Luv- und Leegebiete

Das Relief verändert Luftmassen und Wetter

An den West- bis Nordwesthängen und -vorländern der deutschen Mittelgebirge, im sogenannten Stau, fallen bei gleicher Wetterlage häufiger und wesentlich mehr Niederschläge als in anderen Regionen. Und wenn im Winter vom Wetterbericht für den Alpenrand Föhn angesagt wird, dann ist dort im Unterschied zu weiten Teilen des Alpenvorlandes Tauwetter mit milden Temperaturen zu erwarten.

Stau- und Föhnerscheinungen, die immer an deutliche Reliefunterschiede gebunden sind, verändern das Wetter und das Klima auf kurze Entfernungen, ohne dass unterschiedliche Luftmassen wirksam sind (Bild 1).

Die auf der Luvseite eines Gebirges ankommende Luft wird zum Aufsteigen gezwungen. Sie gelangt dadurch in Höhen mit geringer werdendem Luftdruck. Dadurch dehnt sie sich aus und kühlt sich beim Aufsteigen ab.

Unterhalb des Taupunkts bzw. des Kondensationsniveaus erfolgt eine Abkühlung von ca. 1 K je 100 m Höhengewinn. Da dort die Luft lediglich nur Wasserdampf enthält, spricht man von trockenadiabatischer Abkühlung.

Über dem Kondensationsniveau bilden sich auf der Luv- bzw. Stauseite des Gebirges Wolken, da der in der Luft enthaltene Wasserdampf kondensiert. Die Luft enthält damit winzige Wassertröpfchen. Sie kühlt sich deshalb feuchtadiabatisch ab. Die Abkühlung erfolgt hierbei im Durchschnitt um 0,5 K je 100 m Höhengewinn.

An den zur Hauptwindrichtung hin exponierten Stauseiten von Gebirgen fallen deshalb mehr Niederschläge als im Umland. Bei vorherrschenden Westwinden sind das in Deutschland vor allem die Westseiten der Mittelgebirge. Sehr bekannt ist in diesem Zusammenhang der Harz, dessen westliches Vorland besonders hohe Stauniederschläge empfängt.

Auf der Leeseite des Gebirges stürzt die Luft mit hoher Geschwindigkeit als Föhn abwärts. Sie erwärmt sich aufgrund des steigenden Luftdrucks. Die Wolken lösen sich hinter dem Gebirgskamm rasch auf. Die relative Luftfeuchte sinkt, und die Wassertröpfchen in der Luft (Wolken) gehen wieder in Wasserdampf über. Die Erwärmung der Luft erfolgt auf ihrem gesamten Weg nach unten wiederum auf trockenadiabatische Weise, also um 1 K je 100 m Höhenverlust.

Dadurch kommt es, dass die Luft am windabgewandten Fuß des Gebirges eine höhere Temperatur aufweist als am windzugewandten Gebirgsfuß und in der Umgebung. Bei starken Reliefunterschieden, wie z. B. am Nordrand der Alpen, können diese Temperaturunterschiede recht erheblich sein. Man spricht dann von Föhn.

Staueffekte treten auch bei Zyklonen auf, die als wandernde Tiefdruckgebiete aus Westen kommend Mitteleuropa überqueren und das Wetter wechselhaft gestalten (Bild 2). An der Warmfront der Zyklone gleiten milde maritime Luftmassen auf die am Boden liegende, spezifisch schwerere Kaltluft auf. Dabei vollziehen sich sehr ähnliche Prozesse wie an den Luvseiten von Gebirgen: Der Luftdruck fällt beim Herannahen der Zyklone, die Temperatur steigt langsam an, und die zunächst lockere Wolkendecke geht in dichte Schichtwolken über, aus denen z. T. lang anhaltender Dauerregen fallen kann.