Windgeschwindigkeit
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Die Windgeschwindigkeit ist der Weg, den Luft pro Zeiteinheit im Raum zurücklegt. Sie ist allgemein als Vektor mit sowohl horizontalen als auch vertikalen Komponenten definiert. Dieser wird jedoch in der Praxis meist auf seine horizontale Komponente beschränkt und durch bestimmte Geschwindigkeitsintervalle in eine Windstärke kategorisiert. Es wird dadurch möglich, den Geschwindigkeitsvektor anwendungsorientiert aufzubereiten, um die jeweils relevanten Elemente hiernach beispielsweise in Wetterkarten eintragen zu können. Für bestimmte Anwendungen wie die Luftfahrt ist jedoch auch die vertikale Komponente der Windgeschwindigkeit wichtig, beispielsweise um Aufwinde für Segelflieger oder Paragleiter abzuschätzen.
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[Bearbeiten] Messung
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Windstille unter 1 Knoten = 2 km/h |
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geringer Wind bis 9 km/h |
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leichter Wind bis 19 km/h |
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schwacher Wind bis 28 km/h |
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mäßiger Wind bis 37 km/h |
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frischer Wind bis 46 km/h |
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starker Wind bis 56 km/h |
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starker bis stürmischer Wind bis 65 km/h |
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stürmischer Wind bis 74 km/h |
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Sturm bis 83 km/h |
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schwerer Sturm bis 93 km/h |
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schwerer Sturm bis 102 km/h |
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Orkanartiger Sturm bis 111 km/h |
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Orkanartiger Sturm bis 120 km/h |
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Orkan bis 185 km/h |
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Orkan bis 194 km/h |
Die Windgeschwindigkeit kann mit einem Windsack oder phänomenologisch beispielsweise über die Beaufortskala abgeschätzt werden. Aufwinde lassen sich über Wolkenformationen abschätzen und auch für zahlreiche andere Spezialfälle sind solche mit wenig Aufwand verknüpfte Hinweise hilfreich. Mit einem Windgewehr wird bei der Artillerie die ungefähre Windgeschwindigkeit in verschiedenen Höhen bestimmt.
Genauer gemessen wird die Windgeschwindigkeit üblicherweise mit einem kleinen rotierenden Windmessgerät, dem Schalenkreuzanemometer. Es existieren inzwischen jedoch auch genauere Ultraschallanemometer und SODAR-Systeme, die die Ausbreitung von Schallwellen zur Erfassung der Windgeschwindigkeit nutzen und auf diese Weise oft auch in der Lage sind, vertikale Profile zu messen. Sehr kleine Windgeschwindigkeiten können mit dem Hitzedrahtanemometer gemessen werden.
Durch die WMO wurde festgelegt, dass für die in Wetterkarten und Stationsmeldungen angegebene Windstärke der 10-minütige Mittelwert angegeben wird (die Spitzenböen können durchaus doppelt so stark sein).
[Bearbeiten] Einheiten
Die Windgeschwindigkeit wird oft in Meter pro Sekunde (m/s), Knoten (kn) = Seemeilen/Stunde (sm/h) und in den USA auch oft in Meilen pro Stunde (mph) ausgedrückt. Die verschiedenen Einheiten lassen sich wie folgt umrechnen:
- 1 kn = 1 sm/h (exakt) = 1,852 km/h (exakt) = 0,514 m/s
- 1 m/s = 3,6 km/h (exakt) = 1,944 kn = 2,237 mph
- 1 km/h = 0,540 kn = 0,278 m/s = 0,621 mph
- 1 mph = 1,609344 km/h (exakt) = 0,8690 kn = 0,447 m/s
Bei den Windpfeilen auf Wetterkarten (siehe Tabelle) steht ein Dreieck für eine Windgeschwindigkeit von 50 kn, ein Strich für 10 kn und ein halber Strich für 5 kn.
[Bearbeiten] Klassifikation
Windgeschwindigkeiten werden heute in der Regel nach der Beaufortskala klassifiziert. Sie wurde 1806 von Sir Francis Beaufort entwickelt und ihre Einheit trägt daher auch dessen Namen Beaufort, abgekürzt bft.. Es handelt sich um eine phänomenologische Skala, die entwickelt wurde, indem die Auswirkungen des Windes auf Segel und Seegang studiert wurden. Einen Vorläufer bildete die Smeaton-Rouse-Skala von John Smeaton und Rouse, die 1759 das Verhalten von Windmühlenflügeln beschrieben hatten.
Andere Klassifikationssysteme bilden die Fujita-Tornado-Skala für Tornados und Downbursts sowie die Saffir-Simpson-Skala für tropische Wirbelstürme.
[Bearbeiten] Variabilität und Extremwerte
Der Tagesgang der Windgeschwindigkeit, der im Sommer wesentlich ausgeprägter ist als im Winter, zeigt ein Minimum in den Nachtstunden und eine Auffrischung am Tag. Im Jahresgang, basierend auf entweder Tages- oder Monatsmitteln als langjährige Durchschnittswerte, zeigt ein Minimum im Sommer und zwei Maxima im Frühjahr und Winter.
Die höchste Windgeschwindigkeit, die in Deutschland bislang gemessen wurde, lag bei 335 km/h. Sie wurde am 12. Juni 1985 auf der Zugspitze registriert. Sie entsprach rechnerisch dem Beaufort-Wert 23,1.
Die höchste Windgeschwindigkeit in der Schweiz wurde während des Orkans Wiebke auf dem Jungfraujoch mit 285 km/h (Nacht vom 26. auf den 27. Februar 1990) gemessen.
Die höchste je gemessene Windgeschwindigkeit war 372 km/h (231 mph) und wurde am 12. April 1934 auf dem Mount Washington (New Hampshire) registriert.
Höhere Windgeschwindigkeiten können nur noch bei Sonderfällen registriert werden. So wurde mittels eines Doppler-Radars während des Oklahoma Tornado Outbreak am 3. Mai 1999 bei Bridge Creek, Oklahoma (USA) eine Windgeschwindigkeit von 496 ± 33 km/h innerhalb eines Tornados gemessen. Über Japan wurden zudem 1970 Jetstreams mit einer Geschwindigkeit von 650 km/h gemessen, dies jedoch nicht in Bodennähe, sondern in der freien Atmosphäre.
[Bearbeiten] Weblinks
