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Passatzirkulation: Entstehung und Folgen
Die Passatzirkulation ist ein tropischer Luftkreislauf zwischen Äquator und subtropischen Breiten. Am Äquator steigt stark erwärmte Luft auf, strömt in der Höhe polwärts, sinkt ungefähr bei 30° nördlicher und südlicher Breite ab und fließt am Boden als Passatwind zum Äquator zurück.
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Warum steigt die Luft am Äquator auf?
Am Äquator treffen die Sonnenstrahlen besonders steil auf die Erdoberfläche. Der Boden und die bodennahe Luft erwärmen sich stark. Die erwärmte Luft dehnt sich aus, hat eine geringere Dichte als kühlere Umgebungsluft und steigt auf.
Dadurch befindet sich am Boden weniger Luftmasse. Es bildet sich ein langgestrecktes Tiefdruckgebiet. Luft aus Gebieten mit höherem Luftdruck strömt dorthin, denn Wind gleicht Druckunterschiede aus.
Innertropische Konvergenzzone
Die Innertropische Konvergenzzone, kurz ITC, ist die äquatornahe Tiefdruckzone, in der Luft aus beiden Halbkugeln zusammenströmt und aufsteigt. Konvergenz bedeutet Zusammenströmen.
Beim Aufsteigen kühlt die Luft ab. Wasserdampf kann kondensieren: Wolken entstehen und häufig fällt kräftiger Regen. Deshalb liegen im Einflussbereich der ITC viele feuchte Tropengebiete.
Aufsteigende Luft begünstigt Wolken und Niederschlag: Erwärmung → Aufstieg → Abkühlung → Kondensation → Regen.
Wie schließt sich der Passatkreislauf?
Die aufgestiegene Luft kann nicht unbegrenzt weiter nach oben strömen. In großer Höhe breitet sie sich nach Norden und Süden aus. Diese polwärts gerichtete Höhenströmung wird Antipassat genannt.
Auf ihrem Weg kühlt die Luft weiter ab. Ungefähr bei 30° nördlicher und südlicher Breite sinkt sie großräumig ab. Dadurch entsteht am Boden der subtropische Hochdruckgürtel.
Beim Absinken wird die Luft verdichtet und wärmer. Dadurch sinkt ihre relative Feuchte, und Wolkenbildung wird erschwert. Vom subtropischen Bodenhoch strömt die Luft schließlich zum Bodentief der ITC zurück. Diese bodennahe Rückströmung ist der Passat.
So kannst du den Kreislauf in einem Querschnitt beschriften:
- Äquator und ITC: starke Erwärmung, Aufstieg und Bodentief.
- Obere Troposphäre: Antipassat nach Norden und Süden.
- Subtropen um 30° N und 30° S: Absinken und Bodenhoch.
- Bodennähe: Passatwinde zurück zur ITC.
Zeichne die Aufwärtsbewegung am Äquator, die Höhenströmung, das Absinken in den Subtropen und die bodennahe Rückströmung als geschlossenen Kreislauf. Erst der letzte Pfeil zurück zur ITC macht aus einzelnen Luftbewegungen eine Zirkulation.
Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.
In der steigt Luft auf. In der Höhe strömt sie als polwärts. In den Subtropen sie ab. Am Boden kehrt sie als zum Äquator zurück.
Warum heißen die Winde Nordost- und Südostpassat?
Ohne Erdrotation würde die bodennahe Luft ungefähr geradlinig vom subtropischen Hoch zur ITC strömen. Durch die Erdrotation wird bewegte Luft jedoch seitlich abgelenkt. Diese scheinbare Ablenkung heißt Corioliskraft.
- Auf der Nordhalbkugel wird bewegte Luft nach rechts abgelenkt. Der Wind weht deshalb aus Nordost in Richtung Südwest: Nordostpassat.
- Auf der Südhalbkugel wird bewegte Luft nach links abgelenkt. Der Wind weht deshalb aus Südost in Richtung Nordwest: Südostpassat.
Windrichtungen werden nach der Richtung benannt, aus der der Wind kommt. Ein Nordostpassat kommt also aus Nordost.
Nordhalbkugel: Ablenkung nach rechts → Nordostpassat. Südhalbkugel: Ablenkung nach links → Südostpassat.
Wie beeinflusst die Zirkulation Klima und Jahreszeiten?
Die vertikale Luftbewegung erklärt ein wichtiges räumliches Muster:
- In der ITC steigt feuchte Luft auf, kühlt ab und bringt häufig starke Niederschläge.
- In den Subtropen sinkt Luft ab. Wolkenbildung wird erschwert, weshalb dort häufig trockene Gebiete liegen. Die Sahara und die Kalahari sind Beispiele aus Afrika.
Das ist ein idealisiertes Grundmuster, keine Garantie für jeden Ort. Passatluft kann über dem Meer Wasserdampf aufnehmen. Erreicht sie anschließend Land, kann sie dort Niederschlag bringen. Untergrund und genaue Lage verändern daher die regionale Wirkung.
Die ITC wandert im Jahreslauf
Der Bereich der stärksten Sonneneinstrahlung verschiebt sich mit dem Sonnenstand nach Norden und Süden. Die ITC und mit ihr die Passatzirkulation folgen dieser Verlagerung.
Nahe dem Äquator kann ein Gebiet dadurch lange oder wiederholt im Einfluss der ITC liegen und ganzjährig feucht sein. Weiter vom Äquator entfernt erreicht die ITC einen Ort möglicherweise nur während eines Teils des Jahres. Dort wechseln eher Regen- und Trockenzeiten.
Wie wendest du das Modell auf neue Räume an?
Gehe bei einer unbekannten Region in vier Schritten vor:
- Bestimme die Lage: Liegt der Ort nahe der ITC, zwischen ITC und Subtropenhoch oder im Bereich des Absinkens?
- Bestimme die Luftbewegung: Steigt die Luft auf, sinkt sie ab oder strömt sie bodennah?
- Leite die Feuchtewirkung ab: Aufstieg begünstigt Wolken und Regen; Absinken erschwert Wolkenbildung.
- Prüfe Abweichungen: Hat die Luft zuvor ein Meer überquert und Feuchtigkeit aufgenommen? Verschiebt sich die ITC im Jahreslauf über den Ort?
Eine Region liegt nördlich des Äquators. Während einiger Monate zieht die ITC über sie hinweg; im übrigen Jahr wirkt häufiger trockene Passatluft.
Ableitung: Während des ITC-Einflusses steigt feuchte Luft auf, sodass die Regenwahrscheinlichkeit zunimmt. Entfernt sich die ITC, wird Niederschlag seltener. Das spricht für einen jahreszeitlichen Wechsel zwischen Regen- und Trockenzeit.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Passatzirkulation
- ITC: Erwärmung, Bodentief, Aufstieg und häufig Regen
- Antipassat: Höhenströmung nach Norden und Süden
- Subtropen: Absinken, Bodenhoch und häufig Trockenheit
- Passate: bodennahe Rückströmung zur ITC
- Corioliskraft: Nordostpassat und Südostpassat
- Jahreslauf: Verlagerung mit dem Sonnenstand
- Regionale Abweichung: Feuchteaufnahme über Wasser