Globale Zirkulation

Der Antrieb: ungleiche Sonne

Die ganze Maschinerie läuft, weil den „äquatornahen Regionen sehr viel Energie in Form von Sonnenstrahlung zugeführt“ wird (DWD), den Polen dagegen wenig. Die Atmosphäre transportiert diese Wärme Richtung Pole — nicht als eine große Strömung, sondern in drei ineinandergreifenden Zellen je Halbkugel:

Die Hadley-Zelle — der tropische Motor

Am Äquator: „Die warme und leichte Luft steigt auf.“ — DWD

Oben strömt sie polwärts und kühlt ab. Sie „wird jedoch spätestens bei 30° nördlicher bzw. südlicher Breite gezwungen, wieder abzusinken. Am Boden entstehen dabei Hochdruckgebiete“ (DWD) — die subtropischen Hochs, denen die großen Wüsten (Sahara & Co.) ihre Trockenheit verdanken. Am Boden strömt die Luft von dort zurück zum Äquator — das ist der Passat. Und wenn ein Tief die Strömung einmal umkehrt, kommt der Staub dieser Wüsten bis hierher: Saharastaub.

Drei Zellen, ein Förderband

Der DWD nennt sie Hadley-Zelle, Ferrel-Zelle und Polarzelle — „atmosphärische Zellen, die beim Wärme- und Energietransport zwischen den Tropen und den Polen von wesentlicher Bedeutung“ sind. Zwischen ihnen wechseln sich am Boden Hoch- und Tiefdruckgürtel ab: Tief am Äquator (viel Regen), Hoch bei 30° (trocken), Tief bei 60° (unser wechselhaftes Wetter), Hoch am Pol.

Der Passat — und warum er schräg weht

Die zum Äquator zurückströmende Bodenluft würde geradewegs nach Süden (bzw. Norden) wehen — doch die Erddrehung lenkt sie ab: „Die entstehenden Winde sind auch als Passatwinde oder im englischen als ‚Trade Winds‘ bekannt“ (DWD), und sie werden „aufgrund der Erddrehung auf der Nordhalbkugel nach rechts sowie auf der Südhalbkugel nach links abgelenkt“. So entsteht der beständige Nordost-Passat (Nordhalbkugel) bzw. Südost-Passat — jahrhundertelang der Motor der Segelschifffahrt. Die Ablenkung ist die Corioliskraft, dieselbe, die auch Hoch und Tief umeinander drehen lässt.

Wo die Passate sich treffen: die ITC

„… eine wenige hundert Kilometer breite Tiefdruckrinne in Äquatornähe“, in der „die von Nordosten und Südosten wehenden Passatwinde aufeinander treffen“. — DWD

Das ist die Innertropische Konvergenzzone (ITC). Weil hier zwei Passatströme zusammenlaufen und die Luft aufsteigt, ist sie geprägt von „dominierend aufwärts gerichteten Luftbewegungen (Konvektion)“ und — bei genug Feuchte — „hochreichende[r] Quellbewölkung und nachmittäglichem sogenannten ‚Zenitalregen‘“. Frühere Seeleute nannten diese windschwache Zone „Doldrums“, mit „oftmals Windstille und kurze[n] tropischen Gewitterstürme[n]“.

Warum bei uns Westwind herrscht

Deutschland liegt in der Ferrel-Zelle, der Zone der Westwinde. Der DWD: Am Boden weht der Wind „aus der subtropischen Hochdruckzone kommend nach Nordosten“ — „die Zone heißt daher auch Westwindzone oder Westwinddrift der gemäßigten Breiten“. Deshalb ziehen unsere Tiefs und Fronten meist von West nach Ost — und deshalb kommt „Schmuddelwetter" bei uns fast immer vom Atlantik.