Windgeschwindigkeit/Abstand Isobaren

Welche Geschwindigkeit und Stärke hat der Wind?
Auf den Wetterkarten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) sind die Isobaren (Linien gleichen
Drucks) im Abstand von 5 Hektopascal (hPa) gezeichnet.
Je größer der Abstand der Isobaren, desto geringer die Windgeschwindigkeit.
Je geringer der Abstand der Isobaren, desto größer die Windgeschwindigkeit .
Mit Hilfe einer Wetterkarte und einem Lineal lässt sich die Windgeschwindigkeit (Meter/Sekunde
oder Kilometer/Stunde) und die Windstärke (Beaufort) an einem Ort vorraussagen:
Beispiel: Windgeschwindigkeit in Hannover beim Durchzug des Tiefs "Xaver" am 6. Dezember 2013



Miss mit Hilfe des Maßstabs den Abstand zwischen zwei 5hPa-Isobaren
im Raum Hannover.
Ergebnis: Etwa 120 km
Der Wind weht aus Nordwest (Tiefdruckgebiete werden auf der
Nordhalbkugel gegen, Hochdruckgebiete im Uhrzeigersinn umströmt).
Der Maßstab bezieht sich auf die Vorhersagekarte des DWD
(10 Breitengrade = 1110 km)
Abstand der 5hPa-Isobaren in km und Windgeschwindigkeit in m/s
70,0
Die Kurve wurde mit EXCEL nach der
Formel
1
Δ𝑝
𝑣=
∗
2 ∗ 𝜌 ∗ 𝜔 ∗ sin⁡𝜑 Δ𝑥
65,0
60,0
55,0
50,0
erstellt.
45,0
 →Dichte der Luft
 →Winkelgeschwindigkeit Erdrotation
 →Geographische Breite
p →Druckdifferenz (500Pa)
x →Abstand Isobaren (m)
40,0
35,0
30,0
25,0
Sie gilt für den 55° Breitengrad.
20,0
Für höhere Breiten gilt:
Bei gleichem Isobaren-Abstand
geringere Windgeschwindigkeit.
15,0
10,0
5,0
Für niedere Breiten gilt:
Bei gleichem Isobaren-Abstand
größere Windgeschwindigkeit.
0,0
0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Lösung:
Die Windgeschwindigkeit beträgt etwa 28 m/s.
Das sind
28𝑚∗3600𝑠
1000𝑚
Windstärke
(Beaufort)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
= 100 km/h
Windgeschwindigkeit (m/s)
0 – <1,2
0,3 – <1,6
1,6 – <3,4
3,4 – <5,5
5,5 – <8,0
8,0 – <10,8
10,8 – <13,9
13,9 – <17,2
17,2 – <20,8
20,8 – <24,5
24,5 – <28,5
28,5 – <32,7
≥ 32,7
Das bedeutet in Beaufort: Windstärke 11 - 12
Der berechnete "geostrophische Wind" kann in Bodennähe durch Reibungseffekte auf etwa 2/3 seiner
Geschwindigkeit gemindert werden.
Suche den "windigsten" Ort in Europa:
Analysekarte Deutscher Wetterdienst (DWD), 120715
Abstand v
km/h
(km)
(m/s)
Windstärke Abstand v
(B)
(km)
(m/s)
km/h
Windstärke
(B)
1000
3,5
12,5
2,6
450
7,7
27,8
4,4
950
3,7
13,2
2,7
400
8,7
31,3
4,8
900
3,9
13,9
2,8
350
9,9
35,8
5,2
850
4,1
14,7
2,9
300
11,6
41,7
5,8
800
4,3
15,6
3,0
250
13,9
50,1
6,5
750
4,6
16,7
3,1
200
17,4
62,6
7,6
700
5,0
17,9
3,3
150
23,2
83,4
9,2
650
5,3
19,3
3,4
100
34,8 125,2
12,0
600
5,8
20,9
3,6
50
69,5 250,3
>12
550
6,3
22,8
3,9
500
7,0
25,0
4,1
Werte bezogen auf 55°
Die Windgeschwindigkeit ist bei gegebenem Isobaren-Abstand abhängig von der geographischen Breite:
35,0
𝑣=1/(2∗𝜌∗𝜔∗sin𝜑)∗Δ𝑝/Δ𝑥
30,0
25,0
20,0
45°
15,0
50°
55°
60°
65°
10,0
5,0
0,0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Schulbiologiezentrum Hannover, Me120715