Atmosphärischer Luftdruck und Strahlung

Die Atmosphäre versucht, verschiedene Energiebilanzen, Drücke und Temperaturen auszugleichen. Der in den Wetterberichten häufig strapazierte Begriff des Luftdruckes beruht auf dem "Gewicht" der Luft und hat indirekt mit Einstrahlung und Energiebilanz zu tun. Luft ist zwar leicht, aber dennoch nicht schwerelos. Eine 350km hohe Luftsäule drückt mit einem Gewicht von etwa 1 kg pro Quadratzentimeter auf die Erdoberfläche (auf Meereshöhe), was einem Druck von 1 bar oder 1000 Millibar entspricht. Wir kennen die Bezeichnung Millibar aus dem Fernsehen. Haben wir in einer Region starke Einstrahlung und damit eine Erwärmung der Luft, steigt diese auf. Da sie sich damit von der Erde fortbewegt, sinkt ihr Druck auf die Erdoberfläche. Wir sprechen von tiefem Luftdruck. Umgekehrt ist es in einer Gegend, in der Luft Wärme verliert (z.B. nachts). Sie sinkt dadurch zum Boden hin ab und übt so stärkeren Druck auf die Erdoberflächen hin aus. Wir sprechen von Hochdruck.

Luftdruck und Wind

Die Atmosphäre versucht immer, solche Gegensätze auszugleichen. Wenn nun in einer Region ein hoher Druck herrscht und in einer anderen ein niedriger, bedeutet dies vereinfacht, dass in Ersterer ein "Luftüberschuss" herrscht und in der anderen Region ein "Luftdefizit".

Gradient:

Den Unterschied zwischen den Luftdrücken der beiden Regionen bezeichnet man auch als "Gradient", was wörtlich übersetzt "Gefälle" bedeutet. Die herrschende Ausgleichsbestrebung der Atmosphäre lässt sich mit einem einfachen Experiment am sinnvollsten beschreiben. Hat man in einem Zimmer auf der einen Seite ein geöffnetes Fenster und auf der anderen eine laufende Heizung, besteht ein Temperaturunterschied (oder: Gradient) zwischen beiden Zimmerseiten. Kühle Luft strömt zum Fenster ein, sinkt aufgrund ihrer Schwere zum Boden hin ab und zieht zur anderen Zimmerseite hin. Dort trifft sie auf die Heizung, die nun die Luft erheblich erwärmt. Folglich steigt sie auf und erreicht die Zimmerdecke und strömt dort wieder zum Fenster hin. Auf dem Boden strömt gleichzeitig kühle Luft zur heißen Zimmerseite. Ein künstliches Drucksystem wurde erschaffen. Sobald ein Temperaturausgleich innerhalb des Raumes erreicht würde, würde auch das Strömungssystem in sich zusammenbrechen. Dies wäre beim Ausstellen der Heizung gegeben, was in unserer Atmosphäre dem Untergehen der Sonne entsprechen würde, oder beim schließen des Fensters.