im Jahr nach Norden und später wieder nach Süden. Orte nahe am Äquator können dadurch zwei Regenzeiten erleben. Orte weiter nördlich oder südlich haben oft nur eine ausgeprägte Regenzeit.
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Zusammenfassung
Die Passatzirkulation ist ein tropischer Luftkreislauf zwischen Äquator und subtropischem Hochdruckgürtel. Am Äquator erwärmt die Sonne die Luft stark. Die Luft steigt auf, am Boden entsteht Tiefdruck, und in der ITC bilden sich oft Wolken und Regen.
In der Höhe strömt Luft als Antipassat zu den Subtropen. Dort sinkt sie ab und erzeugt bodennahe Hochdruckgebiete. Am Boden strömt sie als Passat zurück zur ITC.
Durch die Corioliskraft werden die bodennahen Passate abgelenkt. Auf der Nordhalbkugel heißt der Wind Nordostpassat, auf der Südhalbkugel Südostpassat. Weil die ITC im Jahreslauf wandert, verschieben sich auch Regenzeiten und trockene Zeiten.
Kurzform des Passatkreislaufs: starke Sonne am Äquator, aufsteigende Luft in der ITC, Höhenwind zu den Subtropen, absinkende trockene Luft, bodennaher Passat zurück zur ITC.
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