Referat Gründe für die Aridität der Sahara (Flohn: Warum ist die Sahara trocken?

1 Gründe für die Aridität der Sahara (Flohn: Warum ist die Sahara trocken?;

Besler: Der Ostjet als Ursache verstärkter Aridität in der Sahara)

bisherige Gründe: absinkende Luftbewegungen in den subtropischen Antizyklonen; allerdings können trotz der passatischen Strömungen Winterregen bis in die Zentralsahara, tropische Sommerregen aber nicht bis in die Sahara reichen

Ursprüngliche Annahme: Sahara ist eine Passat-Wüste

Passat (NE-Passat auf der Nordhalbkugel), Winde, die durch das Luftdruckgefälle vom subtropischen Hchdruckgürtel zum Aquator in Gang gesetzt werden. Die Passate wehen vom subtropischen Hochdruckgürtel zur äquatorialen Tiefrdruckrinne hin. Die Passatströmung wird gegen den Aquator hin ungeordnet, da die Coriolis-Kraft zum Aquator hin abnimmt und bei 5° Breite gegen Null geht. In der Kernzone sind die Passate trockene Winde (dort befinden sich auch die sogenannten Passatwüsten, da hier trocken heiße Luft auf einer Höhe von 1,5 - 2,5 km absinkt, eine Temperaturumkehrschichtentsteht und demzufolge keine Konvektion stattfindet (Passatinversion)

Aber: die aride Zone erstreckt sich im Sommer nicht nur über Nordafrika, sondern über weite Teile des Nahen Ostens bis nach Rajasthan. Die aride Zone fällt räumlich und zeitlich mit einer stationären Höhenhochzelle in der gesamten oberen Troposphäre zusammen

Der um 1956 von KOTESWARAM zum ersten Mal untersuchte Ostjet ist die eigentliche Hauptursache der Aridität über Nordafrika. Es handelt sich hierbei um sehr beständige Höhenwinde an der Obergrenze der Troposphäre, die im Mittel Sturmstärken von 120 km/h, und nicht selten 270 km/h erreichen.

Der Kern des Ostjets liegt bei 12-14° N und aufgrund der Aufwölbung der Troposphäre in Aquatornähe in 14 km Höhe. Er erstreckt sich im Gegensatz zum circum-globalen Westjet von 150° E bis 20° W und ist im Gegensatz zu den Passaten nicht direkt von der Anderung des Sonnenstandes abhängig; er bildet sich im (Nord) - Sommer aus dem Druckunterschied zwischen einem extremen Höhenhoch über Tibet und dem Höhentief über dem Indischen Ozean. Über dem Hochland von Tibet liegen die Temperaturen der oberen Troposphäre um 8-10°C höher als über dem Aquator. Dieses Höhenhoch entsteht einerseits durch die direkte Aufheizung der im Schnitt 4500 - 6000 m ü. NN gelegenen Landfläche und anderseits durch die freiwerdende Kondensationswärme der Steigungsniederschläge am Himalaya.

Der Ostjet entsteht dabei aus dem Gradientwind zwischen dem Höhenhoch Tibets und dem Höhentief des Indischen Ozeans, der durch die Rechtsablenkung der Coriolisbeschleunigung die starke Ostströmung als geostrophischen Wind in der oberen Troposphäre hervorruft (BESLER, 164).

Wie im Bereich jeder Strahlströmung, existiert auch hier gesetzmäßig im Mittel eine quer zur Strahlstromachse gerichtete Querzirkulation, bei der die Querkomponente des Windes im Einzugsgebiet (in diesem Fall im Osten) aus nördlich nach der kalten Seite, im ausgedehnten Delta von 75°E bis 15°W über Nordafrika aber aus südlichen Richtungen zur warmen Seite hin gerichtet ist (FLOHN, 1964, 60).

Das heißt, da die Coriolisbeschleunigung C der Windgeschwindigkeit v proportional ist (C = 2v sin a) und dadurch im Entstehungsgebiet des Ostjets langsam anwächst, werden die Luftmassen ageostrophisch, d.h., durch die abbremsende Wirkung der Bodenreibung von der Windrichtung abweichend, gegen das Tief beschleunigt. Dabei wird potentielle in kinetische Energie umgewandelt und es entsteht im Jet-Entstehungsgebiet die oben beschriebene Querzirkulation im Gegenuhrzeigersinn mit der aufsteigenden Luft über dem warmen Südasien und der absinkenden Luft über dem relativ kühlen Ozean.

Anderseits erfolgt im Jet-Delta über Nordafrika infolge der abnehmenden Geschwindigkeit - bei der Rückwandlung von kinetischer in potentielle Energie- eine Windablenkung zum Höhenhoch hin (BESLER, 164).

Die Auswirkungen dieser Umwandlung kann man auf Wetterkarten in der Zeit von Mitte Juni bis Ende August beobachten, wo in 9-16 km Höhe eine riesige Höhenhochzelle über Nordafrika und dem Nahen Osten verzeichnet ist (FLOHN, 1964, 64). Diese Zirkulation ist in der Höhe gegen den hohen Druck gerichtet und erzwingt im Süden ein Aufsteigen in der äquatorialen Kaltluft und im Norden ein Absinken in der subtropisch-kontinentalen Warmluft, wobei die absinkende Luft um 3-5°C wärmer als die aufsteigende ist (FLOHN, 1964, 62).

Man sieht, die Energiequellen für den Ost-Jet liegen weit vom eigentlichen Betrachtungsgebiet - der Sahara- entfernt; die Wärmequelle über dem Hochland von Tibet, genauer, ein abgeschlossenes Wärmegebiet in 5,5 - 9 km Höhe wurde von FLOHN 1968 über Südtibet nachgewiesen, das seine Entstehung im feuchten Südosten des Landes dem Freisetzen latenter Wärme in den Gewittertürmen der einströmenden Monsunluft verdankt, während im 4 - 5000 m hoch gelegenen ariden Westen Tibets die von der Strahlungsbilanz am Boden gelieferte fühlbare Wärme zu dem oben genannten Wärmegebiet beiträgt.

Diese permanente Wärmequelle und ihr Gegensatz zu den Temperaturen der Aquatorzone ist die Ursache für die Intensität - die Geschwindigkeit beträgt im Schnitt 30-40 m/s, also rund 110-140 km/h- und Konstanz dieser tropischen Strahlströmung. Das oben erwähnte Höhenhoch im Deltabereich des Ost-Jets wird durch die, zum hohen Druck gerichtete, Querkomponente erhalten, die gleichzeitig ein großräumiges Absinken von 600m pro Tag auf einer Fläche von fast 7 Millionen km² bewirkt (FLOHN, 1964, 65).

Der absinkende Teil des Ost-Jets fällt mit der Lage der Nördlichen Tropischen Konvergenz im Sommer zusammen, sodaß hierbei die Konvektion - auch von monsunalen Luftmassen- verhindert, oder zumindest unterdrückt wird. Daher ist die Tropische Konvergenz nicht wie im Süden die Niederschlagszone, da die Niederschläge erst dort auftreten können, wo die absinkende Bewegung der Querzirkulation in den horizontalen Austausch übergeht. Das bedeutet für Nordafrika, daß eine trockene Monsunzone im Norden und eine feuchte Monsunzone zwischen 16-17° S existiert (BESLER, 165). Im Vergleich zum meridionalen tropischen Passatkreislauf (Hadley-Zirkulation) handelt es sich bei der Querzirkulation des Ostjets um eine Anti-Hadley-Zirkulation

Zusammenfassend kann man festhalten, daß die Sahara ihre extreme Aridität letztendlich dem Relief Asiens, und nicht ihrer eigenen Kontinentalität, verdankt.