Die Kraft des Windes

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    Schalenkreuz-Anemometer zum Messen der Windgeschwindigkeit. Bild: Wettermuseum (CC BY)

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Die Kraft des Windes

Wind ist im Prinzip die Ausgleichsbewegung der Luft von Gebieten mit hohem Luftdruck (Hochdruckgebieten) hin zu solchen mit niedrigem Luftdruck (Tiefdruckgebieten). Die Geschwindigkeit der Luft und damit die Windstärke ändert sich dabei je nach Größe des Druckunterschiedes. Zudem bewegen sich Hoch- und Tiefdruckgebiete, weshalb sich für einen festen Beobachtungspunkt die Richtung, aus der der Wind weht, ändert.

Die Windgeschwindigkeit misst man mit sogenannten Anemometern. Bei Schalenkreuz-Anemometern wird die Geschwindigkeit bestimmt, mit der der Wind ein kleines Flügelrad dreht. Modernere Ultraschall-Anemometer senden einen Schallimpuls aus und messen die Dauer, in der dieser eine definierte Strecke zurücklegt. Je nach Windrichtung und Geschwindigkeit verändert sich diese Dauer. Um in großen Höhen Windgeschwindigkeiten messen zu können, werden Fernerkundungsmethoden verwendet. Sogenannte Radar-Windprofiler senden Radarwellen in die Atmosphäre, die durch Inhomogenitäten in der Luft zurückreflektiert werden. Wenn sich diese Eigenschaften bewegen, verändert dies aufgrund des sogenannten Doppler-Effektes die Wellenlänge der reflektierten Welle. Aus dieser Veränderung lässt sich die Geschwindigkeit des Teilchens und damit die Windgeschwindigkeit in der entsprechenden Höhe bestimmen. Ein Teil eines solchen Gerätes ist im Museumsgarten ausgestellt.

Die Höhenwinde werden zudem mithilfe von Wetterballonen bestimmt. Diese bewegen sie sich mit dem jeweils vorherrschenden Wind. Aus ihrer Bewegung lässt sich also direkt die Windrichtung und Geschwindigkeit in den unterschiedlichen Höhen bestimmen. Nachdem man früher die Ballone aufwendig per Hand mit Theodoliten verfolgt hatte, besitzen heutige Ballone Sonden mit GPS-Sensoren, die in Echtzeit ihre Position bestimmen und zum Boden funken. Daraus kann direkt ihre Geschwindigkeit berechnet werden.