Vor wenigen Minuten hat mich ein Freund im Facebook, Kurt Pichler aus Oberösterreich, auf die Idee gebracht, ein klein wenig über die Doldrums zu reflektieren.
Atlantiksegler, also jene, die von Europa in die Karibik und dann über die nördliche Route zurück, über die Azoren heimkehren, kennen die Rossbreiten. Dort herrschen die höchsten Wassertemperaturen und der höchste Salzgehalt vor. Durch den hohen Salzgehalt ist sehr wenig bis gar kein Plankton vorhanden. Das ergibt wiederum die tiefblaue Farbe. Durch die hohe Reflektion des klaren Wassers ist natürlich auch die Temperatur der Luftmassen erheblich ansteigend. Ich werde das ein ander mal genauer erörtern.
Eines noch, die Rossbreiten, der Name, kommt von den alten Seefahrern, die in diesen windstillen Zonen das eine oder andere Ross geschlachtet haben, um nicht gänzlich zu verhungern.
Die Doldrums, auch ein Terminus der alten Seebären. Doldrums auf gut Deutsch auch Flaute, Windstille, Kalme etc. Diese Flautenzonen entstehen durch Konvergenz.
Die Innertropische- oder Intertropische Konvergenzzone (ITC für Inter Tropic Convergence oder ITCZ für Inter-Tropical Convergence Zone), auch Doldrums oder Kalmenzone genannt, ist eine wenige hundert Kilometer breite Tiefdruckrinne in Äquatornähe im Bereich der von Norden und Süden aufeinander treffenden Passatwinde. Sie ist durch Konvektionserscheinungen und eine in der Regel starke Quellbewölkung gekennzeichnet.
Entstehung und Jahreszeitliche Verlagerung
Die Innertropische Konvergenzzone.
In der Nähe des Äquators, überall dort, wo die Sonne mittags senkrecht, das heißt im Zenit, steht, wird die Luft durch die dortige starke Sonneneinstrahlung stark erhitzt, woraufhin diese expandiert.
Die erwärmte und expandierende Luft konvektiert (thermische Advektion, vertikal) und muss hierbei Arbeit leisten, weshalb sie mit zunehmender Höhe abkühlt (Joule-Thomson-Effekt). Mit der Unterschreitung der Taupunkttemperatur bilden sich aufgrund der dabei sinkenden Wasserdampfkapazität der Luft, im Verbund mit der in ihr enthaltenen meist hohen Luftfeuchtigkeit, hochreichende und massive Wolkenformationen. Diese führen zu starken Niederschlägen, den so genannten Zenitalregen. Bei der Kondensation wird in der Höhe Wärme frei, die der Luft bei der Verdunstung am Boden als „latente Wärme“ beigegeben wurde.
In der Höhe fließt die Luft seitlich, nach Norden und Süden, ab. In der Folge des Ausdehnens, Aufsteigens und seitlich Abfließens der Luft sinken sowohl die Luftdichte als auch der Luftdruck am Boden stark ab. Es bildet sich also eine den gesamten Globus umspannende Zone stabiler Tiefdruckgebiete sehr großen Ausmaßes, sowohl vertikal als auch horizontal, welche als Tiefdruckrinne bezeichnet wird.
Da sich Luftdruckunterschiede durch Massenströme ausgleichen und in der Tiefdruckrinne am Boden kein Vakuum entstehen kann, fließt horizontal von Norden und Süden Luft nach, was man als Konvergenz bezeichnet. Dieser Massenstrom, hier Wind genannt, ist in Richtung und Stärke relativ konstant. Er wird durch die Corioliskraft, eine Scheinkraft, auf der Nordhalbkugel in Bewegungsrichtung nach rechts und auf der Südhalbkugel in Bewegungsrichtung nach links abgelenkt, weshalb die resultierenden Winde, die Passate, eine Ostkomponente besitzen. Durch die starke Konvektion liegt die Tropopause in der ITC höher.
Im Bereich der ITC wirkt ferner die Walkerzirkulation, die u.a. für den El Ninjo mitverantwortlich ist. Allerdings herrscht in der äquatorialen Tiefdruckrinne häufig Windstille, weshalb das Passieren dieses „Kalmengürtels“ für die segelnden Seefahrer früherer Zeiten problematisch war.
Die Innertropische Konvergenzzone bildet sich im Bereich der größten Erwärmung der Erdoberfläche. Daher folgt sie tendenziell dem Zenitstand der Sonne, welcher von der Jahreszeit abhängt.
Dies geschieht mit einer Verzögerung von etwa einem Monat.
Die unterschiedliche Erwärmung von Land- und Meeresflächen beeinflusst die Lage der ITC stark. Die ungleiche Verteilung der Landflächen bewirkt, dass die Mittellage der ITC sich bei ungefähr 5° nördl. Breite befindet. Über Pazifik und Atlantik verschiebt sie sich im Jahresverlauf nur um wenige Grade, über Südamerika vor allem im Südsommer deutlich, wegen der südwärts gelegenen größeren Landmasse. Wegen des dreiseitigen Landeinschlusses des Indischen Ozeans ist die Verschiebung über dem sich daraus ergebenden asiatisch-afrikanischen Monsungebiet besonders ausgeprägt. Hier wird der Wendekreis wegen der Wirkung des Himalaya nach Norden teilweise sogar knapp überschritten.
Der Verlauf der ITC und seine jahreszeitliche Änderung beeinflusst somit auch die Klimazonierung. Ohne 'störende' Landmassen würde die Zonierung der Klimazonen deutlich stärker einem globalen Gürtelmuster ähneln.
Wenn die ITC sich nach dem 21. März nach Norden sowie nach dem 23. September vom Äquator nach Süden verlagert, entsteht am Äquator eine sekundäre ITC
Wetter im Bereich der ITC
Die Folgen der aufsteigenden Luft sind hierbei starke Wolkenbildung (Cumulonimbus), wolkenbruchartige Schauer und Gewitter. Dies liegt darin begründet, dass die schon recht feuchte Luft beim Aufsteigen langsam abkühlt und als Folge die Wasserdampfkapazität derselben sinkt. Die relative Luftfeuchtigkeit nimmt dabei immer weiter zu. Wird der Taupunkt unterschritten, so kommt es als Folge recht schnell zur Kondensation, die aufgrund der Ausmaße der Konvektionsströmung enorme Mengen flüssigen Wassers hervorbringt und so zu häufigen starken Gewittergüssen führt.
Die Sekundäre innertropische Konvergenz (auch sekundäre ITC) ist ein Klimaphänomen im Bereich des Äquators.
- Im Bereich der Tropen ist die Einstrahlung ganzjährig intensiv. Der mittägliche Einfallswinkel der Sonnenstrahlen schwankt zwischen 43° und 90°, die Tageslänge zwischen 10,5 und 13,5 Stunden.
Die Erdoberfläche wird folglich stark erwärmt und damit auch die auflagernde Luft. Dennoch kommt es nicht überall zu starkem Aufstieg der erwärmten Luftmassen, da die Passatinversion diesen vielerorts verhindert. Ihrer Entstehung nach kann sich aber am Äquator, dem längsten Breitenkreis der Erde, keine Passatinversion ausbilden. Deshalb kommt es hier ganzjährig zur Konvektion mit Wolkenbildung und Regen. Dieses Phänomen wird als sekundäre ITC bezeichnet, wenn sich die primäre ITC von März bis September nach Norden und von September bis März nach Süden verlagert. Ende März und Ende September fallen beide zusammen.
Quellen
- Diercke Weltatlas. Westermann, Braunschweig 1996, ISBN 3-14-100600-8, Karten 1 und 2, S. 128.
- Nathalie de Noblet et al.: Sensitivity of simulated Asian and African summer monsoons to orbitally induced variations in insolation 126, 115 and 6 kBP. In: Climate Dynamics. Volume 12, Number 9, Juli 1996, S. 589–603. Springer, Berlin/Heidelberg. ISSN 0930-7575.
Weblinks
- Impact of Sea Surface Temperature Anomalies on the Skill of Monthly Forecasts (englisch, PDF, 2,05 MB)
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