Überblick
Die beiden Karten veranschaulichen die großen regionalen und saisonalen Unterschiede in der Niederschlagsverteilung auf der Erde. Deutlich wird der enge Zusammenhang zwischen der Beleuchtung der Erde, der saisonalen Verschiebung der innertropischen Konvergenzzone und die Niederschlagsverteilung, dargestellt für die beiden Monaten Januar (Nordwinter/Südsommer) und Juli (Nordsommer/Südwinter).Die Verschiebung der innertropischen Konvergenzzone und ihr Einfluss auf die Niederschlagsverteilung
Zu Beginn des Frühlings im März steht die Sonne am Äquator im Zenit. Bis zum Juli (Nordsommer/Südwinter) wandert der Zenitstand nach Norden bis die Sonne schließlich zur Sommersonnwende am Nördlichen Wendekreis im Zenit steht. Die nördliche Hemisphäre erhält nun deutlich mehr Sonnenstrahlung als die südliche Hemisphäre. Die Innertropische Konvergenzzone ITC, also die Zone maximaler tropischer Niederschläge, folgt dem wandernden Zenitstand der Sonne. Zu dieser Zeit reicht sie in Südasien sogar über den Nördlichen Wendekreis hinaus.
Im September steht die Sonne wieder am Äquator im Zenit. Bis zum Januar (Nordwinter/Südsommer) verschiebt sich der Zenitstand der Sonne bis zum Südlichen Wendekreis. Jetzt erhält die Südhalbkugel mehr Sonnenstrahlung als die Nordhalbkugel. Wie zuvor auf der Nordhalbkugel für den Nordsommer beschrieben, folgt auch hier die ITC und damit die Zone maximaler tropischer Niederschläge dem wandernden Zenitstand der Sonne. In Südamerika erstreckt sich die ITC knapp über den Südlichen Wendekreis hinaus.
Der Einfluss von Land und Meer auf die ITC
Beim Vergleich der Lage der innertropischen Konvergenzzone im Januar und Juli fällt auf, dass sie sich im Sommer über den Kontinenten weiter polwärts verschiebt als über den Ozeanen – eine Folge der schnelleren und stärkeren Erwärmung kontinentaler Massen im Vergleich zu den träger reagierenden Meeresoberflächen. Die stärkere Erwärmung der Landmassen intensivieren die tropische Konvektion.
Die saisonale Verschiebung der ITC geht mit einer entsprechenden Verschiebung der übrigen Druck- und Windgürtel der Erdatmosphäre einher. Im Mittelmeerraum wechseln sich beispielsweise durch die Verschiebung der Windgürtel im Jahresverlauf Einflüsse der Westwindzirkulation in den Wintermonaten und subtropischer Hochdruck im Sommer ab. Die extreme Nordverschiebung der ITC im Juli über dem indischen Subkontinent führt zu einer Ablenkung des ursprünglichen Südost-Passatwinds der südlichen Hemisphäre durch die Corioliskraft, wenn er den Äquator überquert. Aus dem ursprünglichen Südost-Passat wird ein Südwest-Monsun (saisonale Windrichtungsänderung um 120°).
Die großen Windsysteme der Erde
Neben den Niederschlagsverhältnissen zeigen die beiden Karten auch die großen Windsysteme der Erde: Passate, Monsune und die Westwinddrift. Aufgrund der Kugelform der Erde erhalten die verschiedenen Breitenzonen der Erde unterschiedlich viel Energie von der Sonne. Da der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen an der Erdoberfläche vom Äquator zu den Polen hin abnimmt, verteilt sich die Strahlung auf eine größere Fläche und die Energiezufuhr wird immer geringer. Die intensive Sonneneinstrahlung in den Tropen und Subtropen führt zu einem Energieüberschuss, während in den hohen Breiten ein Energiedefizit besteht. Die Atmosphäre versucht, diese Energiekontraste zwischen äquatorialen und polaren Breiten auszugleichen. Daraus resultieren die großen, konstant wehenden Windsysteme der Erde.
Passatwinde sind sehr konstante ganzjährig wehende Winde, die durch das Subtropenhoch und die äquatoriale Tiefdruckrinne gesteuert werden (vgl. 263.2). Sie wehen auf die ITC zu, auf der Nordhalbkugel als Nordost-Passatwinde und auf der Südhalbkugel als Südost-Passatwinde. Über den Kontinenten sind die Passatwinde trocken, etwa in Nordafrika oder im nördlichen Winterhalbjahr über Indien. Streichen die Passate aber über die Ozeane, können sie große Mengen an Feuchtigkeit aufnehmen. An der ITC steigen die feucht-warmen Luftmassen konvektiv auf, die Luft kühlt dabei ab, die Luftfeuchte kondensiert und es bilden sich hohe Wolkentürme, aus denen z. T. mehrmals täglich heftiger Regen fällt. Daher ist die nur wenige hundert Kilometer breite ITC die Zone der stärksten tropischen Niederschläge.
Wenn ein Passatwind den Äquator überquert, ändert sich seine Bewegungsrichtung, da er durch die Corioliskraft abgelenkt wird. Bei einer Änderung der Strömungsrichtung im Jahresverlauf um 120° spricht man von Monsunen. So wird der Südostpassat über dem Indischen Ozean im Nordsommer zu einen Südwest-Monsun im Bereich des Arabischen Meeres umgelenkt. Da er in dieser Zeit große Meeresflächen überstreicht, nimmt er große Mengen an Feuchtigkeit auf, die beim Erreichen des Festlandes zu hohen Niederschlägen führen. Am größten sind die Niederschläge dort, wo der tropische Monsun auf Gebirge trifft: Dies ist am Indischen Subkontinent im Nordsommer der Fall. Diese Situation steht in krassem Gegensatz zum entgegengesetzten trockenen Nordost-Passat (syn. Nordostmonsun) des Winterhalbjahres.
Zwischen den Tropen und den Polarregionen liegt auf beiden Erdhalbkugeln eine Westwindzone, in deren Bereich nach Westen ziehende Tiefdruckgebiete das Wettergeschehen bestimmen (vgl. 263.2). Sie sind nicht nur die Hauptregenlieferanten in diesen Regionen, sondern sorgen auch für einen Ausgleich warmer tropisch-subtropischer und kalter polarer Luftmassen. Beispielsweise leitet ein Tiefdruckgebiet über dem Nordatlantik warme tropische Luft auf seiner Ostseite nach Norden und kalte Polarluft auf seiner Rückseite im Westen nach Süden. Auf diese Weise bilden sich typische Warm- und Kaltfronten aus, die mit einer Westströmung Richtung Osten ziehen. Im Bereich der vorrückenden Warmfront gleiten die Luftmassen auf die in Bodennähe liegende kühlere und damit schwerere Luft. Es bilden sich ausgedehnte Stratuswolken, aus denen anhaltende Niederschläge fallen können (Landregen). An der Kaltfront drängen polare Luftmassen gegen die warme und damit leichtere Tropenluft. Es bilden sich Kumuluswolken, aus denen schauerartiger Niederschlag fällt.
