Wind-assoziierte Phänomene

• Windchill 

• Winddruck 

• Sogwirkung 

Windchill

Bei uns kann sich die «gefühlte Temperatur» bei gleicher Lufttemperatur je nach Windstärke unterschiedlich anfühlen. Je stärker der Wind, desto kälter fühlt es sich an! Der Grund darin liegt beim sogenannten «Windchill-Effekt». Um unsere Haut bildet sich normalerweise eine dünne Schicht von relativ warmer Luft. Mit dem Wind wird diese jedoch ständig weggeblasen. Ausserdem wird mit dem Wind die Verdunstungsrate erhöht, was den Körper zusätzlich abkühlt. Die durch den Wind beeinflusste «gefühlte Temperatur» wird mit dem Konzept der «Windchill-Temperatur» quantifiziert. Diese entspricht derjenigen Lufttemperatur, bei der in Windstille die gleiche Wärmeverlustrate vorliegen würde. Je kälter die Lufttemperatur, desto stärker wirkt sich der Wind auf die «Windchill-Temperatur» aus.

Windchill-Temperatur in Abhängigkeit von Lufttemperatur und Windstärke

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Windchill

Bei Temperaturen über 10°C, wo auch der Einfluss der Luftfeuchtigkeit auf die «gefühlte Temperatur» wichtig ist, wird meist das Konzept des «Hitzeindex» angewendet.

Winddruck

Dort wo der Wind auf ein Hindernis stösst, baut sich ein Winddruck auf. Seine Stärke nimmt dabei mit der Windgeschwindigkeit im Quadrat zu. Bei 45 km/h Windstärke kann sich bei senkrechten Objekten eine «seitliche Last» von ca. 10 kg pro Quadratmeter entwickeln. Mit dem Winddruck können unbefestigte Objekte zum bewegen gebracht werden. Diese können bei turbulenten Luftströmungen durch den Winddruck aber auch in die Höhe gehoben, bzw. wieder zum Boden runtergedrückt werden. Staub wird dabei bereits bei geringen Windstärken in die Luft aufgewirbelt, während für grössere Objekte (Gartenmöbel) sehr starker Wind nötig ist.

Je flacher das Hindernis, desto geringer der Winddruck

Quelle: Bergdohle 18:10, 21. Dez. 2009 (CET) - int, PD-Schöpfungshöhe, https://de.wikipedia.org/w/index.php?curid=4976148

Bewegt man sich entgegen der Windrichtung (z.B. mit dem Fahrrad), äussert sich der Winddruck im Luftwiederstand, den es zu überwinden gilt. Je geneigter und konkaver die dem Wind zugewandten Fläche, desto kleiner der Winddruck. Umgekehrt steigt er, je konvexer eine Fläche ausgebildet ist.

beim Schalen-Anemometer, das für Messungen der Windstärke verwendet wird, dreht immer aus der Richtung der konvexen Seite. Dies weil durch der Winddruck dort höher ist als auf der konkaven Seite

Quelle: Mailtosap - Own work (Original text: selbst erstellt), Copyrighted free use, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=40395656

Bäume werden durch den Winddruck ins Schwingen versetzt. Weil unterschiedliche Baumarten verschiedene Schwingungsfrequenten ausbilden, schlagen die Baumkronen benachbarter Bäume immer wieder aneinander, was dazu führt, dass und sich die Bewegungen (in einem Mischwald) gegenseitig abbremsen. Je mehr das Gelände zur Bildung von Luftwirbeln neigt (z.B. Lagen im Leebereich) und je einheitlicher die Baumarten (Monokultur), desto höher ist die Gefahr von Windwurf.

Bäume beginnen wegen dem Winddruck zu schwingen. Durch das gegenseitige Aufschlagen der Baumkronen werden die Bewegungen abgebremst

(Quelle: ©S_E - stock.adobe.com)

Bei der Zitterpappel (Populus tremola) und weiteren Pappel-Arten ist die Form des Blattstiels so ausgebildet, dass die Blätter bereits bei sehr geringen Windstärken zu zittern beginnen und dabei ein raschelnder Geräusch verursachen. Dies zu beobachten, finde ich immer wieder spannend.

Die Blätter der Zitterpappel beginnen rasch zu zittern und damit zu rascheln

Quelle: AnRo0002 - Own work, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=27439451

Sogwirkung

Nach den Gesetzen der Fluiddynamik, weist bewegte Luft einen niedrigeren Luftdruck auf als ruhende Luft. Je schneller die Geschwindigkeit, desto stärker ist die Druckabnahme. In einer engeren Stelle von einem Tal, wo wie bereits erwähnt der Wind stärker weht, ist der Luftdruck deshalb paradoxerweise verringert. Dies gilt jedoch nicht für Bereich wo sich das Tal verengt, und die Luft durch den gleichzeitig wirkenden Staudruck zusammengedrückt wird. Aus demselben Grund wird bei starkem Wind auch das Atmen erschwert, denn der Luftdruck ausserhalb des Körpers ist dabei geringer in der unbewegten Luft im Nasen-/Mundbereich.

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