Föhn-Effekt

Was ist der Föhn-Effekt?

In einfachen Worten ist dies ein Wechsel von nassen und kalten Bedingungen auf der einen Seite eines Berges zu wärmeren und trockeneren Bedingungen auf der anderen (leeseitigen) Seite.

Föhnwinde (manchmal auch „Föhn“ geschrieben) sind in Bergregionen verbreitet, beeinflussen regelmäßig das Leben ihrer Bewohner und beeinflussen die Wetterbedingungen über Hunderte von Kilometern in Windrichtung. Ihre Bekanntheit hat zur Anerkennung durch eine Vielzahl von Namen geführt, darunter: der Chinook oder „Snow Eater“ der nordamerikanischen Rocky Mountains; die Zonda der südamerikanischen Anden; und der Helmwind der englischen Pennines.

Am 14. – 15. Januar 1972 war in Montana, USA, ein Föhn-Chinook-Ereignis für die größte Temperaturänderung über einen Zeitraum von 24 Stunden verantwortlich, die jemals in den Vereinigten Staaten aufgezeichnet wurde: Nach Angaben des US National Weather Service stieg die Temperatur um erstaunliche 57 ° C; von -48 auf 9 ° C.

In Großbritannien treten die bemerkenswertesten Föhn-Ereignisse in der Regel in den schottischen Highlands auf, wo die feuchten vorherrschenden Westwinde küste. Dies führt zu einem deutlichen Kontrast der Wetterbedingungen im ganzen Land, wobei der Westen nassem Wetter ausgesetzt ist, während der tiefer liegende Osten die Wärme und den Sonnenschein des Föhneffekts genießt.

Auswirkungen des Föhn-Effekts

Regionen unter dem Einfluss von Föhn erleben wärmere, trockenere Klimazonen und eine längere Vegetationsperiode als sonst. Es sind jedoch die negativen Auswirkungen des Föhns, die Schlagzeilen machen. Die Wärme, die sie mit sich bringt, kann das Lawinenrisiko in Skigebieten erhöhen, Gletscherschmelze und flussabwärts gelegene Überschwemmungen verursachen und zum Zerfall der Schelfeise in den Polarregionen beitragen. Föhnstürme verursachen regelmäßig Schäden an Eigentum und Infrastruktur und sind eine ernsthafte Gefahr für Kletterer – am bekanntesten an der Eigernordwand. Die Kombination aus warmer, trockener Luft und hohen Windgeschwindigkeiten fördert die Zündung und schnelle Ausbreitung von Waldbränden. In Kalifornien sind Santa Ana Winde für die meisten großen Waldbrände verantwortlich, darunter 12 Brände im Oktober 2003, die eine Fläche von über 300.000 Hektar verbrannten und Sachschäden in Höhe von mehr als 1 Milliarde US-Dollar verursachten.

Die Wirkung des Föhns auf das seelische Wohlbefinden ist Gegenstand des Volksrechts im Alpenraum: Das Phänomen wurde mit Depressionen, Selbstmord, Wahnsinn, Kopfschmerzen, Schlaflosigkeit und Kriminalitätswellen in Verbindung gebracht. ‚Föhnkrankheit‘, wie es in den Alpen bekannt ist, hat weitgehend nur anekdotische Beweise, obwohl neuere Studien, die das Auftreten von Migräne mit Chinook-Winden korrelieren, darauf hindeuten, dass darin etwas Wahres steckt.

Föhnereignisse werden oft von dramatischen Wolkenformationen über den Bergen begleitet, wie hoch aufragenden linsenförmigen Wolken und tiefer liegenden Rotorwolken. Dies ist auf dem Foto unten zu sehen, das Umkippen und Turbulenzen während eines Föhn-Ereignisses über der antarktischen Halbinsel zeigt.

Wie funktioniert der Föhn-Effekt?

Erklärungen des Föhn-Effekts in der populären Literatur oder im Internet heben oft nur einen Kausalmechanismus hervor (# 1 im Folgenden), aber es gibt tatsächlich vier bekannte Ursachen. Diese Mechanismen wirken oft zusammen, wobei ihre Beiträge je nach Größe und Form der Bergbarriere und den meteorologischen Bedingungen, beispielsweise der Windgeschwindigkeit, der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit, variieren.

Es gibt vier Mechanismen, die zusammen den Föhn-Effekt erzeugen:

1) Kondensation und Niederschlag

Wenn Luft über erhöhtes Gelände nach oben gedrückt wird, dehnt sie sich aufgrund des Druckabfalls mit der Höhe aus und kühlt ab. Da kältere Luft weniger Wasserdampf aufnehmen kann, kondensiert Feuchtigkeit zu Wolken und fällt als Regen oder Schnee über den Luvhängen des Berges aus. Der Zustandswechsel von Dampf zu flüssigem Wasser geht mit einer Erwärmung einher, und die anschließende Entfernung von Feuchtigkeit als Niederschlag macht diesen Wärmegewinn irreversibel, was zu den warmen, trockenen Föhn-Bedingungen im Lee des Berges führt. Dieser Mechanismus ist zu einem beliebten Lehrbuchbeispiel für atmosphärische Thermodynamik geworden und eignet sich für attraktive Diagramme. Das häufige Auftreten von ‚trockenen‘ Föhnereignissen, bei denen es keinen Niederschlag gibt, impliziert jedoch, dass es andere Mechanismen geben muss.

2) Die Absaugung von Luft aus der Höhe

Wenn die herannahenden Winde nicht stark genug sind, um die niedrige Luft nach oben und über die Bergbarriere zu treiben, wird gesagt, dass die Luft durch den Berg ‚blockiert‘ wird und nur Luft höher in der Nähe der Bergspitze in der Lage ist, die Lee-Hänge als Föhn-Winde zu passieren. Diese höheren Quellregionen liefern Föhnluft, die auf der Leeseite wärmer und trockener wird, nachdem sie aufgrund des Druckanstiegs zur Oberfläche hin beim Abstieg komprimiert wurde.

3) Turbulentes Mischen

Wenn Flusswasser über Felsen fließt, entstehen Turbulenzen in Form von Stromschnellen, und Wildwasser zeigt die turbulente Vermischung des Wassers mit der Luft darüber. Wenn Luft über Berge strömt, treten Turbulenzen auf und die Atmosphäre vermischt sich in der Vertikalen. Diese Vermischung führt im Allgemeinen zu einer Erwärmung und Befeuchtung des Quergebirgsluftstroms nach unten und damit zu wärmeren, trockeneren Föhnwinden in den Tälern gegen den Wind.

4) Strahlungserwärmung

Trockene Föhnbedingungen sind für das Auftreten von Regenschatten im Lee der Berge verantwortlich, wo klare, sonnige Bedingungen vorherrschen. Dies führt unter Föhn-Bedingungen oft zu einer stärkeren Strahlungserwärmung am Tag. Diese Art der Erwärmung ist besonders in kalten Regionen wichtig, in denen Schnee- oder Eisschmelze ein Problem darstellt und / oder Lawinen ein Risiko darstellen.