Hans Klaus Meyer: Luftmassenbewegung und Luftmaesenumwandhmg in einer rasch ziehenden Zyklone
9
Einzelwert in besondere Karten (Karten 11a—20a) eingetragen, sodaß für jede absolute Topo
graphie eine entsprechende Geschwindigkeitskarte entsteht. In diesen Karten werden Linien gleicher
Geschwindigkeit im Abstand von 25 zu 25 km/h gezogen. Lediglich aus Gründen einer besseren
Übersicht werden die absoluten Topographien und die Geschwindigkeitskarten getrennt gezeichnet.
Ein erster Blick auf diese verschiedenen Geschwindigkeitskarten zeigt eine gewisse Ähnlichkeit
bei allen Karten. Überall befindet sich auf der Südseite der Zyklone ein Gebiet größter Geschwindig
keit und im Zentrum einschließlich der Zyklonennordseite ein solches geringster Geschwindigkeit.
Durch Übereinanderlegen der absoluten Topographien und der Geschwindigkeitskarten ist es
nunmehr möglich, die horizontalen Luftversetzungen zu konstruieren. Dabei wird angenommen,
daß die vorhandenen Karlen jeweils 6 Stunden lang unverändert bleiben, und zwar die 08.00-Uhr-
Karte von 05.00 bis 11.00 Uhr, die 14.00-Uhr-Karte von 11.00 bis 17.00 Uhr, die 19.00-Uhr-Karte
von 17.00 bis 23.00 Uhr und die 02.00-Uhr-Kare von 23.00 bis 05.00 Uhr. Die einzelnen Luftteil
chen laufen dann während 6 Stunden entlang den entsprechenden Isopotentialen mit einer Ge
schwindigkeit, die aus der zugehörigen Geschwindigkeitskarte zu entnehmen ist.
Bevor auf die eigentlichen Luftbahnen näher eingegangen wird, ist noch eine Betrachtung er
forderlich über Abweichungen vom Gradientwindgesetz. Es zeigt sich nämlich, daß sich die Luft
massen der freien Atmosphäre zum großen Teil schneller bewegen als das Druckfeld und das mit
ibm verknüpfte Geschwindigkeitsfeld. Die Luftteilchen erfahren daher beim Überschreiten von
Linien gleicher Geschwindigkeit Beschleunigungen, was gleichbedeutend ist mit Abweichungen vom
Gradientwindgesetz. Dennoch wurde allein mit Gradientwind gerechnet. Denn ein Feld großer Ge
schwindigkeitsänderungen befindet sich,wie schon erwähnt, nur auf der Südseite der Zyklone. Wenn
die Luftteilchen in dieses Gebiet gelangen, vergrößert sich ihre Geschwindigkeit, und sie w erden zum
tiefen Druck hin abgelenkt. Haben die Luftteilchen das Gebiet größter Geschwindigkeit durch
strömt, so wird ihre Geschwindigkeit wieder geringer, und sie werden dann vom tiefen Druck weg
abgelenkt. Abgesehen von geringfügigen Abweichungen gelangen die Luftteilchen wieder auf die
Bahn, die sie bei Gradientwind zurücklegen würden. (Man vergleiche nebenstehende schematische
Figur 2. Darin bedeuten: groß gestrichelt die Luftbahnen bei Annahme
von Gradienlwind; klein gestrichelt die Lufthahnen unter Berück
sichtigung von Beschleunigungen; ausgezogene Linien die Isoharen.)
Nach diesen mehr grundsätzlichen Betrachtungen sollen nun
mehr an Hand einiger Beispiele die horizontalen Gradientwindluft-
bahnen näher betrachtet werden. Diese Beispiele sollen gleichzeitig
der Übergang sein zu der im Abschnitt II zu besprechenden Luft-
masscnbewegung in der Zyklone.
In Figur 3 sind im 500-mb-Niveau Luftbahnen für einen Zeitraum von 24 bis 30 Stunden
in einem erdfesten Koordinatensystem gezeichnet. Da jede einzelne Höhenkarte für 6 Stunden als
repräsentativ genommen wurde, wurde jeweils dieser Zeitraum bei den Luftbahnen durch Pfeil
spitzen abgegrenzt und die entsprechende Uhrzeit dabei notiert.
Außer den horizontalen Luftbahnen sind in Figur 3 auch die Bahnen des Zyklonenkerns am
Boden und in 500 mb Höhe eingetragen. Der Kern im 500-mb-Niveau ist dabei nur geschätzt, da
die Isobaren in dieser Höhe teilweise nicht mehr geschlossen sind. In Figur 4 sind dieselben Luft
bahnen der Figur 3 noch einmal gezeichnet in einem Koordinatensystem, das sich mit dem Zyklonen
kern im 500-mb-Niveau bewegt (= druckfestes System). Die Konstruktion der Luftbahnen erfolgte
hier so, daß von der 6-stündigen horizontalen Luftversetzung jeweils die Bewegung des Zyklonen
kerns in Abzug gebracht wurde. In einem derartigen druckfesten System sieht man besser, welche
Luftteilchen den Kern umrunden und welche Luftteilchen in der Drift verbleiben.
Ein zweites Beispiel über die Luftbahnen im 500-mb-Niveau ist in den Figuren 5 und 6 gegeben,
und zwar in Figur 5 in einem erdfesten und in Figur 6 in einem druckfesten System.
Um einen etwas besseren Überblick zu gewinnen, wurden einige typische Luftbahuen auch im
800-mb-Niveau gezeichnet, die in der Figur 7 dargestellt sind.