Arbeitsblatt: Die Planetarische Zirkulation

Die Planetarische Zirkulation Die Sonne erwärmt die gesamte Erde. Die Verteilung dieser Wärme in den verschiedenen Breiten des Erdballs ist jedoch ungleichmäßig. Die tropischen Regionen um den Äquator erreicht weit mehr Sonnenenergie, als die mittleren Breiten oder die Polarregionen. Die Tropen erhalten mehr Energie aus der Sonnenstrahlung, als sie wieder abgeben können. Umgekehrt strahlen die Polarregionen mehr Wärme ab, als sie erhalten. Würde kein Wärmeaustausch erfolgen, so würden die heißer und heißer werden, während es an den kälter und kälter würde. Die ungleiche Wärmebilanz in verschiedenen Breiten treibt die Strömung in der Atmosphäre an. Die Wärmeenergie wird von warmen zu kalten Regionen umverteilt, etwa 60% über atmosphärische Strömungen, etwa 40% über Ozeanströme. Eine Möglichkeit, den Wärmetransport vom Äquator zu den Polen zu erreichen, wäre die Ausbildung einer einzigen Strömungszelle. Die Warm-luft würde über den Tropen aufsteigen, sich in der Höhe polwärts bewegen, dort absinken und im Ausgleich nahe der Erdoberfläche zum Äquator zurückströmen (vgl. Abb. 1). Da die Erde aber rotiert und ihre Achse nicht genau senkrecht zur Rich-tung der Sonnenstrahlung steht sind die tatsächlichen weltweiten Strömungsmus-ter um einiges komplizierter. Anstelle einer einzigen Strömungszelle nimmt man im globalen Strömungsmodell deren drei pro Halbkugel an. Dabei handelt es sich um die tropische Zelle (auch genannt), die Zelle der mittleren Breiten (Ferrel-Zelle) und die polare Zelle (vgl. Abb. 2). Doch wie wird der Wind angetrieben? Durch die grosse Einstrahlung steigt die erhitzte Luft im Bereich des Äquators nach oben und erzeugt am Boden eine die Erde umspannende, die sogenannte innertropische Konvergenzzone ITC (vgl. Abb. 23). In ihr fliessen die Passate zusammen, die nach dem Absinken der tropischen Luft im Richtung Äquator sie fliessen. Aufrund ihrer konstanten auf Windrichtung der werden Nordhalbkugel als bzw. auf der Südhalbkugel bezeichnet. Die nordwärts bzw. südwärts aus dem subtropischen Hochdruckgürtel ausfliessenden Winde stossen als Süd- bzw. Nord-Westwinde gegen Norden bzw. gegen Süden vor und treffen an der Polarfront auf die kalten.