Atmosphärische Zirkulation

Was ist die atmosphärische Zirkulation? – Definition

Unter der globalen atmosphärischen Zirkulation, auch planetarische Zirkulation genannt, versteht man alle Zirkulationssysteme und somit auch alle vertikalen und horizontalen Luftbewegungen auf der Erde. Hierzu zählen auch alle globalen Windsysteme.

Wie entsteht die atmosphärische Zirkulation?

Ursache für die Entstehung

Um die Entstehung der atmosphärischen Zirkulation zu erklären, muss man zuerst die unterschiedliche Erwärmung von äquatornahen und polnahen Erdoberflächen betrachten. So liegen am Äquator stets höhere Temperaturen vor, während an den Polen niedrige Temperaturen herrschen. Dies beruht auf dem Einfallswinkel der Sonnenstrahlen auf die Erdoberfläche. Diese treffen in Äquatornähe relativ senkrecht auf die Erdoberfläche und somit mit einem viel steileren Einfallswinkel als in höheren geografischen Breiten wie den Polarregionen. Dies führt zu einer stärkeren Erwärmung der Erdoberfläche am Äquator und einer immer mehr abnehmenden in Polrichtung.

Prozess (Hadley-Zelle)

• Je stärker sich die Erdoberfläche am Äquator erwärmt, desto stärker erwärmt sich auch die Luft über der Erdoberfläche. Die warme Luft dehnt sich aus und steigt nach oben, was dazu führt, dass hoch über dem Äquator ein höherer Luftdruck herrscht als beispielsweise über dem 30. Breitenkreis.

• Ausgelöst durch diesen Druckunterschied strömen Luftmassen in der Höhe vom Äquator aus in Richtung der Pole. Durch die Verschiebung dieser Luftmassen kommt es zu einer Erhöhung des Luftdrucks am Erdboden auf 30° geografische Breite. Hier liegen also Hochdruckgebiete auf Bodenhöhe vor, die sich um den ganzen Erdball erstrecken. Man spricht hier von den Subtropischen Hochdruckgürteln. Am Äquator hingegen bilden sich auf Bodenhöhe Tiefdruckgebiete, die sogenannte Äquatoriale Tiefdruckrinne, die sich ebenfalls um den Erdball zieht.

• Die Subtropischen Hochdruckgürtel und die Äquatoriale Tiefdruckrinne sind Bestandteile der atmosphärischen Zirkulation in den Tropen. Durch die vorliegenden Druckunterschiede strömen Luftmassen in Bodenhöhe in Richtung Äquator und in größeren Höhen von dem Äquator jeweils in Richtung des 30. Breitenkreises. Auf der Nord- und Südhalbkugel ist so je ein gigantischer Luftkreislauf entstanden, der als Hadley-Zelle bezeichnet wird. Diese ist auch in der Abbildung zu erkennen. Die bodennahen Strömungen werden als Passatwinde bezeichnet. Allerdings strömen durch die Corioliskraft, eine Scheinkraft, die Luftmassen nicht geradlinig zum Äquator, sondern werden nach Westen gelenkt. Es entstehen dadurch Nordostpassate auf der Nordhalbkugel und Südostpassate auf der Südhalbkugel.

Nicht nur in den Tropen kommt es zu solchen Zirkulationssystemen, sondern es liegt eine atmosphärische Zirkulation auch in anderen Klimazonen vor. Ein ähnliches System befindet sich so in den Polarzonen. Hierdurch entstehen auf die gleiche Weise wie schon in den Tropen die Polar-Zellen und aufgrund der Ablenkung durch die Corioliskraft die polaren Ostwinde.

Zwischen Polar-Zellen und Hadley-Zellen, also zwischen Subtropischem Hochdruckgürtel und Subpolarer Tiefdruckrinne, liegen die Ferrel-Zellen, die eine entgegengesetzte Zirkulationsrichtung zu den Polar-Zellen und Hadley-Zellen haben. Durch die Corioliskraft entstehen hier auf beiden Erdhalbkugeln die Westwindzonen. Die Abbildung zeigt die gesamte atmosphärische Zirkulation.

Teste dein Wissen zum Thema Atmosphärische Zirkulation!

1.215.161 Schülerinnen und Schüler haben bereits unsere Übungen absolviert. Direktes Feedback, klare Fortschritte: Finde jetzt heraus, wo du stehst!

Übung starten Übung starten

Noch nicht angemeldet?

Jetzt registrieren und vollen Zugriff auf alle Funktionen erhalten!

30 Tage kostenlos testen

Warum ist die globale atmosphärische Zirkulation so wichtig?

Die globale atmosphärische Zirkulation, die durch die unterschiedlich starke Sonneneinstrahlung verursacht wird, wirkt als Klimaanlage unseres Planeten. Ohne den so entstehenden Austausch von Luftmassen wären die Temperaturunterschiede zwischen dem Äquator und den Polen so enorm, dass Leben an vielen Orten nicht möglich wäre.

Die atmosphärische Zirkulation – Zusammenfassung

Unter dem Begriff der atmosphärischen Zirkulation fasst man alle vertikalen und horizontalen Luftbewegungen auf der Erde zusammen. Hierbei wird in der Regel zwischen der Polar-Zelle, der Hadley-Zelle und der Ferrel-Zelle unterschieden.

Die Corioliskraft bewirkt, dass die Winde nicht geradlinig strömen. Man unterscheidet dabei drei große Windsysteme: die Passatwinde aus Osten in Äquatornähe, die Westwindzone in den gemäßigten Breiten und die polaren Ostwinde in den polaren Zonen.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Atmosphärische Zirkulation