GASTHERMOMETER
Das Messprinzip eines Gasthermometers beruht auf der
allgemeinen Gaszustandsgleichung, die Druck, Temperatur und Volumen eines
(idealen) Gases miteinander verknuepft. Da man die
Luft in den relevanten Messbereichen in guter Naeherung
als ein ideales Gas betrachten kann, kann es zur Messung der Lufttemperatur
herangezogen werden. Aus der idealen Gasgleichung (pV=nRT,
p=Druck, V=Volumen, n=Stoffmenge, R=Gaskonstante, T=Temperatur) ersieht man, das man entweder den Druck oder
das Volumen waehrend der Messung konstant halten
muss, um eine direkte Proportionalitaet zwischen der
Temperatur und dem Volumen / dem Druck zu erhalten. Man misst also (nach einer
entsprechenden Eichung) entweder den Druck oder aber das Volumen und erhaelt dann ueber das ideale
Gasgesetz die Temperatur.
GEBIRGSKLIMA
Mit dem Begriff Gebirgsklima bezeichnet man allgemein die
klimatischen Bedingungen der Gebirge. Diese unterscheiden sich von
Flachlandklima durch einen deutlich niedrigeren Luftdruck (Werte von 500 hPa in 5500 Metern Hoehe), durch
niedrigere Temperaturen (ausser bei starken
Inversionswetterlagen), durch erhoehte Anteile
kurzwelliger Strahlung, vor allem UV-Strahlung, durch hoehere
Niederschlagsmengen (insbesondere im Luv-Bereich der Gebirge durch Stauwirkung)
sowie durch geringere Tages- und Jahresschwankungen der Temperatur bei
gleichzeitig spaeterem Auftreten der
Temperaturextreme waehrend eines Jahres.
GEBIRGSWELLEN
(engl. mountain waves). Wird ein Gebirge quer angestroemt,
bildet sich unter besonderen Bedingungen im Lee eine stationaere
Zone von Auf- und Abwinden bis in grosse Hoehen, manchmal bis weit in die Stratosphaere,
wie Perlmutterwolken beweisen. Diese stationaeren
Wellen haben folgende Voraussetzungen: stabile Schichtung in Gipfelhoehe, darueber ist eine
weniger stabile Schichtung vorteilhaft, der Wind muss mindestens 30° quer zur
Bergkette gerichtet sein, in Kammhoehe mit mindestens
30 kt (bei hoeheren Bergen)
wehen und nach oben ohne Winddrehung zunehmen. Die Wellenlaenge
muss in Phase mit dem Relief sein, d.h. die Niederung bis zum naechsten Bergkamm muss ein vielfaches der Wellenlaenge der Lee-Welle sein, weil sonst die
Wellenentwicklung abgebrochen wird, waehrend sie im guenstigen Fall aufgeschaukelt wird. Die Stroemung in der Welle ist meist zwar laminar
und ruhig, Turbulenz tritt aber an den Raendern auf,
wo die Welle mit der allgemeinen Stroemung in Beruehrung kommt kann die Turbulenz besonders stark sein am
Zeitpunkt des Zusammenbruchs der Welle. Diese stationaeren
Wellen treten meist suedlich von Zyklonen bzw. im
Warmsektor auf, weil dort guenstige Stabilitaetsverhaeltnisse und Windprofile erwartet werden koennen. In den unteren Schichten auf der Leeseite
entstehen ein oder mehrere Rotoren (jeweils unter den Wellenbergen), die
parallel zur Gebirgskette verlaufen und am Auftreten ortsfester Quellwolken (cumulus fractus) erkennbar sind.
Im Bereich dieser Rotorwolken treten die staerksten
Turbulenzen auf.
GEFAESSBAROMETER
Das Gefaessbarometer gehoert zu den Fluessigkeitsbarometern,
dient also wie alle Barometer der Messung des atmosphaerischen
Luftdruckes. Ein Gefaessbarometer besteht aus einem
mit Quecksilber gefuellten Gefaess.
Auf das Quecksilber wirkt der Luftdruck. In das Gefaess
ragt ein 85cm evakuiertes Glasrohr (Torricelli-Rohr),
in welchem die Quecksilbersaeule aufsteigt. Die Hoehe der Quecksilbersaeule im
Glasrohr wird mittels einer verkuerzten Skala
ermittelt.
GEFRIERENDER NIEDERSCHLAG
Unterkuehlter Regen tritt dann
auf, wenn die Regentropfen aus einer Wolke fallen, deren Temperatur ueber 0°C liegt, unterhalb der Bewoelkung
sich aber eine Luftschicht befindet, deren Temperatur unter 0°C ist. Derartige
Wetterlagen kommen haeufig im Winter vor und bilden
sich dann aus, wenn in der Hoehe Warmluft aufgleitet
und sich dabei ein Nimbostratus ausbildet, aus dem
Niederschlag faellt (Warmfront), in Bodennaehe aber noch von einer vorangegangenen
Hochdruckwetterlage sehr kalte Luft lagert. Siehe auch maskierte Kaltfront.
Solche Wetterlagen fuehren blitzartig zu
Glatteisbildung am Erdboden und zum Eisansatz an dort befindlichen Gegenstaenden (schwere Unfaelle
im Strassenverkehr, geknickte Antennen und Masten,
zerrissene Hochspannungsleitungen, entwurzelte Baeume).
Besonders gefaehrlich für den Flugverkehr (im Steig-
und Sinkflug).
GEFRIERKERNE
In der Luft
schwebende, feste Teilchen (Aerosole) dienen als Ansatzpunkt für die
Eisbildung. In der Atmosphaere kondensiertes Wasser
(Wolken oder Nebel) kann bis unter -12 Grad Celsius abkuehlen,
ohne zu gefrieren. Den Anstoss zum Gefrieren geben
die Gefrierkerne und ihr Auftreffen auf einen festen Gegenstand. Dies zeigt
sich z.B. auch bei der Vereisung von Flugzeugen.
GEFRIERPUNKT
Bei dieser
Temperatur gehen Fluessigkeiten in einen festen Koerper ueber (gefrieren). Der druckabhaengige Gefrierpunkt betraegt
bei Normaldruck beispielsweise fuer Wasser 0 Grad
Celsius, fuer Glycerin minus 20 Grad Celsius, fuer Quecksilber minus 38,8 Grad Celsius und fuer Methylalkohol minus 94 Grad Celsius.
GEFRIERWAERME
Als Gefrierwaerme wird diejenige
Waermemenge bezeichnet, die beim Gefriervorgang (von
Wasser bzw. generell eines Stoffes) bei konstanter Temperatur freigesetzt wird.
Sie wird meist auf eine Masse von 1 Kilogramm bezogen. Bei Wasser betraegt sie 333,7 kJ/kg. Umgekehrt wird zum Schmelzen von
Eis dieselbe Energiemenge benoetigt, die beim
Gefrieren frei wird (Schmelzwaerme). Dies ist auch
der Grund dafuer, warum im Winter bei Tauwetter die
bodennahen Luftschichten über Schnee die 0°C-Marke kaum ueberschreiten,
denn der Luft wird permanent die fuer den
Schmelzvorgang des Schnees notwendige Waerme
entzogen.
GEGENDAEMMERUNG
Bei der Gegendaemmerung handelt
es sich um das grau-blaue flache Himmelssegment, welches jeweils der
aufgehenden/untergehenden Sonne gegenueberliegt (z.B.
bei Sonnenaufgang am westlichen Horizont). Die Gegendaemmerung
wird durch den Erdschatten hervorgerufen. Daher ist diese Daemmerungserscheinung
auch durch einen sog. Daemmerungsbogen (der Rand des
Erdschattens) begrenzt. Am deutlichsten ausgepraegt
ist die Gegendaemmerung bei einem Sonnenstand von 3°
unter dem Horizont.
GEGENSONNE
Seltene optische
Erscheinung in der Atmosphaere, die als heller
Lichtfleck in der Hoehe der Sonne, aber in entgegengesetzter Richtung sichtbar ist. Sie wird durch
Eiskristalle verursacht. Haeufiger sind Nebensonnen
als Teil eines Halos in 22 und 46 Grad Abstand von der Sonne zu beobachten.
GEGENSTRAHLUNG
Von der Atmosphaere
(Wolken, Wasserdampf) aufgenommene und zur Erde gerichtete Waermestrahlung.
GEMAESSIGTES KLIMA
Mit gemaessigtem Klima wird in
nicht ueberall treffender Weise das Klima der hohen
mittleren Breiten bezeichnet. Wirklich gemaessigt
zeigt sich das Klima nur an den Westseiten der Kontinente, die stark von den
Zyklonen der Westwindzone und durch maritime Einfluesse
gepraegt werden. Auf den Kontinenten selber hingegen koennen auch in den gemaessigten
Klimazonen durchaus extreme Temperaturgegensaetze
auftreten.
GENUA-ZYKLONE
Tiefdruckgebiet, das sich über den Golf von Genua
(Ligurisches Meer) besonders im Winter und im Fruehjahr
im Lee der Westalpen bildet. Ursache ist ein in große Hoehen
reichender Kaltlufteinbruch durch das Rhonetal ins
Mittelmeer. In der Folge kommt es zu ergiebigen Niederschlaegen
im Alpenbereich.
GEOPHYSIK
Wissenschaft von
den natuerlichen physikalischen Erscheinungen auf und
in der Erde. Sie umfasst auch die Meteorologie als Wissenschaft von der Lufthuelle der Erde sowie Hydro- und Ozeanographie als
Wissenschaften von der Wasserhuelle der Erde.
GEWITTER
Mit Donner und Blitz einhergehende
elektrische Entladung in Cumulonimbus-Wolken oder
zwischen Wolke und Erde, meist mit kraeftigen Schauerniederschlaegen verbunden. Gewitter entstehen durch
rasches Aufsteigen feuchtwarmer Luft und deren rasche Abkuehlung.
Diese Bedingungen sind gegeben bei schneller Erwaermung
des Untergrundes durch Sonneneinstrahlung, labiler Schichtung der Atmosphaere und ausreichender Feuchte. Sie fuehren zu Waermegewittern, waehrend Frontgewitter in Zusammenhang mit Tiefdruckwirbeln
entlang von Fronten, besonders an Kaltfronten auftreten. Die Vorgaenge, die zur elektrischen Entladung in der
Gewitterwolke fuehren, sind noch nicht restlos geklaert. Die starken Aufwinde (bis zu 30 m/s) und das
Vorhandensein von Eis (Hagel und Schnee) in der Wolke sind sicherlich die
Voraussetzung hierfuer. Gewitter-Vorboten: Am fruehen Morgen erscheinen Altocumulus-Castellanus-Wolken.
Ihre tuermchenfoermigen Auswuechse
ragen aus mittel hohen Haufenwolken in etwa 2000 m Hoehe.
GEWITTERHAEUFIGKEIT
Die Haeufigkeit von Gewittern nimmt vom Aequator
polwaerts ab. In Mitteleuropa kommt es nur zu etwa
20-30 Gewittertage, in den feuchten Tropen bis zu 200 Gewittertagen pro Jahr.
GEWITTERSACK
Mit dem Stichwort Gewittersack bezeichnet man eine nach Sueden gerichtete Ausbuchtung der Isobaren in feuchtlabiler
Warmluft. Ein Gewittersack (oder auch flaches Gewittertief) bildet sich haeufig im Sommer ueber
Frankreich aus, wenn ein Tiefruckgebiet ueber den
Britischen Inseln auf seiner Vorderseite feuchtwarme Mittelmeerluft nach Norden
transportiert. Gleichzeitig findet man ueber dem
zentralen und oestlichen Mittelmeergebiet meist ein kraeftiges Hochdruckgebiet. Im Bereich eines Gewittersacks
bzw. eines flachen Hitzetiefs ist die Bildung von Hitzegwittern
und orographischen Gewittern beguenstigt.
Es handelt sich dabei um reine Luftmassengewitter, nicht um Frontgewitter. Die
eigentliche Kaltfront des Tiefs liegt meist noch deutlich weiter westlich.
Kommt die Front kaum nach Westen voran, so bleibt auch das Hitzetief nicht
selten mehrere Tage weitgehend ortsfest und sorgt fuer
eine typische schwuelheisse und gewittrige
Witterungsperiode.
GEWITTERVORBOTEN
Die am fruehen Morgen erscheinenden Altocumulus-Castellanus-Wolken
sind sichere Gewittervorboten. Dies sind tuermchenförmige
Auswuechse aus einer mittel hohen Haufenwolke in
einer Hoehe von etwa 2000 Metern. Ebenso gelten Altocumulus-Flockus-Wolken als Gewittervorboten, die
flockig aussehen und in 2000 Metern Hoehe etwa 8
Stunden vor dem Gewitter erscheinen.
GIBLI
Auf der Vorderseite von Tiefdruckwirbeln im
Mittelmeergebiet wird haeufig heisse
Luft aus der Sahara nach Norden gefuehrt. Ist der
Wind stark genug, so kommt es zu einer Anreicherung der Luft mit Wuestenstaub, im Extremfall kommt es sogar zur Ausbildung
eines Staubsturmes. Da entlang der nordafrikanischen Mittelmeerkueste
einige Gebirgsketten vorzufinden sind, tritt in deren Leebereich zusaetzlich noch eine foehnige Erwaermung der Wuestenluft ein,
was sie z.T. unertraeglich heiss macht (40°C und darueber). Gibli bzw. Ghibli ist nun die
arabische Bezeichnung für diese Art von heissen Wuestenwinden. In anderen Gebieten werden sie auch als
Kamsin oder Schirokko bezeichnet.
GLASHAUSEFFEKT
Erscheinung, die in jedem Glashaus,
aber auch in jedem nach Sueden orientierten
Fensterraum dadurch eine Temperaturerhoehung im
Innenraum bewirkt, dass Fensterglas durchlaessig fuer einstrahlendes Sonnenlicht (sichtbare Strahlung), aber
undurchlaessig für ausstrahlende, langwellige Waermestrahlung ist.
GLATTEIS
Eisueberzug, der durch
Gefrieren von Regentropfen am kalten Erdboden oder an kalten Gegenstaenden entsteht. Tritt meist auf, wenn nach einer
winterlichen Kaelteperiode eine Warmfront eintrifft.
GLETSCHERWIND
Als Gletscherwind bezeichnet man die durch die starke Abkuehlung unmittelbar über dem Gletschereis aufgrund ihrer
hoeheren Dichte ins Tal abfliessende
Kaltluft. Der Gletscherwind hat aufgrund seiner Bildung nur eine geringe
vertikale Maechtigkeit. Gletscherwinde koennen vor allem in den eng eingeschnittenen Gebirgstaelern Groenlands und der
Antarktis durch zusaetzliche Kanalisationseffekte
sehr hohe Geschwindigkeiten erreichen. Unterstuetzend
wirkt dabei gelegentlich auch noch eine in die gleiche Richtung orientierte Grundstroemung. Generell handelt es sich bei
Gletscherwinden um so genannte katabatische Winde,
d.h. also einfach um kalte Fallwinde.
GLOBALSTRAHLUNG
Mit Globalstrahlung bezeichnet man die gesamte auf eine
horizontale Flaeche am Boden einfallende kurzwellige
Himmelsstrahlung, also die Summe aus direkter solarer Strahlung und der
diffusen Himmelsstrahlung (resultierend aus gestreutem und reflektiertem
Sonnenlicht).
GLORIE
Optische
Erscheinung in der Atmosphaere, die als bunter Kreis
um den Sonnenschatten des Beobachters im Nebel erscheint. Eine Glorie entsteht
durch eine Streuung des Sonnenlichts an Nebel- oder Wolkentroepfchen.
Zu beobachten ist die Glorie unter anderem auf dem "Brocken" im Harz
(Brockengespenst).
GOLFSTROM
Warme Meeresstroemung,
die im Golf von Mexiko und entlang der nordamerikanischen Ostkueste
zieht, dann in etwa 35 Grad noerdlicher Breite nach
Nordosten und Osten abbiegt und mit seinem suedlichen
Teil durch den englischen Kanal dringt, waehrend ein
zweiter Arm an Island vorbei Richtung Spitzbergen stroemt.
Mildert einschneidend das Klima in Nord- und Westeuropa und gilt als Motor fuer die Tiefdruckbildung im Nordatlantik.
GRADIENTKRAFT
Die Druckgradientkraft ist eine
der fundamentalen Kraefte in der Physik. Sie tritt in
der Atmosphaere immer dann in Erscheinung, wenn der
Luftdruck nicht ueberall denselben Wert aufweist. Sie
ist entgegen dem Druckgradienten vom hohen zum tiefen Druck gerichtet. Daher
wirkt in der Atmosphaere stets eine hohe Druckgradientkraft vom hohen Bodendruck zum tiefen
Luftdruck in der Hoehe. Das Druckgefaelle
von der Hoehe zum Boden hin wird durch die
Schwerkraft hervorgerufen. Tritt keine vertikale Luftbewegung auf, so sind die
Vertikalkomponente der Druckgradientkraft und die
Schwerkraft exakt im Gleichgewicht (hydrostatisches Gleichgewicht). Im Mittel
(bzw. auf der großen Skala in guter Naeherung) ist
dies in der Atmosphaere immer der Fall.
Horizontale Druckgradientkraftkomponenten treten
analog durch horizontal variable Druckverteilungen auf (Hochs und Tiefs). Da
der Horizontalwind naeherungsweise durch ein
Gleichgewicht aus Druckgradientkraft und Corioliskraft (geostrophischer
Wind) gegeben ist, kann man aus dem Abstand zweier Isobaren auf die Staerke des Windes schliessen.
Liegen also die Isobaren dicht gedraengt zusammen, so
entspricht dies einer relativ hohen Windgeschwindigkeit. Für meteorologische
Zwecke existiert des weiteren eine praktische Faustformel, die besagt, das die
horizontale Druckgradientkraft zwischen zwei Isobaren
im Abstand von 5 hPa derjenigen vertikalen Druckgradientkraft entspricht, welche durch zwei Isogeopotentiallinien im Abstand von 40 gpm
in Topographien erzeugt wird. Daher verwendet man in relativen und absoluten
Topographien auch standardmaessig Abstaende
von 40 gpm für die Isolinienplots.
GRASMINIMUM
Das Grasminimum ist die tiefste Temperatur eines Tages in
einer Hoehe von 5 cm über dem Erdboden. Haeufig spricht man in diesem Zusammenhang auch kurz von
der "Temperatur am Erdboden" und bringt damit gegebenenfalls Nachtfroeste in Verbindung, die durch naechtliche
Ausstrahlungsprozesse am Erdboden rascher auftreten als in der Standardmesshoehe von 2 Metern über Grund.
GRAUPELN
Niederschlag in Form von Eiskoernern
mit 1 bis 5 mm Durchmesser, die meist aus hoch reichenden Cumulonimbus-Wolken
fallen. Sie entstehen, wenn unterkuehlte Troepfchen mit einem Schnee- oder Eiskristall zusammenstossen und sofort gefrieren. Typisch für
Aprilwetter.
GRIESEL
Von Schneegriesel spricht man
bei sehr kleinen, weissen, aus Schneekristallen und
angefrorenen Wolkentroepfchen entstandenen Koernchen. Es handelt sich dabei um eine spezielle Form des
Graupels. Schneegriesel laesst sich von Reifgraupel dadurch unterscheiden, das
ersterer meist aus abgeplatteten und laenglichen, nur
etwa 1 Millimeter dicken Eisteilchen bestehen, die beim Auftreffen auf den
Boden nicht zurueckspringen.
GROENLANDHOCH
Das Groenlandhoch ist ein
winterliches Kaeltehoch über Groenland.
Durch seine Bestaendigkeit sorgt es für die Bildung
der groenlaendischen Polarluftmasse.
GROSSWETTERLAGE
Ueber mehrere Tage wetterbestimmende Anordnung von Hoch-
und Tiefdruckgebieten in einem Gebiet von der Groesse
ganz Europas einschliesslich des Nordatlantik.
GRUENER STRAHL
Bei Sonnenauf- und Sonnenuntergang im
Moment des Beruehrens des oberen Gestirnrandes mit
dem Gesichtskreis für 2 bis 3 Sekunden intensives gruenes
Leuchten, das auf dem Meer gut zu beobachten ist.
