Über MetService

Wetterkarten, wie sie im Fernsehen, in einer Zeitung oder hier erscheinen, werden als “Oberflächenkarten” oder korrekter als “Mittlere Meeresspiegelkarten” (MSL) bezeichnet. Sie zeigen, was zu einer bestimmten Zeit passiert, wo die meisten von uns es brauchen – an der Erdoberfläche. Sie zeigen nicht, was auf höheren Ebenen geschieht, wo der Windstrom etwas ganz anderes tun kann.

Die Isobaren

Diese geraden Linien, die sich über die Karte krümmen, werden Isobaren genannt (iso = gleich, bar = Druck). Sie verbinden Orte mit dem gleichen mittleren Luftdruck auf Meereshöhe (Gewicht pro Quadratmeter Luftfläche darüber). Einige haben Zahlen, die diesen Wert in Hektopascal anzeigen.

Isobaren und der Wind

Isobaren können uns etwas über den Wind erzählen. Christopher Buys-Ballot (1818-90), ein niederländischer Meteorologe, stellte 1857 die entscheidende Verbindung zwischen Isobaren und Wind her. In der südlichen Hemisphäre ist seine Regel so leicht zu merken wie drei L’s:
Wenn Sie in den Wind schauen, ist der NIEDRIGE Druck auf Ihrer LINKEN Seite.

Aus den Isobaren können Sie also die Winde abschätzen, aber es ist nicht ganz so einfach wie das Gesetz von Buys-Ballot. Hier sind fünf Windtipps:

1. Winde wehen fast direkt (aber nicht ganz) entlang der Isobaren.

Dies ist nur eine andere Art zu geben – Balloons Gesetz. In der südlichen Hemisphäre ist der Fluss im Uhrzeigersinn um TIEFS und gegen den Uhrzeigersinn um HÖHEN. In der nördlichen Hemisphäre ist die Strömung umgekehrt. Im Bild rechts ist die Windrichtung durch die roten Pfeile angegeben.

2. Je näher die Isobaren sind, desto stärker sind die Winde.

Dies variiert mit dem Breitengrad … auf einer Wetterkarte mit Isobaren im Abstand von 4 Hektopascal bedeutet ein Abstand von etwa zwei Breitengraden (mit geraden Isobaren) frische Winde über Auckland, aber einen Sturm über Fidschi.

3. Oberflächenwind ‘leckt’ über die Isobaren in Richtung Niederdruck, um etwa 15 bis 20 Grad über dem offenen Meer, aber um bis zu 30 bis 90 Grad über und um Land. Diesmal zeigen die roten Pfeile die Windrichtungen, wie sie eher sein werden – sanft über die Isobaren in Richtung niedrigerem Druck fließen.

4. Wegen der ‘spin-out’ wirkung, wenn drehen ecken, die wind geschwindigkeit kann:

• Bis zu 20% höher als der Isobarenabstand vermuten lässt, wenn sich die Luft um (und aus) einem Hoch dreht
• Bis zu 20-40% leichter als der Isobarenabstand vermuten lässt, wenn sich die Luft um (und in) ein Tief dreht.
• Die blauen Pfeile zeigen den Wind, wie er wahrscheinlich ist; die roten Pfeile zeigen, wie der Wind wäre, wenn er parallel zu den Isobaren fließen würde. Je länger der Pfeil, desto stärker der Wind.
• Wo sich die Strömung stark um das Hoch krümmt, ist der blaue Pfeil länger als der braune Pfeil, was bedeutet, dass der Wind stärker ist, als der isobare Abstand vermuten lässt.
• Wo sich die Strömung stark um das Tief krümmt, ist der braune Pfeil länger als der blaue Pfeil, was bedeutet, dass der Wind schwächer ist als der isobare Abstand .

5. Isobaren sind nur geglättete Annäherungen und erzählen nur von der allgemeinen Windströmung, nicht von den Details. Windströmung über Land ist nicht einfach … es ist wie Wasser, das über einen felsigen Bach fließt, um Ecken wirbelt und zwischen Felsbrocken rauscht. Der Wind beschleunigt Täler hinunter, biegt sich um Landzungen, beugt sich über Widerlager, wird von der Küste verzerrt, taucht und taucht über Hügel und Täler, Wirbel hinter Bergen und galoppiert durch Lücken. Es gibt eine natürliche Zurückhaltung für Oberflächenwind, sich über Land in der Kühle der Nacht oder in der Nähe der Morgendämmerung zu bewegen, und es kann an Land während eines heißen Tages (Meeresbrise) oder Offshore in der Nacht (Landbrise) gezogen werden. Nachts gekühlte Bergluft sinkt in die Täler und fließt ins Meer (katabatischer Wind). Diese Effekte zeigen sich nicht in den Isobaren auf der Wetterkarte, sondern können die lokale Windgeschwindigkeit halbieren oder verdoppeln und ihre Richtung verzerren (immer in Richtung Niederdruck).

Ein Geländeeffekt zeigt sich auf der Wetterkarte: Gebirgsketten verzerren die sie kreuzenden Isobaren. Im Beispiel oben rechts, Die Südalpen sind die Isobaren, die aus der Tasmanischen See kommen, mit einem Druckaufbau auf der Luvseite und einem gegengleichenden Druckabfall nach unten – Wind von den Bergen. Vermeiden Sie es aufgrund dieser Verzerrung, Isobaren über Bergen zu verwenden, um die Windrichtung zu ermitteln. Vermeiden Sie im Allgemeinen auch die Verwendung von Isobaren, um den Windfluss über hohem Boden zu berechnen.

Im Beispiel rechts oben in Rot sind auch Beobachtungen des Oberflächenwindes an MetService-Stationen für die gleiche Zeit wie die Isobaren dargestellt. Der “lange” Teil des Windpfeils zeigt die Richtung an. Wie zu sehen ist, richten sich einige Winde gut mit den Isobaren aus und andere stehen fast im rechten Winkel zu ihnen.

Die Höhen

Wenn Isobaren ein Gebiet mit hohem Druck einschließen, wird dies als Hoch- oder Antizyklon bezeichnet und sein Zentrum ist auf einer Wetterkarte mit einem ‘H’ gekennzeichnet. Der Begriff Antizyklon ist ein bisschen meteorologischer Jargon.

Der zentrale Druck eines schwachen Hochs beträgt etwa 1015hPa, während ein starkes oder intensives Hoch einen zentralen Druck von etwa 1030hPa aufweist. Ein sich verstärkendes Hoch hat einen steigenden Zentraldruck, während ein sich abschwächendes Hoch einen fallenden Zentraldruck hat.

In der Nähe eines Hochzentrums gibt es leichte Winde und manchmal Gebiete mit niedriger Wolke, die antizyklonische Dunkelheit genannt werden. Rund um den Rand eines Hochs sind die Winde manchmal stark. Intensive Höhen neigen dazu, die Isobaren zusammenzudrücken, wodurch Bereiche mit starken Winden entstehen. Winterhöhen bringen oft Frost; Sommerhöhen können Gewitter und Hagel bringen. Je größer die Höhen sind, desto langsamer bewegen sie sich und blockieren manchmal die Fronten, die versuchen, ihnen zu folgen.

Die Tiefen

Isobaren bilden Formen und Muster. Wenn sie ein Gebiet mit niedrigem Druck einschließen, wird dies als ‘Tief’ oder ‘Depression’ bezeichnet und sein Zentrum ist auf einer Wetterkarte mit einem ‘L’ gekennzeichnet. Der Begriff Depression ist ein bisschen meteorologischer Jargon.

Ein Niederdrucksystem ist wie ein riesiger Windtrichter, der sich nach innen und oben windet und warme Luft in der Mitte zum Aufstieg zwingt. Wenn die Luft aufsteigt, kühlt sie ab und es bilden sich Wolken.

Der zentrale Druck eines flachen Tiefs liegt über 1000 hPa, eines moderaten Tiefs 980-1000 hPa und eines tiefen oder intensiven Tiefs unter 980 Hpa. Wenn es zwei oder mehr Zentren gibt, wird das Tief als komplex bezeichnet. Wenn der zentrale Druck steigt, wird das Tief als Füllung oder Schwächung bezeichnet. Wenn der zentrale Druck fällt, wird gesagt, dass sich das Tief verstärkt oder vertieft.

Das Satellitenbild oben rechts (vom Satelliten GMS-5, mit freundlicher Genehmigung der Japan Meteorological Agency) zeigt Wolkenmuster, die ziemlich typisch für solche sind, die mit Höhen und Tiefen verbunden sind

Luftmassen

Ein Luftstrom, der von einem vorgegebenen Ort (warm, kalt, feucht oder trocken) ausgeht, wird als Luftmasse bezeichnet. Luftmassen werden nach ihrer Herkunft benannt und jede hat ihre eigene charakteristische Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

• Eine tropische Luftmasse besteht aus Luft, die aus den Tropen strömt (WARM)
• Eine polare Luftmasse besteht aus Luft, die aus Polarregionen strömt (KALT)
• Eine maritime Luftmasse ist eine, die über ein großes Seegebiet strömt (FEUCHT)
• EINE kontinentale Luftmasse ist eine, die über ein großes Landgebiet strömt (TROCKEN)

Die Luftmassen, die Neuseeland erreichen, sind im Allgemeinen entweder maritim polar oder maritim tropisch.

Fronten, Täler und Konvergenzzonen

Eine Front markiert die Grenze zwischen zwei Luftmassen und erscheint auf der Wetterkarte als Linie mit Dreiecken oder Halbkreisen.

Eine Kaltfront ist die Vorderkante einer eindringenden kälteren Luftmasse und wird durch eine Linie mit Dreiecken markiert, die darauf zeigen, wohin sie sich bewegt. Kaltfronten schieben sich unter die wärmere Luft vor ihnen, zwingen die warme Luft nach oben und bilden Wolken und Regengebiete. Das Wolkenband ist in der Regel etwa 50 bis 400 Kilometer (30 bis 200 Seemeilen) breit. Wie eine Kaltfront vorbeizieht: jeder Regen klärt sich, aber es können Schauer auftreten, die Luftfeuchtigkeit sinkt, die Lufttemperatur sinkt normalerweise, der Druck steigt und der Wind ändert die Richtung.

Eine Warmfront ist die Vorderkante einer Invasion wärmerer Luft. Seine Oberflächenposition ist durch eine Linie mit Halbkreisen gekennzeichnet, die darauf zeigen, wo es sich bewegt. Die vorrückende warme Luft steigt über eine Zone zurückziehender kühlerer Luft auf und bildet eine Wolkenbank, die vom Boden nach oben abfällt und oft anhaltenden, stetigen Regen mit sich bringt. Diese Wolkenbank kann 500 bis 1000 Kilometer (270 bis 540 Seemeilen) breit sein. Als eine Warmfront vorbeizieht: jeder Regen wird fleckig, aber die Luftfeuchtigkeit bleibt hoch, Die Lufttemperatur kann leicht ansteigen, der Druck stabilisiert sich und der Wind ändert die Richtung.

Eine okkludierte Front oder Okklusion tritt auf, wenn eine Kaltfront eine Warmfront überholt, so dass alles, was von der ursprünglichen warmen Luft übrig bleibt, oben eingeschlossen wird, wo sie abkühlt und dichte Wolken und Regen bildet. Es ist durch eine Linie mit Dreiecken und Halbkreisen auf derselben Seite markiert, die darauf zeigt, wo sich die Front bewegt. Als eine verschlossene Front vorbeigeht: jeder Regen wird fleckig, der Wind lässt nach, die Druckabfallrate kann sich ausgleichen,aber die Lufttemperatur ändert sich nicht viel.

Eine stationäre Front ist eine, die ihren Bewegungsimpuls verloren hat, so dass weder die Luftmasse viel Fortschritte macht. Es ist durch eine Linie mit abwechselnden Dreiecken und Halbkreisen auf gegenüberliegenden Seiten markiert … die in die wärmere Luftmasse hineinragenden Dreiecke und die in die kühlere Luftmasse hineinragenden Halbkreise. Es dauert eine Weile, bis eine stationäre Front vorbeigeht: Jeder Regen klärt sich nur langsam und Temperatur und Druck ändern sich nicht viel.

Wenn Isobaren eine scharfe Biegung um ein Tief machen, wird dieser Biegebereich genanntein Trog mit niedrigem Druck oder einfach ein Trog. Tröge sind auch oft wie Zungen geformt und enthalten normalerweise Wetter ähnlich wie Tiefs und Fronten.

Horizontale Konvergenz ist das Zusammenkommen zweier Luftströme. Wenn diese beiden Luftströme aus unterschiedlichen Luftmassen stammen und sich signifikante Wolken- und Wettereffekte ergeben, wird die resultierende Konvergenzlinie üblicherweise als Front gezeichnet. Wenn sich diese beiden Luftströme jedoch in derselben Luftmasse befinden und signifikante Wolken- und Wetterergebnisse vorliegen, wird das Wettermerkmal als Konvergenzlinie gezeichnet. Konvergenzlinien werden nur in den Tropen gezogen.

Grate und Spalten

Wenn Isobaren eine scharfe Ecke um ein Hoch drehen, bilden sie einen sogenannten Grat mit hohem Druck, der oft wie eine Zunge geformt ist, die sich vom hohen Zentrum aus erstreckt. Das Wetter in einem Grat ist eine Erweiterung des Wetters in der Höhe. Ein Col ist der Name für das Gebiet mit leichten variablen Winden, das zwischen zwei benachbarten Drucksystemen liegt. Oft enthält dieses Gebiet entweder Nebel oder Gewitter

Kalte, warme, verdeckte und stationäre Fronteneine Wetterkarte zeigt:

• Höhen und Tiefen
• Täler mit niedrigem Druck und Grate mit hohem Druck
• Konvergenzlinien