Gradientkraft

Eine der grundlegenden Kräfte in der Physik. Sie wirkt dort wo der Luftdruck nicht überall denselben Wert aufweist. Sie ist entgegen dem Druckgradienten vom hohen zum tiefen Druck gerichtet. Somit wirkt in der Atmosphäre stets eine hohe Druckgradientkraft vom hohen Bodendruck zum tiefen Luftdruck in der Höhe. Das Druckgefälle von der Höhe zum Boden hin wird durch die Schwerkraft verursacht. Tritt keine vertikale Luftbewegung auf, so sind die Vertikalkomponenten der Druckgradientkraft und die Schwerkraft exakt im Gleichgewicht. Man spricht auch vom hydrostatischen Gleichgewicht. Durchschnittlich ist dies in der Atmosphäre immer der Fall.
Analog treten horizontale Druckgradientkraftkomponenten aufgrund von horizontal variablen Druckverteilungen auf (Zyklone, Antizyklone). Da der Horizontalwind näherungsweise durch ein Gleichgewicht aus Druckgradientkraft und Corioliskraft (geostrophischer Wind) gegeben ist, kann man aus dem Abstand zweier Isobaren auf die Windstärke schließen. Dicht zusammenliegende Isobaren entsprechen einer relativ hohen Windgeschwindigkeit. Darüberhinaus existiert für meteorologische Zwecke folgende praktische Faustformel: Die horizontale Druckgradientkraft zwischen zwei Isobaren im Abstand von 5 hPa entspricht derjenigen vertikalen Druckgradientkraft, welche durch zwei Isogeopotentiallinien im Abstand von 40 gpm in Topographien erzeugt wird. Aufgrund dieser Tatsache verwendet man sowohl in relativen, als auch in absoluten Topographien standardmäßig Abstände von 40 gpm für die Isolinienplots.


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