Winde verstehen

Wind kann mit einigen der komplexesten Stürme des Wetters in Verbindung gebracht werden, aber sein Anfang könnte nicht einfacher sein.

Definiert als horizontal Luftbewegung von einem Ort zum anderen, Winde entstehen durch Luftdruckunterschiede. Da die ungleiche Erwärmung der Erdoberfläche diese Druckunterschiede verursacht, ist die Energiequelle, die Wind erzeugt, letztendlich die Sonne.

Nach dem Start des Windes ist eine Kombination von drei Kräften für die Steuerung seiner Bewegung verantwortlich - die Druckgradientenkraft, die Coriolis-Kraft und die Reibung.

Die Druckgradientenkraft

Es ist eine allgemeine Regel der Meteorologie, dass Luft von Gebieten mit höherem Druck zu Gebieten mit niedrigerem Druck strömt. Dabei bauen sich Luftmoleküle am Ort des höheren Drucks auf, während sie sich darauf vorbereiten, in Richtung des niedrigeren Drucks zu drücken. Diese Kraft, die Luft von einem Ort zum anderen drückt, wird als Druckgradientenkraft bezeichnet. Es ist die Kraft, die Luftpakete beschleunigt und so den Wind weht.

Die Stärke der "Druck" -Kraft oder der Druckgradientenkraft hängt ab von (1) der Differenz der Luftdrücke und (2) dem Abstand zwischen den Druckbereichen. Die Kraft wird stärker, wenn der Druckunterschied größer oder der Abstand zwischen ihnen kleiner ist und umgekehrt.

Die Coriolis-Kraft

Wenn sich die Erde nicht dreht, strömt die Luft direkt vom hohen zum niedrigen Druck. Da sich die Erde jedoch nach Osten dreht, werden die Luft (und alle anderen frei beweglichen Objekte) auf der Nordhalbkugel rechts von ihrem Bewegungspfad abgelenkt. (Sie werden in der südlichen Hemisphäre nach links abgelenkt.) Diese Abweichung wird als Coriolis-Kraft bezeichnet.

Die Coriolis-Kraft ist direkt proportional zur Windgeschwindigkeit. Dies bedeutet, je stärker der Wind weht, desto stärker lenkt der Coriolis ihn nach rechts ab. Coriolis hängt auch vom Breitengrad ab. Es ist an den Polen am stärksten und schwächt sich ab, je näher man dem 0 ° Breitengrad (dem Äquator) kommt. Sobald der Äquator erreicht ist, ist die Coriolis-Kraft nicht mehr vorhanden.

Reibung

Nehmen Sie Ihren Fuß und bewegen Sie ihn über einen Teppichboden. Der Widerstand, den Sie dabei spüren - wenn Sie ein Objekt über ein anderes bewegen - ist Reibung. Dasselbe passiert mit dem Wind, wenn er über die Oberfläche des Bodens weht. Reibung, die durch das Gelände - Bäume, Berge und sogar Erde - entsteht, unterbricht die Bewegung der Luft und verlangsamt sie. Da Reibung den Wind verringert, kann sie als die Kraft betrachtet werden, die der Druckgradientenkraft entgegenwirkt.

Es ist wichtig zu beachten, dass Reibung nur wenige Kilometer von der Erdoberfläche entfernt ist. Oberhalb dieser Höhe sind die Auswirkungen zu gering, um berücksichtigt zu werden.

Wind messen

Wind ist eine Vektorgröße. Dies bedeutet, dass es zwei Komponenten hat: Geschwindigkeit und Richtung.

Die Windgeschwindigkeit wird mit einem Anemometer gemessen und in Meilen pro Stunde oder Knoten angegeben. Seine Richtung wird von einer Wetterfahne oder einem Windsack bestimmt und als Richtung ausgedrückt wovon es weht. Wenn zum Beispiel Winde von Norden nach Süden wehen, wird dies als Wind bezeichnet nördlich, oder aus dem Norden.

Windschuppen

Um die Windgeschwindigkeit leichter mit den beobachteten Bedingungen an Land und auf See und der erwarteten Sturmstärke und den zu erwartenden Sachschäden in Beziehung zu setzen, werden üblicherweise Windskalen verwendet.

• Beaufort Wind Scale
  Die Beaufort-Waage wurde 1805 von Sir Francis Beaufort (einem Offizier und Admiral der Royal Navy) erfunden und half den Seeleuten, die Windgeschwindigkeit ohne Einsatz von Instrumenten einzuschätzen. Sie machten dies, indem sie visuell beobachteten, wie sich das Meer verhält, wenn Winde vorhanden sind. Diese Beobachtungen wurden dann mit der Beaufort-Skala abgeglichen, und die entsprechende Windgeschwindigkeit konnte geschätzt werden. 1916 wurde die Skala um Land erweitert.
  Die ursprüngliche Skala umfasst dreizehn Kategorien von 0 bis 12. In den 1940er Jahren wurden fünf weitere Kategorien (13 bis 17) hinzugefügt. Ihr Einsatz war tropischen Wirbelstürmen und Wirbelstürmen vorbehalten. (Diese Beaufort-Zahlen werden selten verwendet, da die Saffir-Simpson-Skala denselben Zweck erfüllt.)
• Saffir-Simpson Hurricane Wind Scale
  Die Saffir-Simpson-Skala beschreibt die wahrscheinlichen Auswirkungen und Sachschäden eines landenden oder vorbeiziehenden Hurrikans auf der Grundlage der Stärke der maximal anhaltenden Windgeschwindigkeit eines Sturms. Es unterteilt Hurrikane in fünf Kategorien, von 1 bis 5, basierend auf den Winden.
• Verbesserte Fujita-Skala
  Die Enhanced Fujita (EF) -Skala bewertet die Stärke von Tornados basierend auf der Höhe des Schadens, den die Winde verursachen können. Es unterteilt Tornados in sechs Kategorien, von 0 bis 5, basierend auf den Winden.

Wind-Terminologie

Diese Begriffe werden häufig in Wettervorhersagen verwendet, um bestimmte Windstärken und -dauern zu übermitteln.

Terminologie	Definiert als…
Leicht und variabel	Windgeschwindigkeiten unter 7 Knoten
Brise	Ein schwacher Wind von 13-22 Knoten
Gust	Ein Windstoß, der bewirkt, dass die Windgeschwindigkeit um 10+ Knoten (12+ Meilen pro Stunde) zunimmt und dann um 10+ Knoten (12+ Meilen pro Stunde) abnimmt.
Sturm	Ein Gebiet mit anhaltenden Oberflächenwinden von 34-47 kn (39-54 mph)
Bö	Ein starker Wind, der 16+ Knoten (18+ Meilen pro Stunde) zulässt und eine Gesamtgeschwindigkeit von 22+ Knoten (25+ Meilen pro Stunde) für mindestens 1 Minute beibehält