Bodennahes Windsystem und Temperaturgradienten bei verschiedenen Wetterlagen in einem von Süden nach Norden führenden V-förmigen Alpental

Zusammenfassung

Temperatur und Wind werden als direkt voneinander abhängige Elemente gemeinsam behandelt.

Die Windströmungen und Temperaturverteilungen werden für die eindeutigen Wetterlagen „ungestört schön”, „Föhn in der Höhe”, „Bis” und „Stau” sowie für typische tageszeitliche Phasen im Talquerschnitt einander graphisch gegenübergestellt. Änderungen der Windrichtung und -geschwindigkeit hängen eng mit Änderungen der Temperaturgradienten zwischen den einzelnen Meßstellen zusammen. Nächtliche Inversionen über dem Talgrund bei gleichzeitigem Bergwind im Tal und davon unabhängigem Abwind an den Hängen finden sich in allen heiteren Nächten unabhängig von der Wetterlage, jedoch ist die Temperaturumkehr bei Föhn in der Höhe am ausgeprägtesten, wenn die Hänge mittlerer Höhe außer durch Subsidenz noch zusätzlich durch Warmluftadvektion erwärmt werden. Bei heiterer Witterung treten morgens und am späteren Nachmittag große Temperaturunterschiede zwischen beiden Hängen und damit verknüpfte Winde quer zur Talachse auf; zu diesen Tageszeiten erreicht auch die Temperaturinversion zwischen beschattetem Talgrund und besonntem Hang ihre stärkste Ausprägung. Tagsüber sind bei solcher Witterung die Gradienten zwar vom Talgrund bis hinauf zu den Kämmen positiv, aber an den verschiedenen Hangabschnitten unterschiedlich groß und untertags variabel. Überadiabatische Gradienten sind bei trockener Kaltluftadvektion (Bise) am häufigsten. Bei Nordstau sind die Temperatur- und Windverhältnisse weniger ausgeglichen als erwartet: Im tiefsten Bereich des Talquerschnittes zwischen 1700 und 1900 m (vermutlich unterhalb der Wolkenbasis) erreicht der Gradient am Hang gelegentlich fast 1° pro 100 m und sinkt erst oberhalb dieser Zone auf rund 0.6° pro 100 m.

Summary

Temperature and wind are treated as weather elements which are closely interdependent. The air currents along the valley cross-section are graphically opposed to the temperature pattern, differentiated according to defined weather situations such as “undisturbed fair”, “foehn at high levels”, “bise” (advection of cold dry air from sector N), and “blocking situation” (advection of cold air from NW), as well as with respect to typical diurnal phases (Figs. 3–10). Variations of wind direction and wind speed are shown to be closely related to alterations of temperature gradients between the different measurement stations. Nocturnal inversions above the valley bottom, accompanied by a down valley wind and by independent downslope winds, are established during all nights of clear skies, regardless of weather situation. The temperature inversion is, however, most pronounced during foehn at high levels, when the slopes of middle elevations are heated by advection of warm air in addition to foehn subsidence.

Cross-valley winds, closely connected to simultaneous great temperature differences between the both valley sides, occur in the morning and in the late afternoon provided fine weather is established. At these times of the day the inversion between the shaded valley bottom and the sunlit slope is most strongly marked. During the day and fine weather the gradients everywhere on the slopes show positive values, but they are of varying magnitude. Superadiabatic gradients most frequently occur during advection of cold dry air (“bise”).

During advections of cold air from NW (blocking situation) the temperature and wind patterns are less evenly distributed than one would expect. In the lowermost layers of the valley atmosphere, presumably below the cloud base, from 1700 to 1900 m the gradient on the slope even with this weather situation reaches the value of nearly 1°C per 100 m, only above this zone the gradient drops to approximately 0.6° C per 100 m.