Bergwind - Berg wind

Das südliche afrikanische Zentralplateau wird von der Great Escarpment begrenzt .

Bergwind (von Afrikaans berg "Berg" + Wind "Wind", dh ein Bergwind ) ist die südafrikanische Bezeichnung für einen katabatischen Wind : ein heißer, trockener Wind, der die Great Escarpment vom zentralen Hochplateau zur Küste hinunterbläst.

Überblick

Wenn die auf dem ausgedehnten Zentralplateau erwärmte Luft die Böschung hinunter zur Küste strömt, erfährt sie durch adiabatische Prozesse eine weitere Erwärmung . Dies erklärt die heißen und trockenen Eigenschaften dieser Offshore-Winde, wo immer sie entlang der Küste Südafrikas auftreten.

Obwohl Bergwinde oft als Föhnwinde bezeichnet werden , ist dies wahrscheinlich eine falsche Bezeichnung, da Föhnwinde Regenschattenwinde sind , die dadurch entstehen, dass sich Luft über eine Bergkette bewegt, was zu Niederschlag auf der Luvseite führt. Dadurch wird latente Wärme an die Atmosphäre abgegeben, die dann beim Absinken der Luft auf der Leeseite (zB Chinook oder Urföhn ) noch weiter erwärmt wird . Bergwinde entstehen nicht durch Niederschläge, sondern im meist trockenen, oft trockenen Zentralplateau des südlichen Afrikas . Auf der anderen Seite sind katabatische Winde technisch gesehen Drainagewinde, die unter der Schwerkraft eine hochdichte, normalerweise kalte Luft aus einer großen Höhe einen Hang hinuntertragen. Dies sind also "Fallwinde", die am typischsten entlang der Küsteneishänge der Antarktis und Grönlands auftreten . Bergwinde wehen als Reaktion auf großflächige Wettersysteme im Südatlantik , im afrikanischen Landesinneren und im südlichen Indischen Ozean von der afrikanischen Steilküste weg .

Küstentiefs und Bergwinde

Das Wettermuster, das üblicherweise mit einem Bergwind und einem begleitenden Küstentief entlang der Küste Südafrikas in Verbindung gebracht wird. Die hellblauen Linien zeigen die Windrichtungen an der Oberfläche an. Das "H" gibt die Position eines Teils des Antizyklons des Südindischen Ozeans (Hochdrucksystem) an; das "L" zeigt die Position des Küstentiefs an.

Bergwinde werden normalerweise von Küstentiefs begleitet. Diese Küstentiefs verdanken ihre Existenz der Konfiguration von Plateau, Böschung und Küstenebene (siehe Abbildung rechts oben), indem sie sich auf die Küstengebiete, immer unterhalb der Böschung, beschränken. Obwohl sie fast überall entlang der Küste auftreten können, treten sie oft zuerst an der Westküste oder sogar an der namibischen Küste auf. Sie breiten sich dann immer gegen den Uhrzeigersinn entlang der südafrikanischen Küste mit 30 bis 60 km/h aus, von der Westküste südwärts bis zur Kaphalbinsel und dann ostwärts entlang der Südküste und schließlich nordöstlich entlang der KwaZulu-Natal- Küste. sich schließlich nördlich von Durban auflösen, da die Küstenlinie von der Hochebene abweicht, die in der Nähe des Limpopo-Tals vollständig verschwindet . Vor einem Küstentief weht immer ein heißer Offshore-Bergwind, der mehrere Tage oder nur wenige Stunden wehen kann. Darauf folgen kühle Onshore-Winde, die niedrige Wolken, Nebel oder Nieselregen in die Region bringen, aber gelegentlich zu erheblichen Niederschlägen führen können, wenn sie mit einer herannahenden Kaltfront verbunden sind .

Küstentiefs sind ein gemeinsames Merkmal des Küstenwetters in Südafrika mit durchschnittlich etwa 5 Tiefstständen unterschiedlicher Intensität, die Port Elizabeth pro Monat passieren. Es handelt sich um flache (nicht mehr als 1000–1500 m tief), mesoskalige (mittelgroße) Systeme mit einem Durchmesser von in der Regel nicht mehr als 100–200 km, gefangen in der Küstenebene durch die Böschung auf der Binnenseite, Coriolis-Effekte auf der ozeanische Seite und eine Inversionsschicht darüber. Die Druckminima dieser Systeme liegen direkt vor der Küste. In der südwestlichen Ecke des Landes werden die Küstentiefs im Landesinneren von den Cape Fold Mountains begrenzt , die tendenziell höher liegen als der Steilhang und eine fast durchgehende 1000 km lange Bergbarriere bilden, die parallel zur Küste von die Cederberge , 300 km nördlich von Kapstadt , zum Cape Hangklip an der Ostseite der False Bay und dann 700 km ostwärts nach Port Elizabeth , wo sie schließlich auslaufen (siehe Karte oben).

Ursprung der Küstentiefs

Bergwind weht Wüstensand vor der namibischen Küste. Diese starken, heißen Winde treiben in diesem Panoramabild Staubwolken direkt in den Atlantik. Das südafrikanische Äquivalent der Santa Ana-Winde in Kalifornien, Bergwinde wehen gelegentlich im Herbst und Winter vor allen Küsten des südlichen Afrikas. Andere Bilder der Raumstation haben diese Staubwolken eingefangen. Namibias großes Sandmeer erscheint hier als rötliche Zone entlang eines Teils der Küste (Mitte). Das Sandmeer ist mehr als 350 Kilometer lang und vermittelt ein Gefühl für die Länge der sichtbaren Staubwolken. An der Mündung des Orange River (links unten), des größten Flusses des südlichen Afrikas, mündet eine helle Sedimentwolke ins Meer.

Küstentiefs werden durch das Zusammenspiel von großräumigen Wettersystemen wie den quasi-permanenten Antizyklonen des Südatlantiks und des Südindischen Ozeans (Hochdrucksysteme), den Kaltfronten , die sich dem Subkontinent vom Südatlantik aus nähern , sowie dem Druck ausgelöst Systeme auf dem Plateau, wodurch Luft, die auf dem Plateau durch 2-3 Tage sonniges Wetter erwärmt wurde, die Great Escarpment hinunter in die Küstenebene entweder an der West- oder Südküste des Landes strömt (dh einen Bergwind verursacht) . Die absteigende Luft erwärmt sich adiabatisch und erwärmt die Küstenebene, während gleichzeitig ein ablandiger Wind, der das Oberflächenwasser vom Land wegbläst, durch kaltes Wasser ersetzt wird, das aus der Tiefe quillt. Dieser Auftrieb von kaltem unterirdischem Wasser aus dem Ozean erhöht den Temperaturunterschied zwischen Ozean und Land und verursacht einen Wind auf der Küste.

Der Luftstrom an Land wird dadurch verstärkt, dass der Bergwind nicht nur heiß ist, sondern durch das plötzliche Absenken des Bodens, über den er sich unterhalb der Böschung bewegt, auch vertikal „gedehnt“ wird. Seine geringe Dichte senkt daher den atmosphärischen Druck an der Küste. Dieses durch den Bergwind verursachte Tiefdruckgebiet zieht die dichte feuchte Seeluft an Land rechts vom ablandigen Bergwind. Scherkräfte zwischen diesen On- und Off-Shore-Winden auf der rechten Seite des Bergwinds neigen dazu, eine Drehung der Luft im Uhrzeigersinn (oder zyklonal ) in dieser Region zu verursachen. Darüber hinaus krümmt sich die Meeresluft beim Erreichen der Böschung nach rechts um die Tiefdruckzone aufgrund der Coriolis-Kräfte (auf der Südhalbkugel) und verstärkt die zyklonische Zirkulation des "Küstentiefs". Das gesamte System wird durch eine Inversion gekrönt, die aus einer Warmluftschicht besteht, die sich in Höhe der Oberkante der Böschung horizontal vom Plateau entfernt hat. Diese Inversionsschicht verhindert, dass die aufwärts spiralförmige Luft des Küstentiefs über 1000–1500 m ansteigt und somit keine nennenswerten Niederschläge verursachen.

Das mit einem Küstentief verbundene Wetter

Entlang der Südküste geht dem Durchgang eines Küstentiefs typischerweise ein nordöstlicher Wind voraus, der vom Südindischen Ozean Antizyklon angetrieben wird. Der Wind dreht dann mit steigender Temperatur schnell von Norden nach Nordwesten zurück. Dies ist die Bergwindphase des Küstentiefs. Der Wind wechselt dann schlagartig zu einem starken, kalten Süd- oder Südwestwind (genannt „Buster“, wenn die Änderung der Windgeschwindigkeit mehr als 35 km/h beträgt). Der Buster fällt mit dem Durchgang des Druckminimums zusammen. Der auflandige Wind lässt im Laufe von etwa einem Tag allmählich an Intensität nach und wird mit bewölktem, nebligen oder nieseligem Wetter in Verbindung gebracht.

Aufgrund der oft abrupten Änderungen der horizontalen und vertikalen Windgeschwindigkeit und -richtung, die innerhalb dieser kleinen Wettersysteme auftreten können, stellen sie eine erhebliche Gefahr für Flugzeuge bei Landung und Start dar. Während der Steig- und Anflugphasen des Fluges liegen die Fluggeschwindigkeit und die Höhe des Flugzeugs nahe kritischen Werten, wodurch das Flugzeug besonders anfällig für die nachteiligen Auswirkungen dieser Windscherungen wird.

Die atlantischen Kaltfronten , die vor allem in den kühleren Monaten des Jahres in und über den Subkontinent ziehen, werden häufig am Vortag mit einem Küstentief in Verbindung gebracht, das sich vor der Front bewegt. Unter diesen Umständen nimmt der südliche oder südwestliche Onshore-Wind des Küstentiefs im Laufe von 12–20 Stunden allmählich an Intensität ab, wenn er durch einen Westwind (der vorübergehend Buster-Ausmaße erreichen kann) und einen weiteren Temperaturabfall ersetzt wird begleitet von Regen, was auf den Durchgang der Kaltfront hinweist. So gilt insbesondere in Kapstadt ein deutlicher Bergwind allgemein als Vorbote von kaltem, nassem Wetter.

Andere orographisch gefangene Wettersysteme

Küstentiefs sind orographisch eingeschlossene Wettersysteme, die auch in anderen Teilen der Welt vorkommen, wo es Gebirgszüge zwischen 1000 – 4000 km Länge gibt. So kommen sie entlang der Küste Chiles , Ostaustraliens und der Westküste Nordamerikas sowie auf der Ostseite der Appalachen der Vereinigten Staaten vor. In jedem dieser Fälle werden die Wettersysteme vertikal durch stabile Schichtungen und seitlich durch Coriolis-Effekte gegen die Berge eingeschlossen. Allerdings sind nur die südafrikanischen und südamerikanischen Küstenstörungen „Küstentiefs“; der Rest wird im Allgemeinen durch Küstenrücken erzeugt .

Siehe auch

Verweise