Oft sprechen wir in unseren Wetterberichten und Beiträgen von den so genannten „Tiefs“, die Regen, Wind oder sogar Sturm bringen. Doch was steckt dahinter und warum bestimmt so ein Tiefdruckgebiet oft unser Wetter in Deutschland?
Beschäftigen wir uns doch erstmal mit der Frage, was ein Tiefdruckgebiet eigentlich ist. Vereinfacht beschrieben, sprechen wir von einem Tiefdruckgebiet, wenn in einer großräumigen Luftmasse am Boden der Luftdruck niedriger ist als in der unmittelbaren Umgebung. Luftdruck ist dabei nichts anderes als das Gewicht einer Luftsäule über einem bestimmten Punkt. Was Luftdruck genau ist, darauf gehen wir aber mal in einem separaten Beitrag ein.
Wo also nun weniger Luft „lastet“, ist der Druck geringer, weil die dort liegende wärmere Luft aufsteigt und sich die Luftsäule dadurch streckt – dort befindet sich also ein Tief. Auf Wetterkarten erkennt man Tiefdruckgebiete mithilfe der sogenannten Isobaren (Linien gleichen Luftdrucks). Dabei nimmt der Luftdruck dann zum Zentrum des Tiefs kontinuierlich weiter ab, im Kern selbst herrscht dabei der tiefste Druckwert. Oft liegen diese Isobaren, besonders an den Vorderseiten der Tiefdruckgebiete, relativ dicht beieinander. An diesen so genannten Drängungszonen der Isobaren herrscht dann ein großer Druckgradient, was wiederum starken Wind zur Folge hat. Deshalb sind Tiefdruckgebiete meistens, besonders im Herbst und Winter, häufig von Sturm oder auch Orkanböen begleitet.
Das Gegenteil eines Tiefdruckgebietes (Tief) ist das sogenannte Hochdruckgebiet (Hoch), bei dem kühlere Luftmassen über einem Gebiet liegen und absinken. Durch diese Absinkvorgänge wird die Luftsäule gestaucht (zusammengedrückt) mit der Folge, dass der Luftdruck entsprechend steigt.
Entstehung: Wie bildet sich ein Tiefdruckgebiet?
Ein Tiefdruckgebiet hängt i.d.R, immer mit aufsteigenden Luftmassen zusammen. Dieses Aufsteigen der Luft kann verschiedene Ursachen haben. Häufige Ursache ist zum Beispiel das Aufeinandertreffen von warmen und kalten Luftmassen entlang der Polarfront. Die leichtere, wärmere Luft wird dabei nach oben gedrückt. Auch eine starke Erwärmung der Luft am Boden (etwa durch Sonneneinstrahlung) kann dazu führen, dass sie leichter wird und aufsteigt. Zusätzlich spielen Prozesse in höheren Luftschichten eine Rolle: Wenn zum Beispiel dort Luft schneller „abtransportiert“ wird als sie von unten nach strömt, entsteht eine Art Sog, der die bodennahe Luft ebenfalls nach oben zieht.
Sobald also die Luft aufsteigt, fehlt sie am Boden. Dadurch sinkt dort der Luftdruck → es entsteht ein Tiefdruckgebiet. Die Natur versucht, diesen Druckunterschied natürlich auszugleichen: Aus den umliegenden Gebieten mit höherem Luftdruck strömt nun Luft nach. Diese horizontale Bewegung der Luft nehmen wir als Wind wahr und bezeichnet man in der Meteorologie als Konvergenz.
Die einströmende Luft wird durch die Erdrotation abgelenkt – ein Effekt, der als Corioliskraft bezeichnet wird. Anstatt direkt ins Zentrum des Tiefs zu strömen, bewegt sich die Luft daher auf einer gekrümmten Bahn. Sie beginnt, sich (auf der Nordhalbkugel) gegen den Uhrzeigersinn um das Tiefdruckzentrum zu drehen. So entsteht die charakteristische Spiralform eines Tiefdruckgebiets, die auf Satellitenbildern besonders gut sichtbar ist.
Warum bringt ein Tief oft schlechtes Wetter?
Der zentrale Vorgang in einem Tiefdruckgebiet ist also, wie oben bereits beschrieben, das Aufsteigen der Luft. Wenn Luft nach oben steigt, gelangt sie in Bereiche mit geringerem Luftdruck, dehnt sich aus und kühlt sich dabei ab. Nun kommt der Punkt mit dem Wasserdampf: Warme Luft kann viel Wasserdampf halten, kalte Luft viel weniger. Wenn die Luft beim Aufsteigen abkühlt, wird sie irgendwann so kalt, dass sie nicht mehr die gesamte Feuchtigkeit als Gas halten kann. Es kommt zur Kondensation, also der Bildung von Wolken, später eventuell auch Schauer oder Gewittern.
Aus diesem Grund sind Tiefdruckgebiete in der Regel mit bewölktem und oft nassem Wetter verbunden – von anhaltendem Regen (zumeist im Frontbereich) über Schauer bis hin zu Gewittern. Gleichzeitig sorgen die Druckunterschiede zwischen dem Tiefdruckzentrum und den umliegenden Hochs dafür, dass ständig Luft nachströmt (Luft strömt in der Regel immer vom Hoch zum Tief). Diese Ausgleichsbewegung erzeugt Wind, der bei besonders ausgeprägten und starken Tiefs dann durchaus Sturmstärke erreichen kann.
Sind alle Tiefdruckgebiete gleich?
Meteorologisch betrachtet unterscheidet man in zwei verschiedene Arten von Tiefdrucksystemen. Es gibt die dynamischen Tiefs und die thermischen Tiefs. Darüber hinaus gibt es aber auch noch einige weitere Sonderfälle wie bspw. orographische Tiefs, Konvergenzlinien oder aber tropische Tiefdruckgebiete wie Hurrikans, Zyklone oder Taifune.
In diesem Beitrag beschränken wir uns aber auf die für unser Wetter in Deutschland maßgebenden Tiefdruckgebiete. Zu nennen wären hier dann die klassischen Tiefs welche ihren Ursprung zumeist an der Polarfront finden, die Bodentiefs welche durch überhitzung bodennaher Überhitzung entstehen oder aber auch die Höhentiefs welche zumeist als so genannte Kaltlufttropfen oder Cut-Offs aus einer Höhenströmung abtropfen und mit kalter Luft gefüllt sind.
Bedeutung für unseren Alltag
Tiefdruckgebiete spielen eine zentrale Rolle im Wettergeschehen. Sie sorgen dafür, dass Luftmassen durchmischt werden, Feuchtigkeit transportiert wird und Niederschläge entstehen. Ohne diese Prozesse gäbe es in vielen Regionen kaum Regen, Flüsse und Böden würden nicht ausreichend mit Wasser versorgt, und das ökologische Gleichgewicht geriete langfristig aus der Balance. Obwohl Tiefs häufig mit Regen, Wind und unbeständigem Wetter verbunden sind und daher als „Schlechtwetterbringer“ gelten, sind sie für das Funktionieren des Klimasystems unverzichtbar.
