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2.1MeteorologischeGrundlagen
strom (engl. low level jet) in der unteren Atmosphäre (bis 700hPa) von Bedeutung, da
dieser feucht–warme Luft in den Aufwindbereich der Superzelle bringt. Üblicherweise
wirddurchdieLage imdivergentenBereichvorderseitigeinesHöhentrogsgroßräumige
Hebung induziert. Im Idealfall liegt eine abgehobene Inversion vor, die eine sehr späte
EntwicklungzumZeitpunktdesmaximalenEnergiegehaltsderAtmosphärebegünstigt.
Ebenfalls bedeutend ist eine starke vertikale Windscherung im Einströmbereich des
Komplexes. Sie begünstigt die Entstehung von relativer Vorticity ζ und somit die Ro-
tationsbewegung einer Superzelle. Man betrachtet hierzu die Vorticitygleichung im z–
SystemimFallvonBarotropie (d.h.ohneSolenoidterm,Holton,2004):
∂ζ
∂t =−v·∇ζ−ζ ·(∇H ·vH)−k· (
∇w×∂v
∂z )
. [2.21]
Die Terme auf der rechten Seite beschreiben die zeitliche Änderung der Vorticity (a)
aufgrundvonAdvektionrelativerVorticity, (b)aufgrundderVeränderungeinerhorizon-
tal orientierten Querschnittsfläche (Divergenz- oder Stretchingterm) und (c) aufgrund
der Umverteilung von horizontaler in vertikale Scherungsvorticity (Dreh- oder Tiliting-
term). Im Folgenden wird angenommen, dass eine reine Westwindströmung vorherr-
schend ist (v=0). Für eine erste Analyse wird Gleichung (2.21) linearisiert, das heißt,
die einzelnen Komponenten des Windvektors bilden sich aus der Summe des horizon-
talen homogenen Grundzustands und dessen Abweichung: z.B.u=u+u′ . Dabei wird
angenommen, dasswundζNull sind. Werden die Produkte der Störungen vernachläs-
sigt, ergibt sich daraus eine linearisierte Vorticitygleichung, in der der Stretchingterm
nichtmehrvorkommt:
∂ζ ′
∂t =−u∂ζ ′
∂x + ∂u
∂z ∂w′
∂y . [2.22]
Da der reine Westwind mit der Höhe zunimmt, ist die Vorticitytendenz, hervorgerufen
durch die Drehung, südlich des Aufwindbereichs zyklonal und nördlich antizyklonal
(vgl. Abb. 2.5a). Existieren in dem Aufwindbereich nun genügend Niederschlagsteil-
chen, bewirken diese durch ihr Absinken ein Teilen des Aufwinds in zwei Teile mit
positiver und negativer Vorticity (engl. right/left movers; Klemp, 1987). Dabei erfolgt
aberkeineZunahmederVorticity imAufwindbereich.
WirddieDrehungdeshorizontalenWindschervektorsmitderHöheindieBetrachtung
einbezogen (Abb. 2.5b), bewirkt ein sich mit der Höhe antizyklonal drehender Wind ei-
nestärkereEntwicklungdesSystemsmitpositiverVorticity (Klemp,1987).DasSystem
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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