Wetterlexikon: Wind

Was ist Wind?

Unter Wind versteht man die Bewegung von Luft. Die Verlagerung von Luftmassen kann in verschiedene Richtungen und Geschwindigkeiten erfolgen. Als Wind wird meist die in horizontale Richtung strömende Luft empfunden. 

Beim Wetter sind die vertikalen Luftströmungen aber ebenfalls von grundlegender Bedeutung, ein Beispiel dafür ist der Aufwind in einer Gewitterwolke. 

Wind wird meist in km/h oder m/s angegeben. Verbreitet als Einheit der Windgeschwindigkeit sind aber auch Knoten (Seemeilen pro Stunde). 

Um die Stärke von Wind abzuschätzen, existiert die Beaufortskala (Bft).

Wie entsteht Wind? 

Ursächlich für die Entstehung von Wind sind Luftdruckgradienten in der Atmosphäre. Denn der Luftdruck ist nicht überall gleich, sondern variiert. So ist der Luftdruck in Hochdruckgebieten viel höher als bei Tiefdruckgebieten. Die Natur ist allerdings bestrebt, bestehende Unterschiede auszugleichen. 

Der Luftüberschuss in einem Hochdruckgebiet und das Luftdefizit in einem Tiefdruckgebiet werden ausgeglichen, indem die Luft vom Hochdruckgebiet zum Tiefdruckgebiet strömt. Wind ist also nichts anderes als die Ausgleichbewegung infolge von Luftdruckdifferenzen.                

Durch die Corioliskraft wird die Luft, die vom Hochdruckgebiet zum Tiefdruckgebiet strömt, auf der Nordhalbkugel nach rechts abgelenkt.

Corioliskraft einfach erklärt: So entstehen Hochs und Tiefs

Wind entsteht aber nicht nur durch Druckdifferenzen, auch Temperaturunterschiede werden in der freien Natur ausgeglichen. Da die Atmosphäre ein Gleichgewicht anstrebt, entstehen beispielsweise Ausgleichsströmungen zwischen den kalten Polen und dem warmen Äquator. 

Welche Windsysteme gibt es?

Winde können thermische, aber auch orographische Ursachen haben. Diese beiden Effekte sind maßgeblich bei der Entstehung von lokalen Windsystemen. Zu den lokalen Windsystemen zählen unter anderem der Land-/Seewind oder Berg-/Talwind. 

Land-/Seewind

Die Land-Seewind-Zirkulation ist ein thermisches Phänomen, das sehr lokal an großen Seen oder am Meer auftritt. Wasser und Land heizen sich beispielsweise an warmen Sommertagen unterschiedlich stark auf bzw. kühlen sich nachts unterschiedlich stark ab. Die Luft über Landflächen erwärmt sich viel schneller als die über Wasser. Über Land steigt die warme Luft auf und es bildet sich in Bodennähe tiefer Luftdruck, da dort Luft "fehlt". 

Wie oben bereits beschrieben, muss dieses Luftdefizit ausgeglichen werden. Bei der Land-Seewind-Zirkulation strömt daher als Ausgleichbewegung Luft in Bodennähe vom Wasser Richtung Land nach. Diese Luftbewegung ist als Seewind bzw. auflandiger Wind bekannt. 

Nachts kehrt sich die Zirkulation um, da Landflächen schneller abkühlen als das träge Wasser. Folglich weht der Wind nachts vom Land Richtung Wasser. Der ablandige Wind wird auch Landwind genannt.

Berg-/Talwind

Berg- und Talwinde entstehen ebenfalls sehr lokal durch thermische Prozesse. Berghänge werden stärker bestrahlt als Täler. Die Luftmassen über Berghängen erwärmen sich an sonnigen Sommertagen stärker als die Luft im Tal, wodurch am Hang ein lokales Tiefdrucksystem entsteht. Folglich ist der Wind in Bodennähe vom Tal zum Hang gerichtet. Man spricht vom sogenannten Talwind. 

Nachts kehrt sich die Zirkulation bzw. das Windsystem wieder um und es entsteht der Bergwind. Der Bergwind heißt beispielsweise im Taunus "Wisperwind" oder im Schwarzwald "Höllentäler Wind".  

Fallwinde

Fallwinde, wie der Föhn in den Alpen oder die Bora an der kroatischen Adriaküste, zählen ebenfalls zu den lokalen Windsystemen, die sehr kleinräumig auftreten. 

Lokale bzw. regionale Windsysteme sind unter anderem: 

• Der Föhn in den Alpen
• Der Böhmische Wind in Sachsen bzw. Ostbayern
• Die Bora an der kroatischen Adriaküste
• Der Schirokko von der Sahara Richtung Mittelmeer wehend
• Der Mistral im unteren Rhônetal 
• Die Etesien in der Ägäis und im östlichen Mittelmeer
• Der Meltemi vom griechischen Festland in Richtung Kreta wehend
• Der Pelér und die Ora am Gardasee
• Der Leveche in Spanien

Globale Windsysteme 

Neben den lokalen Winden gibt es auch die globalen Windsysteme. Die drei wichtigsten sind die Polar-Zelle, Hadley-Zelle und Ferrel-Zelle. Aufgrund der planetarischen Zirkulation entstehen in den Tropen Passatwinde und in den gemäßigten Breiten Westwinde.

Warum gibt es unterschiedliche Windgeschwindigkeiten?  

Wie stark Winde sind, hängt unter anderem von der Wetterlage, die von Hoch- und Tiefdruckgebieten geprägt ist, ab. Je kräftiger Tiefdruckgebiete sind, desto stärker sind auch die Winde. Der Wind tritt daher in unterschiedlichen Stärken bzw. Geschwindigkeiten auf. 

Je nach Stärke unterscheidet man beispielsweise Brise, Sturm oder Orkan (siehe Beaufortskala). 

Ab welcher Windstärke was passiert, erklären wir dir in diesem Video: 

Sturmschäden - ab welcher Windstärke passiert was?

Die Windgeschwindigkeiten nehmen unabhängig von der Wetterlage mit der Höhe zu. In Bodennähe wird der Wind durch Reibung abgebremst. Der Höhenwind ist im Vergleich zum Bodenwind also stärker. Der wohl bekannteste Höhenwind in der Meteorologie ist der sogenannte Jetstream. Da Windgeschwindigkeiten von bis 500 km/h auftreten, sind Jetstreams die stärksten natürlichen Winde auf der Erde. 

Wie der Jetstream unser Wetter beeinflusst, kannst du im Artikel "Jetstream: So beeinflusst er unser Wetter" nachlesen.

Steife Brise, Sturm, Orkan: Wie kategorisiert man Wind?

Was ist die Windrichtung? 

Bei der Windprognose wird nicht nur die Windstärke vorhergesagt, sondern auch die horizontale Windrichtung. Die Windrichtung ist immer die Richtung, aus der der Wind kommt. Zur Richtungsangabe wird die 360-Skala eines Kreises verwendet. 360 Grad entspricht dabei Norden. 

In der Wettervorhersage werden in der Regel die acht Haupthimmelsrichtungen genannt, aus der der Wind kommt: 

 Tabelle 1: Acht Haupthimmelsrichtungen mit Grad-Angabe.

Bild 1: Eine Windrose wird verwendet, um die Windrichtung anzugeben (Quelle: Shutterstock).

Wie kann man Wind mit einem Windsack abschätzen?

Mittels des rot-weiß gestreiften Windsacks, der häufig an Flugplätzen steht, kann die Windstärke und Windrichtung ganz grob eingeschätzt werden. 

Hängt der komplette Windsack runter, weht kein merklicher Wind. Ist der Windsack dagegen teilweise oder ganz horizontal ausgerichtet, herrscht Wind. Dabei entspricht jeder aufgeblasene rote bzw. weiße Ring einer Windgeschwindigkeit von etwa 5 Knoten.  

Bild 2: Der Windsack wird zur Abschätzung der Windrichtung und der Windgeschwindigkeit genutzt.

Warum ist die Windprognose so wichtig?

Da Wind als erneuerbare Energiequelle genutzt wird, sind Windprognosen unter anderem für die Wirtschaft wichtig. Ebenfalls große Bedeutung hat die Windprognose im Flugverkehr bzw. im Schiffsverkehr. 

Die Windprognose ist aber auch für jeden einzelnen Menschen sinnvoll, beispielsweise wenn vor Starkwindereignissen und möglichen Unwettern gewarnt wird. 

Winde können zudem Staub (z.B. Saharastaub) über enorme Distanzen transportieren. Auch dieser Aspekt ist in der Wettervorhersage essenziell. 

Welche Windgeschwindigkeiten in Deutschland in den kommenden Stunden vorhergesagt werden und ob mit Sturm oder sogar Orkan gerechnet werden muss, siehst du auf unserer Windkarte.

Übrigens: Der niederländische Meteorologe Buys Ballot stellte folgende Regel auf: Stellt man sich in den Wind, so dass der Wind im Rücken ist, befindet sich auf der Nordhalbkugel der tiefere Luftdruck links vorne bezogen auf den Beobachter oder die Beobachterin. Folglich muss der höhere Luftdruck rechts hinten sein. So kann man selbst relativ einfach abschätzen, wo tiefer bzw. hoher Luftdruck herrscht und Rückschlüsse auf das bevorstehende Wetter ziehen.

Was sind Windböen?

Winde treten in der Regel nicht gleichmäßig auf, sondern in Böen. Deshalb unterscheidet man zwischen dem Mittelwind und Windböen.

Der Mittelwind beschreibt in der Meteorologie den 10-minütigen Mittelwert der Windgeschwindigkeit und Windrichtung. 

Windböen sind kurze, aber kräftige Windstöße. Dabei gibt es kurzzeitig große Schwankungen der Windstärke und -richtung, die plötzlich sehr lokal auftreten können. Laut Definition handelt es sich um eine Böe, wenn der gemessene 10-Minuten-Mittelwert der Windgeschwindigkeit binnen weniger Sekunden (3 bis 20 Sekunden) um mehr als 5 m/s überschritten wird. 

Schwere Fallböen, auch Downbursts genannt, können beispielsweise im Zuge eines Gewitters auftreten. Als Ausgleichbewegung der Aufwinde in einer Gewitterwolke entstehen Fallwinde, die kalte Luft aus höheren Luftschichten nach unten transportieren. Diese können große Windgeschwindigkeiten haben, da die Windgeschwindigkeiten in der Höhe größer sind als in Bodennähe. Zusätzlich kann Hagel oder Regen, der mit großer Geschwindigkeit Richtung Boden fällt, Luft mit nach unten reißen. Gefährliche Fallböen können die Folge sein.

Tornado vs Fallböe: Was ist der Unterschied?

Wie kann man Wind messen?

Windgeschwindigkeiten werden mittels eines Anemometers gemessen. Gemessen wird die Windgeschwindigkeit immer 10 Meter über Grund. Eines der geläufigsten Anemometer ist das Schalenkreuzanemometer. Dieses wird oft bei Wetterdiensten eingesetzt.

Bild 3: Schalenkreuzanemometer mit drei halbkugelförmigen Schalen.

Das Schalenkreuzanemometer besteht aus drei oder vier halbkugelförmigen Schalen, die auf einer Seite offen sind. Weht Wind, dreht sich das Schalenkreuzanemometer um eine vertikale Achse. Je größer die Windgeschwindigkeiten sind, desto schneller dreht sich das Schalenkreuzanemometer. Die Anzahl der Drehungen pro Minute kann dabei auf die Windgeschwindigkeit umgerechnet werden. 

Die Windrichtung wird mittels einer Windfahne registriert. Zu den wohl bekanntesten Windfahnen zählt unter anderem der Wetterhahn, den man oft auf Kirchtürmen oder Hausdächern sieht. Der Hahn schaut übrigens immer in die Richtung, aus der der Wind kommt. 

Unwetterwarnung: Wann muss vor Wind gewarnt werden?

Winde können enorme Kräfte entfalten, die schnell zur Gefahr werden können. Bei schweren Sturmlagen oder Orkanlagen können beispielsweise Bäume umstürzen oder Dächer abgedeckt oder auch Sturmfluten ausgelöst werden. 

Bild 4: Heftige Winde können große Schäden anrichten und Bäume zum Umstürzen bringen.

Wenn der Wind im Mittel mehr als 75 km/h erreicht, sprechen Meteorolog:innen von Sturm. Sollte der Wind nur kurz Sturmstärke erreichen, ist von einer Sturmböe die Rede.

Aufgrund der fehlenden Bebauung kann der Wind über dem Meer und auf Bergen oft gewaltige Kräfte entfalten. Windstärken weit über Bft 12 kommen in Mitteleuropa im Flachland relativ selten vor. Solch extreme Windstärken gibt es meist nur im Hochgebirge, im Zuge von Tornados oder tropischen Wirbelstürmen.  

Warum Sturmtiefs besonders häufig im Herbst und Winter auftreten und wie diese entstehen, erfährst du in diesem Video: 

So entstehen Sturmtiefs

Was ist der Windchill-Effekt? 

Wind hat auch Auswirkungen auf unser Wohlbefinden. Stichwort Windchill-Effekt. Als Windchill-Effekt bezeichnet man das Absenken der Körpertemperatur, das durch das Vorbeiströmen von Winden mit niedrigerer Temperatur entsteht. Vereinfacht kann Windchill daher als Unterschied zwischen der gefühlten und der gemessenen Temperatur in Abhängigkeit der Windgeschwindigkeit beschrieben werden. Je höher die Windgeschwindigkeit ist, desto größer ist der Abkühlungseffekt. 

Winde mit einer Stärke von 4 bis 5 Bft können eine gefühlte Temperatur hervorrufen, die 15 bis 20 Grad niedriger ist als die gemessene Temperatur. Im Winter kann der Windchill-Effekt sogar richtig gefährlich werden, wie in diesem Video beschrieben ist: 

Windchill-Effekt: Darum ist der Arctic Outbreak so gefährlich

Wind im Alltag: Welche Windstärke ist ideal zum Drachensteigen? 

Windiges Wetter ist übrigens ideal zum Drachensteigen. Bei beständigem Wind zwischen Stärke 3 Bft und 6 Bft herrschen die besten Bedingungen. 

Verwendete Quellen: 

DWD, Wetterkunde für alle (Roth), Wolkenbilder Wettervorhersage (Sönning/Keidel).