Wie entsteht Wind? Luftdruck, Sonne und die rotierende Erde

Wind kann man nicht sehen, wohl aber, was er tut: Blätter, die über den Gehweg wirbeln, Wellen auf einem See, ein Drachen, der an der Schnur zieht. Er kann eine laue Sommerbrise sein oder ein Sturm, der Dächer abdeckt. Doch alles beruht auf einer einfachen Idee: Luft bewegt sich, um Druckunterschiede auszugleichen.

Luft hat Gewicht und Druck

Die Luft um uns fühlt sich nach nichts an, hat aber Masse. Die Atmosphäre drückt auf jeden Quadratmeter Erdoberfläche mit dem Gewicht von rund 10 Tonnen. Das ist der Luftdruck, und er ist nicht überall gleich.

Wo Luft absinkt und sich staut, ist der Druck am Boden hoch. Wo Luft aufsteigt, ist er tief. Wie Wasser bergab fließt, strömt Luft vom hohen zum tiefen Druck. Diese Bewegung ist der Wind. Je größer der Druckunterschied auf einer bestimmten Strecke, desto stärker der Wind.

Die Sonne heizt ungleich

Der eigentliche Motor des Windes ist die Sonne. Sie erwärmt unseren Planeten nicht gleichmäßig.

• Der Äquator bekommt viel mehr direktes Sonnenlicht als die Pole.
• Land erwärmt sich und kühlt schneller ab als Wasser.
• Dunkle Flächen wie Wälder und Felder nehmen mehr Wärme auf als Schnee oder Eis.

Luft über einer warmen Fläche erwärmt sich, dehnt sich aus, wird leichter und steigt. Am Boden bleibt tieferer Druck zurück. Kühlere, dichtere Luft aus der Umgebung sinkt ab und strömt nach.

Ein kleines Beispiel: der Seewind

Man spürt das an fast jedem sonnigen Strand. Morgens sind Land und Meer ähnlich warm. Im Lauf des Tages heizen sich Sand und Boden viel schneller auf als das Wasser.

Die warme Luft über dem Land steigt auf, kühlere Luft vom Meer strömt nach: der Seewind. Nachts kühlt das Land schneller ab als das Meer, das Muster dreht sich, und ein schwächerer Landwind weht aufs Meer hinaus. Berge und Täler erzeugen ähnliche Tageswinde, tagsüber bergauf, nachts bergab.

Die rotierende Erde lenkt den Wind ab

Würde sich die Erde nicht drehen, strömte Luft direkt vom Hoch zum Tief. Doch die Erde rotiert – und das ändert alles.

Bewegt sich Luft über die Oberfläche eines rotierenden Planeten, scheint ihre Bahn sich zu krümmen. Das ist die Corioliskraft. Auf der Nordhalbkugel wird bewegte Luft nach rechts abgelenkt, auf der Südhalbkugel nach links.

Deshalb strömt Luft nicht geradewegs in ein Tief, sondern spiralt um es herum. Auf der Nordhalbkugel drehen sich Winde gegen den Uhrzeigersinn um Tiefs und im Uhrzeigersinn um Hochs. Darum sind Wetterkarten voller Wirbel, und darum drehen sich Hurrikane, Taifune und Zyklone.

Globale Winde: eine Maschine von Planetengröße

Auf planetarer Ebene erzeugen dieselben Regeln Windgürtel rund um den Globus. Warme Luft steigt am Äquator auf, strömt in großer Höhe polwärts, kühlt ab und sinkt um 30° Nord und Süd ab. Diese Schleife heißt Hadley-Zelle.

• Am Boden wird die zum Äquator zurückströmende Luft von der Corioliskraft zu den beständigen Passatwinden abgelenkt, die einst Segelschiffe über die Ozeane trugen.
• Zwischen etwa 30° und 60° wehen vorwiegend Winde aus Westen: die Westwinde, die Mitteleuropa einen Großteil seines Wetters vom Atlantik bringen.
• Nahe den Polen erzeugt kalte, absinkende Luft die polaren Ostwinde.

Hoch oben, in etwa 9 bis 12 Kilometern, fließen schmale Ströme schneller Luft, die Jetstreams, dort, wo warme und kalte Luftmassen aufeinandertreffen. Sie erreichen über 300 km/h und lenken Stürme über Kontinente.

Lokale Winde mit Namen

Viele Regionen kennen Winde so gut, dass sie eigene Namen haben. In den Alpen weht der warme, trockene Föhn die Hänge hinab, an der Adria der kalte, böige Bora. In der Türkei prägen der kalte Nordost Poyraz und der warme, stürmische Südwest Lodos das Leben am Marmarameer. Alle sind lokale Folgen derselben Physik: Druckunterschiede, Gelände und die rotierende Erde.

Kurz gesagt

• Wind ist Luft, die vom hohen zum tiefen Druck strömt.
• Druckunterschiede entstehen, weil die Sonne die Erde ungleich erwärmt: Äquator und Pole, Land und Meer.
• Der Seewind zeigt den Vorgang im Kleinen.
• Die Corioliskraft lenkt Winde auf der Nordhalbkugel nach rechts ab und lässt sie um Hochs und Tiefs kreisen.
• Global entstehen so Passate, Westwinde und Jetstreams.