Techniklexikon

Wind

Luftströmung, die durch atmosphärische Druckunterschiede zustande kommt. Umwelt- und Geophysik, vorwiegend in horizontaler Richtung relativ zur Erdoberfläche bewegte Luft. Die sich kollektiv bewegenden Luftteilchen folgen dabei primär dem Gradienten des Luftdrucks. Weiterhin unterliegen sie dem Einfluss von Coriolis-, Reibungs- und Zentrifugalkräften. Die Coriolis-Kraft ist der Geschwindigkeit und dem Sinus der geographischen Breite proportional und wirkt senkrecht zur Windge-schwindigkeit. Auf der Nordhalbkugel lenkt sie die Winde nach rechts von der Luftdruckgradientenrichtung ab. Die Coriolis-Kraft bewirkt, dass Druckunterschiede durch Winde nicht direkt ausgeglichen werden, sondern die Luft Hoch- und Tiefdruckgebiete kreisförmig umströmt. Die durch das Gleichgewicht zwischen Druckgradientenkraft und Coriolis-Kraft bestimmten, parallel zu den Isobaren wehenden Winde werden als geostrophische Winde bezeichnet. Bei starker Krümmung der Strömungsmuster treten zusätzlich Zentrifugalkräfte auf. Der sich theoretisch durch Zusammenwirken aus Druckgradienten-, Coriolis- und Zentrifugalkraft ergebende Wind wird Gradientwind genannt. Häufig können die (mit der Höhe anwachsenden) Druckunterschiede direkt auf bodennahe, horizontale Temperaturgradienten zurückgeführt werden. Die resultierenden Winde nehmen mit der Höhe zu und werden als thermische Winde bezeichnet. Durch Impulsaustausch zwischen verschiedenen Luftmassen und mit der Erdoberfläche wirkt auf die sich bewegenden Luftmassen eine Reibungskraft, deren Stärke zum Erdboden hin zunimmt und durch die die geostrophischen Strömungen in der planetaren Grenzschicht (unterhalb von etwa 1000 Metern) zunehmend beeinflusst werden. Die Reibungskraft bewirkt eine Ablenkung der Windrichtung von der rein geostrophischen Strömung und eine Verringerung der Windgeschwindigkeit. Dadurch treten insbesondere Windkomponenten senkrecht zum Druckgradienten auf, durch die Druckunterschiede abgebaut werden. Da die Bodenreibung über dem Meer geringer ist als über dem Festland, gleichen sich dort Luftdruckunterschiede langsamer aus. Eine besondere Eigenschaft des Bodenwindes ist die mit der Turbulenz zusammenhängende Böigkeit. Sowohl Richtung als auch Geschwindigkeit ändern sich dabei stossartig. Die Böigkeit hängt von der Windgeschwindigkeit, der atmosphärischen Schichtung sowie der Bodenrauhigkeit ab und bewirkt durch turbulente Diffusion eine Durchmischung der Atmosphäre. Die Charakterisierung der mittleren Windgeschwindigkeit erfolgt durch Angabe der Windstärke. (atmosphärische Dynamik, atmosphärische Zirkulation)