Die Rotation der Erde treibt ein Großteil unseres Wetters an – von den täglichen Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht bis hin zu den komplexen Windsystemen und Strömungen, die Stürme und Sonne überallhin bringen. Stürme und Hochdrucksysteme (Tiefs und Hochs) werden durch den Coriolis-Effekt, eine Folge der Erdrotation, in entgegengesetzte Richtungen gelenkt.
Auf der Nordhalbkugel werden Bewegungen in der Atmosphäre – egal ob nach Osten, Westen, Norden oder Süden – nach rechts abgelenkt, während sie auf der Südhalbkugel nach links abbiegen. Dieser Effekt geht auf den französischen Ingenieur Gustave-Gaspard de Coriolis zurück, der ihn 1835 beschrieb. Er ist so einflussreich, dass Artillerie mit großer Reichweite speziell kalibriert werden muss, um ihn auszugleichen – sonst verfehlen die Geschosse ihr Ziel.
Warum dreht sich alles auf der Nord- und Südhalbkugel umgekehrt? Beide Hemisphären rotieren mit der Erde von West nach Ost, doch aus Sicht der Pole wirkt es paradox. Ein einfaches Gedankenexperiment klärt das: Nähern Sie sich der Erde vom Südpol aus, dreht sie sich im Uhrzeigersinn; vom Nordpol aus gegen den Uhrzeigersinn. So entsteht die scheinbare Asymmetrie.
Hören Sie sich Folgen des Science Focus Podcast zum Wetter an:
- Wie genau können wir das Wetter vorhersagen? – Andreas Blum
- Was ist mit dem Wetter los? – Dan Mitchell
Um diese kontraintuitive Asymmetrie humorvoll zu illustrieren, hier ein absurdes Gedankenexperiment: Stellen Sie sich vor, wir trennten die Hemisphären am Äquator mit einem tiefen Schnitt bis zum Erdkern, deckten sie mit gigantischen Stahlplatten ab, schmierten sie und drehten eine Hälfte um. Natürlich unrealistisch – doch es zeigt, wie tief der Coriolis-Effekt in unser Planetensystem eingebettet ist. Die Rotationsgeschwindigkeit am Äquator beträgt 1.670 km/h; relative Bewegungen würden katastrophale Turbulenzen erzeugen. Besser, wir akzeptieren das natürliche System.
Der Coriolis-Effekt prägt maßgeblich Hurrikane. In der Hadley-Zelle steigt warme Luft am Äquator auf, wandert polewärts, sinkt ab und kehrt zurück – dabei werden die Winde nach rechts (Nordhalbkugel) abgelenkt und erzeugen Nordost-Passatwinde.
Hurricane Alley
Die Passatwinde treiben Wetterphänomene westwärts und lenken sogar Saharastaub bis Florida. Hurrikane entstehen oft als Stürme in Afrika (z. B. Tschad), wandern durch Nigeria, Mali, Guinea und erreichen vor den Kapverden den Atlantik – ihr 'Kindergarten'.
Die Kapverdischen Inseln überwachen im Spätsommer tropische Wellen, die zu Depressionen und Hurrikanen werden. Entlang eines 3.870 km langen Streifens im tropischen Atlantik – Hurricane Alley – reifen sie durch warme Ozeane heran. Wassertemperaturen über 26,5 °C bis 50 m Tiefe sind essenziell.
Leserfragen zum Wetter:
- Warum verwandle ich mich bei heißem Wetter in den Hulk (d. h. sehr, sehr wütend)?
- Warum reden die Briten so viel über das Wetter?
- Kann das Wetter das Verhalten eines Cricketballs beeinflussen?
Im heißen Sommer blähen Passatwinde Stürme zu Monstern auf, ähnlich wie Brote auf einem Förderband.
Gewitter
Ein Hurrikan ist ein Wirbel aus Cumulonimbus-Gewittern. Ein einzelnes Gewitter liefert Energie für die USA 20 Minuten; ein Hurrikan entspricht 200-fachem der globalen Stromproduktion. Täglich 44.000 Gewitter weltweit – 100 Blitze pro Sekunde.
Blitze erreichen Kerntemperaturen von bis zu 29.982 °C – sechsmal heißer als die Sonne –, verdampfen Luft und erzeugen Donnerschläge durch Druckwellen.
Radio Thunder
Auf AM-Radio hört man als Rauschen Sferics – Funksignale ferner Blitze. VLF-Empfänger fangen 'pfeifende' Töne ein: Blitze, die die Magnetosphäre umrunden, zerstreut und gedehnt eintreffen. Eine faszinierende 'Musik der Sphären'.