Ein Tiefdruckgebiet (kurz das Tief, auch die Störung) ist ein Teil der Erdatmosphäre mit niedrigerem Luftdruck gegenüber dessen großräumiger Umgebung. Ihm steht begrifflich und räumlich das Hochdruckgebiet gegenüber. Von einem Tiefdruckgebiet spricht man nur dann, wenn ein Zentrum ausgemacht werden kann, von dem aus gesehen der Druck horizontal in jede Richtung zunimmt. In anderen Fällen handelt es sich um einen Trog.

Man unterscheidet thermische Tiefdruckgebiete und dynamische Tiefdruckgebiete (Zyklone).

Arten

Dieser Artikel oder Abschnitt bedarf einer Überarbeitung. Näheres sollte auf der Diskussionsseite, unter Überarbeiten-Baustein angegeben sein. Bitte hilf mit, ihn zu verbessern, und entferne anschließend diese Markierung.

Windströmungen

Anstatt von allen Seiten radial auf das Tiefdruckgebiet zuzuströmen, rotiert die zuströmende Luft um eine vertikale Achse ins Tiefdruckgebiet hinein. Dies ist durch die Erdrotation (Corioliskraft) und die Kugelform der Erde bedingt. Auf der Nordhalbkugel der Erde wird eine sich bewegende Luftmasse durch den Corioliseffekt in Bewegungsrichtung nach rechts abgelenkt, was sich zur Ablenkung in Richtung des größten Druckgefälles addiert (Barisches Windgesetz) und auf der Südhalbkugel ist es umgekehrt.

Winde, die in ein Tiefdruckgebiet zuströmen, werden nach rechts abgelenkt. Sie rotieren (von oben betrachtet) entgegen dem Uhrzeigersinn – also im mathematisch positiven Drehsinn. Tiefdruckgebiete werden daher auch Zyklonen genannt.

Winde, die aus einem Hochdruckgebiet abströmen, werden ebenfalls nach rechts abgelenkt. Sie rotieren (von oben betrachtet) im Uhrzeigersinn – also im mathematisch negativen Drehsinn. Hochdruckgebiete werden daher auch Antizyklonen genannt.

Die Corioliskraft verschwindet am Äquator. Zu den Polen nimmt sie zu.

Auf globaler Skala verlaufen Höhenwinde aufgrund der Corioliskraft in etwa entgegengesetzt zu den Bodenwinden, denn im Rahmen der planetarischen Zirkulation strömt warme Luft aus den Tropen in Richtung der Pole. Aufgrund der Corioliskraft wird sie dabei in östlicher Richtung abgelenkt, so dass in der Höhe starke westliche Winde (Jetstream) vorherrschen. Die am Boden zurückströmende polare Kaltluft wird durch die Corioliskraft in westliche Richtung abgelenkt (polarer Ostwind).

Auf regionaler Skala bilden sich thermische Tiefdruckgebiete auch über warmen Wasserflächen, über denen feuchte warme Luft aufsteigt und sich dabei abkühlt. Lokal entstehen so Zirkulationen wie Landwind und Seewind. Dasselbe passiert an Berghängen bei Bergwind und Talwind (welche den Luftaustausch mit Frischluft ermöglichen). Im größeren Maßstab entstehen so die mit heftigen Regenfällen einhergehenden tropischen Wirbelstürme, wobei man bei einer geringen Ausprägung auch von einem tropischen Tief spricht. Bei hoher Windgeschwindigkeit (ab Windstärke 12) können die Stürme schwere Verwüstungen anrichten. Je nach Kontinent spricht man dann von Hurrikanen oder Taifunen.

Dynamische Tiefdruckgebiete sind unter anderem für die polaren Ostwinde (Polarwirbel) und äquatorialen Passatwinde (Innertropische Konvergenzzone) verantwortlich.

Tiefdruckwirbel

Ein Tiefdruckwirbel wird dadurch bedingt, dass die in den mittleren Breiten entgegengesetzten Winde nicht in laminarer (wirbelfrei fließender) Strömung aneinander abgleiten, sondern in turbulenter Strömung Wirbel bilden (siehe auch Rossby-Welle). Diese Wirbel haben ihrer Natur gemäß eine eher vertikale Wirbelachse, so dass die Winde am Boden und in der Höhe in nahezu die gleiche Richtung wehen. Ein für Europa typischer Tiefdruckwirbel ist das Islandtief.

Aufbau einer klassischen außertropischen Tiefdruckzone (Idealzyklone)

Wenn kalte und warme Luft aus je einem Hochdruckgebiet gemeinsam in ein Tiefdruckgebiet (meist einen Tiefdruckwirbel) einströmen, bilden sich Fronten. Neben diesen Fronten gibt es für verschiedene Bereiche eines Tiefdruckgebiets besondere Bezeichnungen.

Warmfront

An der Vorderseite des Tiefs gleitet warme – und damit relativ leichte – Luft auf die vor ihr liegende kältere, schwerere Luft auf und wird dabei gehoben. Es entsteht eine Warmfront. Die aufgleitende Luft kühlt sich dabei adiabatisch ab, es kommt zur Kondensation und es bilden sich zuerst Eiskristallwolken (Cirrus) und dann Schichtwolken (Stratus, Nimbostratus), aus denen es anhaltend regnen kann. Weil die abgekühlte Luft sich zu der kalten Luft an der Vorderseite des Tiefs zuschlägt, wandert die Warmfront (im mit dem Tief rotierenden Bezugssystem) zunehmend in Richtung der Rückseite des Tiefs. Durch die insgesamt entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtete Rotation (auf der Nordhalbkugel) des Tiefdruckgebietes entsteht der Eindruck, als ob die Warmfront sich langsam an der Vorderseite des Tiefs einrollt.

Kaltfront

Bei einer Kaltfront schiebt sich kalte Luft unter die warme Luft, die sich dabei adiabatisch abkühlt. Dabei regnet es. Weil hier die abgekühlte Luft sich zur Kaltluft auf der Rückseite des Tiefs zuschlägt, wandert die Kaltfront (im mit dem Tief rotierenden Bezugssystem) zunehmend in Richtung der Vorderseite des Tiefs. Durch die insgesamt entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtete Rotation des Tiefdruckgebiets entsteht der Eindruck, als ob die Kaltfront sich schnell an der Vorderseite des Tiefs einrollt.
Die Kaltfront ist gekennzeichnet durch konvektive Bewölkung, auch bekannt als Quellwolken (Cumulus, Cumulonimbus). Es kommt zu Schauern, auch Gewitter können folgen.

Wetterablauf beim Durchzug einer außertropischen Zyklone

Mit ihrer Unbeständigkeit beeinflussen die Zyklonen weitgehend den Wetterablauf in Mitteleuropa. Schon lange vor dem Ankommen der Warmfront ist das Annähern einer Zyklone zu sehen. Mit dem zögernden Aufgleiten der leichteren Warmluft über eine schwerere vorausgegangene Kaltluft sind Advektionsbewölkung und sinkender Luftdruck verbunden. Die Geschwindigkeit des Luftdruckabfalls beim Nahen der Warmfront ist zugleich ein Indikator für die zu erwartende Intensität des Windes. Fällt der Luftdruck um mehr als 2 hPa pro Stunde, kündigt sich Sturm an, so sagt eine Faustregel. Hakenförmig aufgebogene Federwolken (Cirrus uncinus) sind die Vorläufer einer nahenden Warmfront. Sie dichten sich zunächst zu hohen, später mächtigen und tieferen Schichtwolken (Stratus) ab, aus denen zunehmend ergiebiger und lang dauernder Nieselregen, so genannter Landregen fällt, wenn die Kaltluft ortsfest bleibt. Das Aufhören der Aufgleitbewegung nach dem Durchzug der Warmfront führt erst einmal zum Aussetzen der Kondensation, und es kann zum Auflösen der Wolkendecke kommen. Warmluft aus südlicher Richtung fließt in den Warmsektor ein und steigt in große Höhen auf, wo es wieder zur Wolkenbildung und evtl. zu örtlichem schauerartigen Niederschlag kommen kann. Der Warmsektor führt zu den höchsten Temperaturen des Zyklonendurchganges.

Die folgende Kaltfront ist deutlich durch einen Temperaturrückgang um einige Grad zu spüren. Die durch die Kaltluft nach oben verdrängte Warmluft kühlt sich schnell ab. Es entstehen hoch reichende Konvektionswolken (Cumulus). Starke Schauerregen mit großen Tropfen und teilweise Hagelbildung sind die Folge. Mehrfach kommt es auch zu Gewittern. Nach dem Durchzug der Kaltfront hat man bei wieder ansteigendem Luftdruck eine hervorragende Fernsicht aufgrund der klaren Luft. Das Rückseitenwetter nach einem Zyklonendurchgang hängt davon ab, ob weitere Zyklonen folgen. Oft hören die Niederschläge nach dem Durchzug der Kaltfront wieder auf.

Namensvergabe für Europa

Die in Deutschland und einigen Nachbarländern verwendeten Namen für Tief- und Hochdruckgebiete, die das Wetter in Europa beeinflussen, werden vom Meteorologischen Institut der Freien Universität Berlin vergeben.

Siehe auch

• Sturmtief
• Polartief
• Mittelmeertief
• Zyklonenfamilie

Literatur

• Seydlitz: Geographie 11. ISBN 3-507-52325-6.

Weblinks

Wiktionary: Tiefdruckgebiet  – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Wiktionary: Tiefdruck  – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Commons: Tiefdruckgebiet  – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

• Namensliste der Tiefdruckgebiete des aktuellen Jahres

Einzelnachweise

1. ↑ Legende zur Wetterkarte, ZAMG
2. ↑ Höhentief. In: AgrarMeteorologie, Wetterlexikon, Dienstleistungszentren Ländlicher Raum, Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau, Rheinland-Pfalz (Hrsg.).
3. ↑ Vergleiche z. B. Tief Quinton, Juni 2009: Prognose 20090628, DWD, met.fu-berlin.de – an diesem Tag schwere Niederschläge im Ostalpen–Karpaten-Raum.
4. ↑ Enhanced Cumulus, KNMI, ZAMG, DHMZ: Manual of Synoptic Satellite Meteorology, Version 6.8, auf zamg.ac.at, abgerufen 16. November 2014.