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Einführung in die Meteorologie (met210) - Teil VII: Synoptik

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Einführung in die Meteorologie (met210) - Teil VII: Synoptik. Clemens Simmer. VII Synoptische Meteorologie. Synoptik ist die Zusammenschau der Wettervorgänge in Raum und Zeit mit dem Ziel der Wetteranalyse und Wettervorhersage . Die Synoptik ist Teil der Angewandten Meteorologie.

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Presentation Transcript
vii synoptische meteorologie
VII Synoptische Meteorologie

Synoptik ist die Zusammenschau der Wettervorgänge in Raum und Zeit mit dem Ziel der Wetteranalyse und Wettervorhersage. Die Synoptik ist Teil der Angewandten Meteorologie.

1. Allgemeines

- Definitionen

- Darstellungsweisen

- Dreidimensionale Sicht

2. Synoptische Systeme mitterer Breiten, oder

„Wie entstehen Tiefs und Hochs“

- verschiedene Skalen

- Vorticitygleichung

- Frontentheorien

vii 2 1 grundlegendes und skalen
VII.2.1 Grundlegendes und Skalen

27.10.2002, 12 UTC

VIS

Tiefs sind durch ausgeprägte Wirbelstrukturen in den Wolken zu erkennen.

Fronten erscheinen oft als isolierte Bänder. Hochs sind weniger auffällig und oft nur durch wolkenfreie Gebiete kenntlich.

IR

einige beobachtungen
Einige Beobachtungen
  • Tiefdruckgebiete wandern meist von West nach Ost.
  • Tiefdruckgebiete entstehen meist in bestimmten geographischen Regionen; sie entstehen dann oft in ganzen Familien, d.h. nacheinander bilden sich Tiefs an einem Ort und wandernd dann sich weiter entwickelnd ostwärts.
  • Tiefdruckgebiete wirken „dynamisch“ und haben einen klaren Lebenszyklus über mehrere Tage während Hochdruckgebiete eher passiv und oft auch strukturlos wirken. Ihre Form ändert sich oft erratisch; manche Hochs können Wochen existieren.
  • Tiefs haben Fronten während Hochs i.a. keine Fronten besitzen.
  • Achtung: Die hier später behandelten dynamischen Tiefs und Hochs der Westwindzone unterscheiden sich grundsätzlich von den thermischen Tiefs und Hochs, die wir im Folgenden kurz abhandeln.
erl uterung zu thermischen druckgebilden hitzetief

H

kaltwarmkalt

kaltwarmkalt

kaltwarmkalt

H

T

Erläuterung zu thermischen Druckgebilden- Hitzetief -

Ursache von Hitzetiefs: Erwärmung der unteren Atmosphäre durch positive Strahlungsbilanz am Boden, es folgen

  • Ausbeulen der Isobarenflächen nach oben
  • sich entsprechend bildende Druckgradienten in der Höhe führen zu

seitlichem Abfließen der Luft in der Höhe

  • dadurch Druckfall im Zentrum (Tief!)
  • Einfließen der Luft zum Zentrum am Boden

Thermische Tiefs haben einen warmen Kern!

  • Hurrikane (tropische Zyklonen) sind gewissermaßen auch thermische Tiefs.
erl uterung zu thermischen druckgebilden k ltehoch

T

warmkaltwarm

warmkaltwarm

warmkaltwarm

T

H

Erläuterung zu thermischen Druckgebilden- Kältehoch -

Ursache: Abkühlung der unteren Atmosphäre durch negative Strahlungsbilanz am Boden, es folgen

  • Ausbeulen der Isobarenflächen
  • Druckgradienten in der Höhe führen zu

seitlichem Einfließen

  • In Folge Druckanstieg im Zentrum
  • Ausfließen aus Zentrum am Boden
slide7
Thermische Druckgebilde in der globalen atmosphärischenZirkulation am Boden im Nordwinter und Nordsommer

Isolinien: Bodendruck; Pfeile: horizontaler Wind

Kontinentale Kältehochs im Winter

Kontinentale Hitzetiefs im Sommer

Datenquelle: NCEP-Reanalysen; Entwurf: H. Mächel

gegen berstellung von thermischen und dynamischen druckgebilden

kaltwarmkalt

warmkaltwarm

H

T

T

H

Gegenüberstellung von thermischen und dynamischen Druckgebilden

Thermische Tiefs und Hochs

Konvergenz

Divergenz

Dynamische Tiefs und Hochs werden durch Strömungs-strukturen (Divergen-zen und Konvergen-zen) in der Höhe angetrieben.

H

T

Die resultierende Strömung am Boden verändert dann aber wieder auch die Strömung in der Höhe.

die westwinddrift zirkumpolare wellen
Die Westwinddrift – zirkumpolare Wellen

Bodenfronten

  • Die mittleren Breiten sind durch vorherrschende westliche Winde in allen Höhengekennzeichnet (u.a. durch thermischen Wind).
  • Eine Frontalzone in der Troposphäre umzieht in Wellen beide Hemisphären.
  • Die Frontalzonen setzen sich dabei in der Troposphäre nach unten fort und sind dabei nach oben zur kalten Luft geneigt.

(aus Roedel, 1994)

Isohypsen der 300 hPa Fläche

beispiel boden und 500hpa karte vom 10 3 2003 12 utc
Beispiel: Boden- und 500hPa-Karte vom 10.3.2003, 12 UTC

Die Frontalzone in der Höhe ist durch gedrängte Isohypsen zu erkennen. Isothermen und Isohypsen sind i.w. parallel zueinander; unterschiedlich temperierte Luftmassen fließen parallel zueinander.

Am Boden setzt sich die Frontalzone in Kalt- und Warmfronten fort. Isothermen und Isohypsen (hier Isobaren!) stehen im Winkel zueinander; unterschiedlich temperierte Luftmassen werden daher gegeneinander geführt.

bungen zu vii 2 1
Übungen zu VII.2.1
  • Wie unterscheiden sich thermische und dynamische Tiefs?
  • Warum sind Wolken auf Satellitenbildern im sichtbaren Spektralbereich UND im infraroten Spektralbereich hell?
ad