Natur: Was sind Passatwinde?

Die Passatwinde sorgen für Rückenwind auf hoher See. Sie bringen Wüsten und Regenwälder hervor. Und haben die Geschichte der Schifffahrt für immer verändert. Doch: Wie entstehen sie eigentlich? Wehen sie auch über dem Mittelmeer? Und was haben Passatwinde mit australischen Toiletten zu tun?

Einfach erklärt: Definition und Entstehung von Passatwinden

Wie entstehen Passatwinde? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir nach Süden reisen: zum Äquator.

• Hier steht die Sonne fast senkrecht über der Erde.
• Die Folge: Es ist heiß. Und zwar gerade in Bodennähe.
• Die warme Luft am Boden bleibt allerdings nicht da, wo sie ist. Sondern dehnt sich aus und steigt auf.
• Kältere Luft strömt nach. Ein Tiefdruckgebiet entsteht.
• Gleichzeitig kühlt sich die warme Luft ab. Dadurch bilden sich Wolken. Und es beginnt zu Regnen. Über dem Tiefdruckgebiet in Bodennähe entsteht ein Hochdruckgebiet.
• Die warme Luft kann allerdings nicht ewig nach oben steigen. Sobald sie die Tropopause in ungefähr 16 Kilometer Höhe erreicht, ist Schluss.
• Die Tropopause ist eine Grenze zwischen der Troposphäre, die noch vom Wetter geprägt ist. Und der trockenen Stratosphäre darüber, die eine Durchschnittstemperatur von -50 bis -70 Grad Celsius hat.
• Nachdem sie die Tropopause erreicht hat, bewegt sich die warme Luft entweder nach Norden oder Süden. Dabei kühlt sie weiter ab. Und sinkt ab dem 30. Grad nördlicher oder südlicher Breite ab.
• Dadurch bilden sich Hochdruckgebiete in den Subtropen.
• Es gibt ein Luftdruckgefälle zwischen dem Tiefdruckgebiet am Äquator. Und den Hochdruckgebieten in den Subtropen.
• Hier kommt die Gradientkraft in Spiel. Sie sorgt dafür, dass es eine Ausgleichströmung von den Hochdruckgebieten in den Subtropen zum Tiefdruckgebiet am Äquator gibt.
• Die warme Luft strömt deshalb zurück zum Äquator.
• Dadurch entstehen die Passatwinde.
• Einmal der Nordost-Passat. Und einmal der Südost-Passat.
• Am Äquator treffen die Winde wieder aufeinander. Sie konvergieren. Deshalb spricht man auch von einer innertropischen Konvergenzzone.

Corioliskraft: Einfach erklärt

Ein zweite Kraft, die wirkt, wenn die Passatwinde entstehen, ist die Corioliskraft. Während die Gradientkraft dafür sorgt, dass die Luft von den Hochdruckgebieten in den Subtropen zum Tiefdruckgebiet am Äquator strömt, beeinflusst die Corioliskraft die Wehrichtung. Die Winde, die vom Äquator wegwehen, werden auf der Nordhalbkugel nach Osten abgelenkt. Und die Winde, die zum Äquator hinwehen, nach Westen. Auf der Südhalbkugel ist es umgekehrt.

Vereinfach gesagt: Im Norden dreht sich die Luft rechtsherum aus dem Hoch heraus. Und linksherum ins Tief hinein. Und im Süden ist es umgekehrt.

Die Corioliskraft wirkt aber nicht nur auf die Passatwinde. Sondern auf alle großen Wasser- und Luftmassen. So können Flugzeuge, die von Nordamerika nach Europa fliegen, sogenannte Jetstreams ausnutzen. Winde, die in der Troposphäre eine Geschwindigkeit von bis zu 540 Kilometern pro Stunde erreichen, dem Flugzeug Rückenwind geben und so für eine kürzere Flugzeit sorgen. Oder für eine längere, wenn es von Europa nach Amerika geht.

Corioliskraft: Dreht sich das Wasser in australischen Toiletten andersherum?

Im Zusammenhang mit der Corioliskraft hört man oft einen weit verbreiteten Mythos: Das Wasser drehe sich in australischenToilette mit dem Uhrzeigersinn, wenn man die Spülung betätige. Und nicht wie bei uns gegen den Uhrzeigersinn. An der Geschichte ist allerdings nichts dran. Die Corioliskraft beeinflusst zwar die Passatwinde und sorgt auch dafür, dass sich Hurrikans auf der Nordhalbkugel in eine andere Richtung drehen als auf der Südhalbkugel. Doch auf Toiletten hat sie keinen Einfluss. Der Grund dafür: Je kleiner die Strömungsregion ist, desto schwächer wirkt die Corioliskraft. Wenn man eine kilometerhohe Mega-Toilette im australischen Outback bauen würde, dann würde sich das Wasser darin vermutlich mit dem Uhrzeigersinn drehen. Doch herkömmliche Toiletten sind dafür viel zu klein.

Tatsächlich dreht sich das Wasser auch bei uns nicht zwangsläufig nach links, wenn wir auf die Spülung drücken. Ob eine Toilette links- oder rechtsdrehenden ist, hängt von vielen unterschiedlichen Faktoren ab: Wie ist die Kloschlüssel geformt? Wo liegt der Abfluss? Aus welcher Richtung schießt das Wasser aus dem Spülkasten in die Schüssel? Der Anteil der Corioliskraft geht dabei gegen null.

Welchen Einfluss haben die Passatwinde aufs Klima?

Die Passatwinde haben einen großen Einfluss aufs Klima. Vor allem in den Tropen und Subtropen. Aber nochmal zurück zum Anfang, wo sich Nordost- und Südost-Passat treffen: am Äquator.

• Die Sonne steht am Äquator fast senkrecht über der Erde. Die Luft am Boden erhitzt sich und steigt auf. Deswegen bilden sich hier viele Wolken. Es kommt zu heftigen Regenfällen und Gewittern. Ein ideales Klima für Regenwälder.
• Aber die Passat-Winde sorgen nicht nur für das feuchte Klima in Regenwäldern. Sondern auch für das trockene Klima in Wüsten. Wir erinnern uns: In den Subtropen sinkt die kalte Luft wieder ab. Dadurch erwärmt sie sich und nimmt auf ihrem Weg zum Äquator viel Wasser auf. Wüsten entstehen – so wie die Sahara und Kalahari.
• Vereinfach gesagt: Das Wasser, das sich über den Regenwäldern in Äquatornähe abregnet, haben die Passatwinde aus den Wüsten in den Subtropen mitgebracht.

Passatwinde und Afrika

Wenn man sich den Einfluss der Passatwinde aufs Klima verdeutlichen will, kann man sich eine Satellitenaufnahmen von Afrika anschauen. Von oben scheint der Kontinent vor allem aus zwei Farben zu bestehen: Im Norden und Süden ist er gelb, in der Mitte grün.

Und das liegt auch an den Passatwinden, die in Äquatorialafrika für heftige Niederschläge sorgen. Und im Norden und Süden dem Boden Wasser entziehen, sodass Wüsten entstehen. Wie die Sahara und die Kalahari.

Passatwinde am Mittelmeer

"Passatwind am Mittelmeer mit sieben Buchstaben": Das ist eine häufige Frage in Kreuzworträsteln. Manchmal sorgt sie für Frust. Denn es gibt zwei Antworten darauf. Einmal "Meltemi". Und einmal "Etesien".

Das klingt erstmal verwirrend. Ist es aber nicht. "Meltemi" und "Etesien" sind zwei unterschiedliche Wörter, die das gleiche meinen: einen Nordwind in der Ägäis.

Das Wort "Meltemi" ist türkischen Ursprung und heißt so viel wie "Brise" und "sanfter Wind. "Etesien" kommt hingegen vom griechischen Wort "etos". Und bedeutet "jährlich". Das türkische Wort "Meltemi" wird häufiger verwendet als das griechische.

Der Meltemi ist ein Wind, der in den Sommermonaten vom griechischen Festland in Richtung Kreta weht. Er ist angenehm kühl und sorgt für eine klare, weite Sicht. Deswegen nennt man ihn auch "Schönwetterwind". Gerade bei Seglern und Wind-Surfern ist der Meltemi bliebt.

Doch: Was hat er Meltemi mit den Passatwinden zu tun, die in den Tropen und Subtropen wehen?

Der Meltemi entsteht durch das Zusammenwirken von vielen verschiedenen Winden. So strömt im Sommer Luft von Hochdruckgebieten über Mitteleuropa in ein Tiefdruckgebiet über dem Schwarzen Meer. Oft wird dieser Effekt auch noch durch ein Hitze-Tief in der Türkei verstärkt. Die Luft überquert dabei auch die Berge auf dem griechischen Festland. Unter anderem: den Olymp. Das führt nicht nur dazu, dass die Luft trockener wird. Sondern sorgt auch für den strahlend blauen Himmel in Griechenland.

Auch der Monsun hat Einfluss auf den Meltemi. Die Passatwinde hingegen spielen bei dessen Entstehung nur eine untergeordnete Rolle. Allerdings wird der Meltemi oft mit ihnen verglichen. Weil er häufig genauso beständig weht wie die Passatwinde.

Passatwinde und Schifffahrt

Der englische Name für die Passatwinde ist "Trade Winds", also "Handelswinde". Der Name deutet schon an, wie wichtig die Passatwinde für die Schifffahrt waren. Genauer gesagt: für die Segelschifffahrt.

Das hat einen einfachen Grund: Die Passatwinde wehen beständig. Segelschifffahrer können anhand der Passtwinde also ihre Route planen. Und den Rückwind nutzen.

In der frühen Neuzeit vereinfachten die Passatwinde den Handel zwischen Europa, Afrika und Amerika. Von Europa aus segelten die Schiffe die afrikanische Westküste herab. Sobald sie auf den Nordost-Passat trafen, wurden sie nach Westen in Richtung Amerika getrieben. Mit Seefahrer-Romantik hat das alles allerdings nichts zu tun. An Bord der Schiffe befanden sie Menschen aus Afrika, die in Amerika als Sklaven verkauft wurden. Die Geschichte der Passatwinde ist eng mit dem atlantischen Sklavenhandel verbunden.

Auch heute nutzen viele Segelschiffe noch die Passatwinde aus, um möglichst viel Rückenwind mitzunehmen.