Die Beziehung zwischen Druckgradient und Windgeschwindigkeit

Der Druckgradient ist die Änderung des Luftdrucks über eine Entfernung. Große Änderungen innerhalb kürzerer Entfernungen bedeuten hohe Windgeschwindigkeiten, während Umgebungen, die weniger Druckänderungen mit der Entfernung aufweisen, niedrigere oder nicht vorhandene Winde erzeugen. Dies liegt daran, dass sich Luft mit höherem Druck immer in Richtung Luft mit niedrigerem Druck bewegt, um ein Gleichgewicht in der Atmosphäre zu erreichen. Steilere Steigungen führen zu einem stärkeren Schub.

Oberflächenwetterkarten zeigen den Luftdruck mit Linien gleichen Drucks oder Isobaren. Diese Linien, auch Druckkonturen genannt, liegen normalerweise in Abständen von vier Millibar (mb). Diese Konturen bilden auf einer Karte Kreise um Hoch- und Tiefdrucksysteme. Eng beieinander liegende Konturen bedeuten starken Wind. Da der Druck im Allgemeinen mit der Höhe abnimmt, wird eine Glättungsmethode verwendet, die alle Stationen auf den Standarddruck auf Meereshöhe, der als 1013 mb oder 29,92 Zoll Quecksilber angesehen wird (inHg).

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Die hohe bis niedrige Kraft, die Wind und seine Geschwindigkeit verursacht, funktioniert auf synoptischen Skalen, wie sie auf herkömmlichen Oberflächenkarten dargestellt sind. Gradienten können auch auf Skalen auftreten, die viel kleiner sind als die hohen und niedrigen Systeme, die mit Systemen mittlerer Breite verbunden sind. Ein Beispiel ist ein Microburst, der innerhalb eines einzelnen Gewitters auftritt. Ein Microburst ist ein vertikaler Druckgradient, der durch vorhandene trockene Luft unter oder in das Gewitter verursacht wird. Regen verdunstet in dieser trockenen Luft und sorgt für Kühlung. Kühle Luft ist dichter, wodurch Luft mit höherem Druck erzeugt wird, die an die Oberfläche stürzt.

Die hohe bis niedrige Kraft, die den Wind und seine Geschwindigkeit verursacht, funktioniert auf synoptischen Skalen, wie sie auf herkömmlichen Oberflächenkarten dargestellt sind. Gradienten können auch auf Skalen auftreten, die viel kleiner sind als die hohen und niedrigen Systeme, die mit Gewittern in mittleren Breiten verbunden sind. Ein Beispiel ist ein Microburst, der innerhalb eines einzelnen Gewitters auftritt. Ein Microburst ist ein vertikaler Druckgradient, der durch vorhandene trockene Luft unter oder in das Gewitter verursacht wird. Regen verdunstet in dieser trockenen Luft und sorgt für Kühlung. Kühle Luft ist dichter, wodurch Luft mit höherem Druck erzeugt wird, die an die Oberfläche stürzt.

Die Windgeschwindigkeit wird durch den Druckgradienten bestimmt. Welcher Gradient entspricht also einer bestimmten Windgeschwindigkeit? Laut The Weather Book von Jack Williams wird ein Druckunterschied von einem halben Pfund pro Quadratzoll zwischen Orten, die 500 Meilen voneinander entfernt sind, beschleunigen in drei Stunden noch Luft bis zu einem Wind von 80 Meilen pro Stunde." Abstand. Dies ist schwer zu präzisieren, da andere Faktoren wie Reibung, Coriolis-Effekt, "Spin-out" und Breitengrad die Geschwindigkeit beeinflussen. Ein Beispiel von metservice.com ist "ein Abstand von etwa zwei Breitengraden (mit geraden Isobaren) bedeutet frischen Wind über Auckland, aber einen Sturm über Fidschi."

Laut einem Online-Papier der Central Michigan University stimmt es nicht, dass Luft immer der Druckgradientenkraft von hoch nach niedrig folgt. Eine vertikale Abwärtsbewegung kann bei niedrigem bis zu hohem Durchfluss auftreten. Dies liegt daran, dass die Schwerkraft einfach größer ist als der Druckgradient.

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