Aufwind

EinAufwindist eine örtlich begrenzte, vertikale Luftbewegung. Bei großräumigen Effekten, etwa an einerFront,sagt man „Aufgleiten“.Gegenstücke zum Aufwind sindAbwind,Fallwind,Fallböe,umgangssprachlich auch „Luftloch“genannt.

Entstehung

Thermischer Aufwind

Thermische Aufwinde (Thermik) entstehen durchTemperaturdifferenzenderLuftmassen.So erwärmtSonneneinstrahlungdieErdoberflächeund in Folge die aufliegende Luft. Da warme Luft leichter und weniger dicht ist als kalte, steigen die erwärmtenLuftpaketewie großeSeifenblasenauf. Sie steigen solange auf, bis sie in ähnlich dichte Luft geraten oder auf die Umgebungstemperatur abgekühlt sind.Bergsteigerspüren ihn oft beim nachmittäglichen Abstieg als warmenGegenwindaus dem Tal. In deren Umfeld sinken weniger warme Luftmassen wieder ab und sorgen so für einen Luftaustausch.

Thermikwölkchen

Die Intensität dieser Aufwinde hängt von der Sonneneinstrahlung, dem Temperaturverlauf der Atmosphäre, der Beschaffenheit der Erdoberfläche, derFeuchtigkeitund dem Einstrahlungswinkel ab. Ein trockenesGetreidefeldkann mehr Wärme abgeben als eine feuchte Wiese, eine zur Sonne geneigte Gebirgsflanke wird mehr erwärmt als das Flachland. Diese Aufwinde sind meist auf einige 10 bis einige 100 Meter beschränkt. Enge Aufwinde nennt man imSegelflugThermikschlauch oder „Bart “.

Großflächige Aufwinde treten meist unterWolkenauf, insbesondere unterCumuluswolken,der üblichen Schönwetter- oder „Schäfchenwolke “. Wolken sind Indikatoren für aufsteigende Luft, deren mitgeführteFeuchtigkeitmit der zunehmenden Höhe abkühlt und bei Erreichen desTaupunktskondensieren.Die dabei freigesetzteKondensationsenthalpiekann bei günstigen Bedingungen zu einem weiteren Aufsteigen der Luftpakete führen. Die Wolke beginnt dann von sich aus, weitere Luft anzusaugen und für weiteren Aufwind zu sorgen.

Bei geringer Luftfeuchtigkeit, oder fehlenden Kondensationskeimen, kann die Wolkenbildung auch ausbleiben, man spricht dann vonBlauthermik.Die thermischen Aufwinde sind allenfalls durch mitaufsteigende Vögel, Pollen oder Staub zu orten.

Hang-Aufwind

Prinzip des Hangaufwindes

→Hauptartikel:Hangwind

Hang-Aufwinde entstehen demgegenüber durchorografischerzwungenes Steigen der Luft, wennWindgegen eineBergflankestreicht undluvseitighangaufwärts abgelenkt wird. Auf derLeeseitedes Berggrats strömt die Luft alsAbwindwieder herab. In bestimmten Konstellationen können auch im Lee Aufwinde, die sogenanntenLeewellen,entstehen.

Hangaufwinde sind großräumiger und durch die andauernde Luftströmung stabiler als dieThermikund erlaubenSegelfliegernundGleitschirmfliegernbei geeignetem Terrain, z. B. an einerSteilküsteoder einemPrallhangimTalwind,oftmals ruhiges, stundenlanges und kilometerweitesSoaren.

Leewellen-Aufwind

Lenticulariswolke

Leewellensind eine durch Wind hervorgerufene Wettererscheinung, die auf der dem Wind abgewandten Seite (Lee) von Bergen entstehen kann. Die Luftströmung gerät beim Überstreichen eines Gebirgszuges inSchwingung.Die Welle besteht aus einem aufsteigenden Teil (Aufwind) und einem Abwind. Dabei kann es auch horizontale Luftwirbel, Rotoren geben. Als glattgeschliffeneLenticulariswolkekönnen diese Wellen sichtbar werden.

Diese Aufwinde sind fürSegelflugzeugeeine Möglichkeit, bis in große Höhen aufzusteigen. Für andere Luftfahrzeuge sind Leewellen wegen der damit verbundenen hohenWindgeschwindigkeitennicht nutzbar oder stellen durch derenTurbulenzeneher eine Gefahr dar.

Konvergenz

Strömen Luftmassen aufeinander, ohne dass sie seitlich ausweichen können, beispielsweise in Gebirgstälern, dann steigen sie auf. Im Gebirge tretenKonvergenzenz. B. in Nähe vonPässenauf, wenn unterschiedliche Talwinde aufeinander prallen. Sie sind manchmal an einer einzeln stehenden Wolke über der Talmitte erkennbar, während andere Wolken über Berggipfel stehen.

Am Abend, wenn abgekühlte Luft beidseitig eines Tals von den Berghängen hinunterströmt, bildet sich über dem Tal ebenfalls eine Konvergenz, in Fliegerkreisen als„Abendthermik “bekannt und beliebt.

In der freienAtmosphäretreten Konvergenzen auch im Zusammenhang mit Fronten auf und bringen oftmals eine Wetterverschlechterung (Bewölkung,Niederschlag).

Nutzung

Aufwinde im Segelflug

EinSegelflugzeuglegt bei mittlerer Fluggeschwindigkeit von 120 km/h etwa 33 m/s zurück. MitGleitverhältnis1:40 bedeutet das ein Sinken von 0,83 m/s. Daher wird es bei einem Aufwind von 1 m/s bereits geringfügig steigen. Das Kreisen in engen Aufwinden (Fliegersprache: „Kurbeln “) verschlechtert allerdings das Gleitverhältnis durch die hohe Schräglage, so dass erst stärkere Aufwinde zu einem tatsächlichen Höhengewinn führen. Das „geringste Sinken “(geringster Höhenverlust pro Zeitspanne) wird bei niedrigerer Geschwindigkeit als das „beste Gleiten “(geringster Höhenverlust pro zurückgelegter Strecke) erreicht. Man nützt es vor allem beim Kreisen in derThermik,wo es nicht auf Zurücklegen von Strecke, sondern auf die bestmögliche Ausnutzung des Aufwinds ankommt. AlsNullschieberbezeichnet man einen schwachen Aufwind, der keinen Höhengewinn bringt, sondern nur das Eigensinken des Segelflugzeugs ausgleicht.

Für Segelflugrekorde imLangstreckenflugoderDreiecksflugsind stabileHangwindegünstiger alsThermik,weil oft längere Strecken ganz ohne Kreisen im Aufwind geflogen werden können. Die Rekordweiten liegen bereits weit über 2000 km, am 21. Januar 2003 flog der PilotKlaus Ohlmannmit seinem Copiloten inArgentinieneine Strecke von 3.009 km.

Aufwinde bei Gleitschirmen und Hängegleitern

FürGleitschirmeliegt dasGleitverhältnisbei ca. 1:9, beiHängegleiternbei ca. 1:20. Somit können mit diesen Fluggeräten nicht derart weite Strecken zurückgelegt werden wie mitSegelflugzeugen.Sie können aber wegen ihrer geringeren Geschwindigkeit engere Kreisbahnen fliegen und das Steigen in Thermikbärten besser ausnutzen. Dynamische Aufwinde sind wegen der eingeschränkten Maximalgeschwindigkeit dieser Fluggeräte nur bedingt nutzbar.

Trotzdem liegt der Streckenweltrekord für Gleitschirme bei über 600 km.

Siehe auch

• Thermikkraftwerk
• Aufwindkraftwerk Mildura
• Winde und Windsysteme