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2TheoretischerHintergrundundphysikalischeKonzepte
– bodennaheStrömungskonvergenz(z.B.Kottmeieretal.,2008;Kalthoffetal.,2009),
diegemäßder integriertenKontinuitätsgleichungbei Inkompressibilität direktmit
Hebungverbunden ist:
w=− ∫ z1
0 (
∂u
∂x + ∂v
∂x )
dz [2.19]
wobei u und v die horizontalen Windgeschwindigkeitskomponenten in x- und y–
Richtung sind (z.B. durch Umströmungseffekte oder Schwerewellenbildung an
Gebirgen, durch Sekundärzirkulationen wie Hangwinde oder im Bereich eines
Tiefs);
– großräumige Hebung durch die horizontale Divergent vorderseitig eines
Höhentrogs, durch Schichtdickenadvektion oder durch mit der Höhe zunehmen-
derpositiverVorticityadvektion (sieheGl.2.23);
– QuerzirkulationaneinerFront.
AberauchdievertikaleÄnderungdesHorizontalwinds(Windscherung) ist fürdieEnt-
wicklung der Gewittersysteme unter anderem durch dynamische Druckstörungen von
großerBedeutung(Marwitz,1972b,a;WeismanundKlemp,1982,1984;Rotunnoetal.,
1988;Groenemeijer, 2009).DieWindscherung istmaßgeblich fürdieLebensdauerver-
antwortlich und beeinflusst die Struktur des konvektiven Systems. Insbesondere bei Su-
perzellen und Gewitterlinien spielt sie eine wichtige Rolle (siehe unten). Im Fall von
isoliertenZellenkanndieScherungdievertikaleEntwicklungallerdingsauchunterdrü-
cken. IndenArbeitenvonKhainetal. (2005)undLeeetal. (2008b) führteineZunahme
der Windscherung zu einem zunehmenden Auswaschen und einer Verdunstung der Hy-
drometeore, was wiederum bei einem hohen Aerosolgehalt mit kleineren Wolkentröpf-
chen und erhöhter Evaporation zu einer Abnahme des Niederschlags führt (Fan et al.,
2009).GleichzeitigunterstütztdiezunehmendeWindscherungdurchdasAbkühleneine
IntensivierungdesFallwindsundfördertdieEntwicklungweitererWolken(sieheunten).
Rasmussen und Blanchard (1998) beobachteten, dass der Grenzbereich zur Unterschei-
dung zwischen Superzellen mit und ohne Tornados hinsichtlich der Windscherung sehr
klein ist (∼18ms−1)4.EineStudievonCraven(2000)überTornadoereignissezwischen
1950und1998zeigt,dassvonallenuntersuchtenEreignissenetwa97%miteinerWind-
scherung>20ms−1 einhergegangensind.
4 WindscherungzwischenderGrenzschichtundderSchicht in6kmHöhe.
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Änderung des Gewitter- und Hagelpotentials im Klimawandel
- Title
- Änderung des Gewitter- und Hagelpotentials im Klimawandel
- Author
- Susanna Mohr
- Publisher
- KIT Scientific Publishing
- Date
- 2013
- Language
- German
- License
- CC BY-NC-ND 3.0
- ISBN
- 978-3-86644-994-7
- Size
- 21.0 x 29.7 cm
- Pages
- 272
- Keywords
- Atmosphärische Risiken, Hagel, Gewitter, Klimawandel, Klimatologie (Zukunft, Konvektion)
- Categories
- Naturwissenschaften Physik
- Naturwissenschaften Umwelt und Klima