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Lexikon der Geographie: Zonalindex

Zonalindex, zonaler Index, ist ein mittelbares Maß für die Intensität des mittleren zonalen geostrophischen Windes zwischen zwei Breitenkreisen. Der Zonalindex wird in der Regel aus der Differenz des mittleren Luftdrucks (oder der geopotenziellen Höhe einer Isobarenfläche) für die Breitenkreise 35° und 65° und für einen Längenbereich, der mindestens 120 Längengrade umfassen sollte, bestimmt. Anwendbar ist der Index aber auf alle Höhenniveaus und Breitenkreise. Der Zonalindex beschreibt, wenn er für das Bodenniveau bestimmt wird, die Druckdifferenz zwischen dem subtropischen Hochdruckgürtel und der subpolaren Tiefdruckrinne, also für die Breitenzone, in der die außertropische Westwindzone im Jahresmittel ihre größte Intensität erreicht. Ist der Zonalindex groß (High-Index-Situation), so ist die Westwinddrift kräftig und breitenparallel entwickelt, ist er gering (Low-Index-Situation), so ist die Westwinddrift von Wellenstörungen überlagert und daher in zonaler Richtung nur schwach ausgebildet. Von Tag zu Tag unterliegt der Zonalindex erheblichen Schwankungen. Über einen längeren Zeitraum zeigen diese eine etwa zwei- bis vierwöchige Periodizität ( Abb.). Diese wird dadurch verursacht, dass bei einer zonalen Strömung der Energieaustausch zwischen niedrigen und hohen Breiten zu gering ist, um die Wärmeverluste der hohen Breiten voll auszugleichen. Dadurch steigt der meridionale Temperaturgradient allmählich an und erreicht schließlich die kritischen Werte der baroklinen Instabilität. Das führt zur Übrrlagerung der Zonalströmung durch barokline Wellen mit instabil anwachsender Wellenlänge und Wellenamplitude, die zum Abbau der kritischen meridionalen Temperturgradienten und zur erneuten Ausbildung einer Zonalströmung führen.
Der Zonalindex unterliegt auch jahreszeitlichen und interannuellen Schwankungen. Im Sommer ist er in der Regel infolge des vergleichsweise geringen pol-äquatorwärtigen Temperaturgefälles schwächer als im Winter ausgebildet. Veränderungen in der räumlichen Verteilung der Ozeantemperaturen im nördlichen Atlantik bedingen eine näherungsweise zweijährige Periode des Zonalindexes, die als Nordatlantische Oszillation bezeichnet wird und zur Abfolge warmer (bei high index) und kalter (bei low index) Winter in Europa führt. Da diese Regelhaftigkeiten nach den bisherigen Beobachtungen zeitweilig aussetzen, dann aber wieder in voller Stärke unerwartet auftreten können, ist eine prognostische Inwertsetzung bis heute nicht möglich.

DKl


Zonalindex: Zonalindex: Dekadenmittel des hemisphärischen Zonalindexes zwischen Oktober 1987 und Mai 1989, geglättet mit einem Polynom 8. Grades.
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Grafik:
Mathias Niemeyer (Leitung)
Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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