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Gründe für die Aridität der Sahara
1 Gründe für die
Aridität der Sahara (Flohn: Warum ist die Sahara trocken?;
Besler: Der Ostjet als Ursache verstärkter
Aridität in der Sahara)
bisherige Gründe: absinkende Luftbewegungen in den
subtropischen Antizyklonen; allerdings können trotz der passatischen
Strömungen Winterregen bis in die Zentralsahara, tropische Sommerregen aber
nicht bis in die Sahara reichen
Ursprüngliche Annahme: Sahara ist eine
Passat-Wüste
Passat (NE-Passat auf der Nordhalbkugel), Winde, die
durch das Luftdruckgefälle vom subtropischen Hchdruckgürtel zum
Äquator in Gang gesetzt werden. Die Passate wehen vom subtropischen
Hochdruckgürtel zur äquatorialen Tiefrdruckrinne hin. Die
Passatströmung wird gegen den Äquator hin ungeordnet, da die
Coriolis-Kraft zum Äquator hin abnimmt und bei 5° Breite gegen Null
geht. In der Kernzone sind die Passate trockene Winde (dort befinden sich auch
die sogenannten Passatwüsten, da hier trocken heiße Luft auf einer
Höhe von 1,5 - 2,5 km absinkt, eine Temperaturumkehrschichtentsteht und
demzufolge keine Konvektion stattfindet (Passatinversion)
Aber: die aride Zone erstreckt sich im Sommer nicht nur
über Nordafrika, sondern über weite Teile des Nahen Ostens bis nach
Rajasthan. Die aride Zone fällt räumlich und zeitlich mit einer
stationären Höhenhochzelle in der gesamten oberen Troposphäre
zusammen
Der um 1956 von KOTESWARAM zum ersten Mal untersuchte
Ostjet ist die eigentliche Hauptursache der Aridität über Nordafrika.
Es handelt sich hierbei um sehr beständige Höhenwinde an der
Obergrenze der Troposphäre, die im Mittel Sturmstärken von 120 km/h,
und nicht selten 270 km/h erreichen.
Der Kern des Ostjets liegt bei 12-14° N und
aufgrund der Aufwölbung der Troposphäre in Äquatornähe in 14
km Höhe. Er erstreckt sich im Gegensatz zum circum-globalen Westjet von
150° E bis 20° W und ist im Gegensatz zu den Passaten nicht direkt von
der Änderung des Sonnenstandes abhängig; er bildet sich im (Nord) -
Sommer aus dem Druckunterschied zwischen einem extremen Höhenhoch über
Tibet und dem Höhentief über dem Indischen Ozean. Über dem
Hochland von Tibet liegen die Temperaturen der oberen Troposphäre um
8-10°C höher als über dem Äquator. Dieses Höhenhoch
entsteht einerseits durch die direkte Aufheizung der im Schnitt 4500 - 6000 m
ü. NN gelegenen Landfläche und anderseits durch die freiwerdende
Kondensationswärme der Steigungsniederschläge am
Himalaya.
Der Ostjet entsteht dabei aus dem Gradientwind zwischen
dem Höhenhoch Tibets und dem Höhentief des Indischen Ozeans, der durch
die Rechtsablenkung der Coriolisbeschleunigung die starke Ostströmung als
geostrophischen Wind in der oberen Troposphäre hervorruft (BESLER,
164).
Wie im Bereich jeder Strahlströmung, existiert auch
hier gesetzmäßig im Mittel eine quer zur Strahlstromachse gerichtete
Querzirkulation, bei der die Querkomponente des Windes im Einzugsgebiet (in
diesem Fall im Osten) aus nördlich nach der kalten Seite, im ausgedehnten
Delta von 75°E bis 15°W über Nordafrika aber aus südlichen
Richtungen zur warmen Seite hin gerichtet ist (FLOHN, 1964,
60).
Das heißt, da die Coriolisbeschleunigung C der
Windgeschwindigkeit v proportional ist (C = 2v sin a) und dadurch im
Entstehungsgebiet des Ostjets langsam anwächst, werden die Luftmassen
ageostrophisch, d.h., durch die abbremsende Wirkung der Bodenreibung von der
Windrichtung abweichend, gegen das Tief beschleunigt. Dabei wird potentielle in
kinetische Energie umgewandelt und es entsteht im Jet-Entstehungsgebiet die oben
beschriebene Querzirkulation im Gegenuhrzeigersinn mit der aufsteigenden Luft
über dem warmen Südasien und der absinkenden Luft über dem
relativ kühlen Ozean.
Anderseits erfolgt im Jet-Delta über Nordafrika
infolge der abnehmenden Geschwindigkeit - bei der Rückwandlung von
kinetischer in potentielle Energie- eine Windablenkung zum Höhenhoch hin
(BESLER, 164).
Die Auswirkungen dieser Umwandlung kann man auf
Wetterkarten in der Zeit von Mitte Juni bis Ende August beobachten, wo in 9-16
km Höhe eine riesige Höhenhochzelle über Nordafrika und dem Nahen
Osten verzeichnet ist (FLOHN, 1964, 64). Diese Zirkulation ist in der Höhe
gegen den hohen Druck gerichtet und erzwingt im Süden ein Aufsteigen in der
äquatorialen Kaltluft und im Norden ein Absinken in der
subtropisch-kontinentalen Warmluft, wobei die absinkende Luft um 3-5°C
wärmer als die aufsteigende ist (FLOHN, 1964, 62).
Man sieht, die Energiequellen für den Ost-Jet
liegen weit vom eigentlichen Betrachtungsgebiet - der Sahara- entfernt; die
Wärmequelle über dem Hochland von Tibet, genauer, ein abgeschlossenes
Wärmegebiet in 5,5 - 9 km Höhe wurde von FLOHN 1968 über
Südtibet nachgewiesen, das seine Entstehung im feuchten Südosten des
Landes dem Freisetzen latenter Wärme in den Gewittertürmen der
einströmenden Monsunluft verdankt, während im 4 - 5000 m hoch
gelegenen ariden Westen Tibets die von der Strahlungsbilanz am Boden gelieferte
fühlbare Wärme zu dem oben genannten Wärmegebiet
beiträgt.
Diese permanente Wärmequelle und ihr Gegensatz zu
den Temperaturen der Äquatorzone ist die Ursache für die
Intensität - die Geschwindigkeit beträgt im Schnitt 30-40 m/s, also
rund 110-140 km/h- und Konstanz dieser tropischen Strahlströmung. Das oben
erwähnte Höhenhoch im Deltabereich des Ost-Jets wird durch die, zum
hohen Druck gerichtete, Querkomponente erhalten, die gleichzeitig ein
großräumiges Absinken von 600m pro Tag auf einer Fläche von fast
7 Millionen km² bewirkt (FLOHN, 1964, 65).
Der absinkende Teil des Ost-Jets fällt mit der Lage
der Nördlichen Tropischen Konvergenz im Sommer zusammen, sodaß
hierbei die Konvektion - auch von monsunalen Luftmassen- verhindert, oder
zumindest unterdrückt wird. Daher ist die Tropische Konvergenz nicht wie im
Süden die Niederschlagszone, da die Niederschläge erst dort auftreten
können, wo die absinkende Bewegung der Querzirkulation in den horizontalen
Austausch übergeht. Das bedeutet für Nordafrika, daß eine
trockene Monsunzone im Norden und eine feuchte Monsunzone zwischen 16-17° S
existiert (BESLER, 165). Im Vergleich zum meridionalen tropischen
Passatkreislauf (Hadley-Zirkulation) handelt es sich bei der Querzirkulation des
Ostjets um eine Anti-Hadley-Zirkulation
Zusammenfassend kann man festhalten, daß die
Sahara ihre extreme Aridität letztendlich dem Relief Asiens, und nicht
ihrer eigenen Kontinentalität, verdankt.
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