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Lexikon der Geographie: Vorticity

Vorticity, Wirbelgröße, Maß für die Drehbewegung eines in einer Luftströmung mitgeführten Luftteilchens um seine vertikale Achse. Bei der relativen Vorticity wird die Bewegung relativ zur Erdoberfläche (ohne Berücksichtigung der Erdrotation) beschrieben. Ursachen der relativen Vorticity sind entweder Kreisströmungen an Krümmungen von Luftbahnen (Krümmungsvorticity) oder unterschiedliche Geschwindigkeiten in einer parallel verlaufenden Strömung, die zu Windscherung führt (Scherungsvorticity), oder die Kombination beider Ursachen. Die Vorticity nimmt mit stärker werdender Windgeschwindigkeit, Luftbahnkrümmung und/oder Scherung zu. Die aus der Höhenwetterkarte über die Vorticitygleichung mathematisch ableitbare geostrophische Vorticity spielt bei der numerischen Wettervorhersage eine bedeutende Rolle. Die Vorticitygleichung besagt, dass Advektion mit höherer Vorticity zu Divergenz (Luftmassenabfluss und Luftdruckabfall) und Advektion mit niedriger Vorticity zu Konvergenz (Luftmassenzufluss und Luftdruckanstieg) führt. Berücksichtigt man bei der relativen Vorticity zusätzlich den unterstützenden Einfluss der Erdrotation, so spricht man von absoluter Vorticity. Dieser Effekt ist an den Polen am größten, da dort die rotierende Erdachse mit der Drehachse des Luftteilchen identisch ist und somit zu einer Beschleunigung der relativen Vorticity führt. Die absolute Vorticity wird zu den niederen Breiten hin zunehmend kleiner und verschwindet am Äquator ganz, weil die Erdachse dann senkrecht auf der Drehachse des Luftteilchens steht, sodass nur noch die relative Vorticity wirksam ist.

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Grafik:
Mathias Niemeyer (Leitung)
Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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