Lernziel 6e: Orographic Lift und Leeshadowing identifizieren und erklären.

Orographic uplift

Im Abschnitt Fliegen dieses Kurses lernten Sie über Nebel und Wolken. Wenn luft advecting (moving) horizontal erreicht abarrier wie ein berg oder bergkette, es muss reise up andover es. Das Studium der Berge wird Orographie genannt, und so, wenn Luftheber auf und über Berge steigen, heißt es orographicuplift(Abb. 6e.1). Wenn die Luft aufsteigt, kühlt sie adiabatisch ab,dh für jeden Kilometer, den sie ansteigt, kühlt sie sich um fast 10° C ab.

Abb. 6e.1 – Der Prozess der orographischen Auftrieb und leeshadowing mit feuchter Luft aus dem Ozean advecting. (Kredit: NOAA).

Wenn die aufsteigende Luft feucht ist — in Southwest BC zum Beispiel strömt Luft häufig aus dem Ozean —, wenn sie auf ihren Taupunkt abkühlt, kondensiert sie und es bilden sich Wolken (Abb. 6e.2-6e.4), oft auch Niederschlag. Wenn das Heben und Abkühlen weitergeht, werden die Wolkentröpfchen so groß, dass sie als Regen aus den Wolken fallen. Wenn es kalt genug ist, wachsen Eiskristalle zu Schnee. Es ist wichtig zu beachten, dass einmal die Luftist gesättigt, die aufsteigende Luft kühlt jetzt langsamer ab. Dies ist die wetadiabatische Lapse-Rate, die für jeden Kilometer Aufstieg näher bei 6,5 ° C liegt (anstelle von 10 ° C).

Abb. 6e.2 – Orographischer Auftrieb feuchter Luft aus dem Ozean produziert Wolken entlang der Santa Lucia Mountains südlich von Monterey, Kalifornien, USA (Kredit: NOAA).

Als Beispiel, die North Shore mountains unmittelbar nördlich Vonvancouver erleben oft schwere regen und Schneefall aufgrund orographicuplift. Winde, die sich diesen Bergen nähern, tun dies oft ungefähr senkrecht (im rechten Winkel) zu ihnen, so dass die Berge das für diesen Effekt notwendige Hindernis bilden. Dies kann wirklich gut zum Skifahren sein, wenn der Gefrierpunkt niedrig genug ist, da starker Schneefall die Folge sein kann.

Denken Sie daran, bei der Planung eines Skitrips immer den Gefrierpunkt zusammen mit anderen Wetterfaktoren zu berücksichtigen (siehe Lernziele 5a und 6h für die Ableitung von Temperaturen aus Druckniveaukarten)! Thenegative Seite ist, dass die Wolken und Niederschlag kann schlecht verursachensichtbarkeit. Außerdem sind die North Shore Mountains niedriger und dannwarmer Höhe, was bedeutet, dass Regen ziemlich regelmäßig auftritt.Leider bedeutet dies auch, dass die Skigebiete dort besonders anfällig für den Klimawandel sind, da der durchschnittliche Gefrierpunkt weiter allmählich ansteigt.

Abb. 6e.3 – Orographischer Aufzug, der Wolken über den Löwen vor der Küste Alaskas bildet. Von Teacher at Sea Programm, NOAA Schiff OSCAR DYSON (Kredit: NOAA.)

Abb. 6e.4 – Orographische Wolke an der Spitze des amountain. (Kredit: NASA.)

Lee shadowing

Betrachten Sie nun die Luft, die auf der Leeseite des Berges absteigt (siehe Abb. 6e.1). Da wurde Feuchtigkeit aus der Luft entferntin Form von Niederschlag, als es die Luvseite aufstiegjetzt ist es auf der Leeseite trockener. Jetzt, da die Luft nicht mehr gesättigt ist, bewegt sie sich vertikal nach unten und ändert die Temperatur schneller (Erwärmung adiabatisch bei ~ 10 ° C pro Kilometer).

Wenn es also die Leeseite hinuntersteigt, erwärmt es sich schneller alses war auf der Luvseite abgekühlt (denken Sie daran, dass sich die Abkühlrate verlangsamtauf die nasse adiabatische Abkühlrate, sobald die Luft gesättigt war). Das Endergebnis ist, dass die Luft wärmer und trockener istnach dem Überqueren der Bergbarriere. Dieser Vorgang wird als Airmasstransformation bezeichnet. Der Mangel an Regen und Wolken im Lee von Amountain ist als Leeshadowing oder Rainshadow bekannt.

Beachten Sie, dass, wenn die Luft, die sich den Bergen nähert, trocken istmöglich, dass der orographische Aufzug nicht zu Niederschlag oder sogar Wolke führt. Dies kann an Orten im Landesinneren außerhalb der Küste geschehen, oderwenn die Luft bereits zuvor durch das Durchqueren einer Bergkette ausgetrocknet ist.

Identifizieren von orographischen Auftriebs- und Regenschattenereignissen

Sie können den orographischen Auftriebs- und Regenschatteneffekt häufig sehen, wenn Sie Satelliten- oder Radarbilder oder Wettervorhersagemodellausgaben betrachten. Abb. 6e.5 und 6e.6 zeigen die numerische Wettervorhersageausgabe von Niederschlag für Southwest BC und Washington, USA. Die Farben (Blau, Grün, gelb, etc.) repräsentieren unterschiedliche Niederschlagsintensitäten – in diesem Fall Schnee. Die Skala befindet sich am unteren Rand derfigur.

Höhere Schneefallraten sind in höheren Lagen vorhanden, da niedrigere Temperaturen mehr Feuchtigkeit aus der Luft kondensieren und ausfällen und der orographische Auftrieb in höheren Lagen maximiert wird. Um Ihnen zu helfen, zu sehen, wo die Berge sind, Abb. 6e.7 zeigt eine Geländekarte, die dieselbe Region wie Fig. 6e.5 und 6e.6.

Abb. 6e.5 – Numerische Wettervorhersageausgabe von Niederschlag (Blau, Grün, Gelb), in diesem Fall fester Niederschlag oder Schnee. Einige Regionen des orographischen Aufstiegssind mit roten Kreisen hervorgehoben. Dieser Effekt ist am stärksten, wenn die Winde senkrecht zu den Bergen stehen, wie die vorherrschende Windrichtung (Pfeile) zeigt. Vergleichen Sie mit der Geländekarte in Abb. 6e.7.(Bildnachweis: Stull.)

Siehe Abb. 6e.5. An diesem Tag im März 2014 ist die Prognostiziertewindrichtung ist so, dass die Luft direkt in Richtung Derküstenberge von Vancouver Island und dem BC-Festland reist. Diese Luft erfährt eine orographische Hebung (hervorgehoben durch die roten Kreise) und der Gefrierpegel ist niedrig genug, so dass der resultierende Niederschlag in Form von Schnee über die Berge fällt. Insbesondere zeigt diese Kartedie Vorhersage des täglichen (24-Stunden-) akkumulierten Schneefalls. In einigen orten athigher erhebungen, wo die karte ist gelb/orange, die schneefall amountis 50 cm oder mehr—das ist über einen halben meter! – demonstration, wieintensive orographische Effekte können sein.

Abb. 6e.6 – Numerische Wettervorhersageausgabe von Niederschlag (Blau, Grün, Gelb), in diesem Fall fester Niederschlag oder Schnee. Einige Bereiche der Lee-Schattierungwerden mit roten Kreisen hervorgehoben. Dieser Effekt ist am stärksten, wenn die Winde senkrecht zu den Bergen stehen, wie die vorherrschende Windrichtung (Pfeile) zeigt. Vergleichen Sie mit der Geländekarte in Abb. 6e.7.(Bildnachweis: Stull.)

Sehen Sie sich nun Abb. 6e.6. Dies ist die gleiche Prognose für das gleichezeit. Die roten Kreise auf dieser Karte markieren jedoch jetzt einige Regionen, in denen weniger Schatten auftreten und es weniger intensiv oder keinen Schneefall gibt, wie direkt hinter den Olympic Mountains im Süden im Westen Washingtons und zwischen Vancouver Island und dem BC-Festland. Es ist möglich, dass in diesen Gebieten mit niedriger Höhe Niederschläge als Regen fallen; Der orographische Effekt ist jedoch immer noch offensichtlich, da die Intensität erheblich abnimmt, wenn Sie sich von Südwesten nach Nordosten über die Gebirgszüge bewegen.

Abb. 6e.7 – Geländekarte der gleichen Region wie inFigs. 6e.5 und 6e.6 zum Vergleich. (Kredit: Google.)

Beachten Sie, dass die Schneefallkarten, die wir uns angesehen haben, Wettervorhersagen sind, wie sie von Numericalweather Prediction (NWP) -Modellen vorhergesagt werden. Die Menge an Schneefall inDas wirkliche Leben kann mehr oder weniger sein als in den Vorhersagekarten gezeigt,je nachdem, wie genau die Vorhersage ist. Denken Sie daran, dass numericalweather vorhersagemodelle viele Annäherungen machen und so die outputis auch annähernd und enthält Fehler. Diese Fehler werden schlimmer, wenn Sie weiter in die Zukunft gehen. Nichtsdestotrotz sind diese Modelle immer noch das nützlichste Werkzeug in der Wettervorhersage.

Schlüsselwörter: orographischer Auftrieb, adiabatisch, Taupunkt, Luftmassentransformation, Lee Shadowing, Regenschatten

Bildnachweis: Howard: Rosie Howard, West: Greg West, Stull: Roland Stull

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