Entstehung der Passatwinde
Antrieb für diese Winde ist eine
Druckgradientkraft, die hauptsächlich infolge unterschiedlicher Einfallswinkel der Sonne und daraus resultierender verschiedener Erwärmung der Erdoberfläche hervorgerufen wird.
Der Druckgradient entsteht dadurch, dass sich die Erdoberfläche dort besonders stark erwärmt, wo die Sonne senkrecht steht, also im Jahresverlauf innerhalb der
Wendekreise in variierenden Breiten. Das hat eine
Verdunstung von Wasser und ein Aufsteigen der warmen Luft zur Folge. Das lässt am Boden in etwa breitenkreisparallele Zonen von Tiefdruck entstehen, die
Tiefdruckrinne. In höheren Ebenen wird die aufgestiegene Luft nach
Norden und
Süden abgelenkt. Dort kühlt sie ab, sinkt wieder nach unten und erzeugt in diesen Breiten ein Hochdruckgebiet. Durch den Druckunterschied zwischen den inneren Tropen und dem subtropischen Hochdruck entsteht ein
Sog, der die Luft aus dem Norden und Süden in den bodennahen Ebenen der
Atmosphäre wieder zur
Tiefdruckrinne zieht. Diese Ausgleichswinde nennt man Passate der Windgürtel. Die Passatwinde über Land sind heiß und trocken. Wehen die Passatwinde dagegen über Meere, können sie Wasserdampf aufnehmen und bringen Niederschläge.
Das Aufeinandertreffen der Passate an der Tiefdruckrinne führt zu der Bezeichnung
Innertropische Konvergenz (
ITC). Diese ist infolge aufsteigender Luft im Tagesverlauf durch starke
Wolkenbildung und somit meist durch die
Zenitalregen gekennzeichnet. Die Nord-Süd-Verlagerung der ITC im Jahreslauf ist durch das Ausbilden eines Wolkenbandes leicht zu beobachten.
Die Höhenströmung, die das System der Passatzirkulation vervollständigt, bezeichnet man als Gegenpassat oder Antipassat. Gegenpassate wehen in einem Winkel von annähernd 180° zur Richtung der jeweiligen Passate.
Die Luft, die in meist subtropischen Breitenlagen aus den Antipassaten zu Boden sinkt, erwärmt sich mit dem Absinken, wodurch sie eine austrocknende Wirkung hat. Die dort entstehenden Rossbreiten sind häufig windstill.
Infolge des im Jahresverlauf variierenden Zenitstands der Sonne verlagert sich die ITC und damit auch das Passatwindsystem nördlich oder südlich. Dadurch geraten viele tropische Regionen im Jahresverlauf regelmäßig unter den Einfluss unterschiedlicher Winde bzw. Passate. Wechselt der Passat jahreszeitlich bedingt stark die Richtung, so wird er als Monsun bezeichnet.
Ein Wechsel der Niederschlagseigenschaften des Passats ist z.B. am Golf von Guinea in Westafrika zu beobachten, wo der Wind jahreszeitlich bedingt die Richtung ändert. Die Regenzeit der Monate Mai bis Juli verdanken die Küstenregionen hauptsächlich dem Südostpassat, der zuvor über dem Golf von Guinea Feuchtigkeit aufnehmen konnte. Während der übrigen Monate weht in den meisten dieser Regionen jedoch der Nordost-Passat aus den Trockengebieten Nordafrikas.
Die Einordnung der Passatwinde in globale Windsysteme ist beschrieben unter Planetarische Zirkulation.
Geschichte
Die Passatzirkulation, also die die Passatwinde umfassende erdumspannende Luftströmung, wurde erstmals
1735 von
George Hadley sachlich richtig beschrieben, rund einhundert Jahre bevor
Gaspard Gustave de Coriolis die
Corioliskraft allgemeiner als Ursache der Bewegungsablenkung erkannte, welche die besondere Richtung der Passate bewirkt. Das Luftkreislaufsystem („Zirkulationssystem“), dem die Passate entspringen, wird daher
Hadley-Zelle genannt.
Wegen der Beständigkeit wurde und wird er von Segelschiffen zur zügigen Überquerung der Ozeane genutzt. Der Nordost-Passat machte damit den Dreieckshandel der frühen Neuzeit möglich. Europäische Segelschiffe segelten an der afrikanischen Westküste nach Süden bis sie auf den Nordost-Passat trafen, der sie nach Westen trieb. Dort nutzten sie die Meeresströmungen, um aus dem Golf von Mexiko nach Norden zu kommen, von wo die Westwinde der Nordhalbkugel sie wieder nach Europa zurückbrachten.
Siehe auch
Weblinks