Trockenzeit - Regenzeit: Warum eigentlich?

(chrisch) Am Montag vor einer Woche hat es dieses Jahr zum ersten Mal in Mbingo ein wenig geregnet. Um 4 Uhr morgens erwachte ich und hörte ganz feine Tropfgeräusche. Mit einem Satz war ich aus dem Bett und lief in den Garten um zu sehen, ob es wirklich regnet. Es waren es nur ein paar Tropfen die nicht einmal ausreichten den Boden richtig zu benetzen. Aber es zeigt, dass die Regenzeit nicht mehr allzu weit entfernt ist.

Diesen Umstand möchte ich zum Anlass nehmen, euch zu erklären warum wir nur zwei Jahreszeiten haben – die Trocken- sowie die Regenzeit.

Beginnen wir mit den Jahreszeiten in Europa. Warum haben wir Sommer und Winter?
Da die Äquatorebene nicht mit der Erdbahnebene übereinstimmt (Abweichung von rund 23,5°), kommt es im Verlauf eines Jahres zu einer Verschiebung der Sonneneinstrahlung auf der Erde. Dies hat einen Einfluss auf die Dauer des Tages und den Einstrahlungswinkel der Sonne. Ein steiler Einstrahlungswinkel (Sommer) bewirkt, dass mehr Energie pro Fläche auftrifft. Dies kann einfach mit einer Taschenlampe überprüft werden. Wenn ihr die Taschenlampe rechtwinklig auf eine Wand richtet, dann leuchtet sie hell. Wenn ihr den Winkel nun aber verändert, das heisst abflacht, nimmt die beleuchtete Fläche zu und die Helligkeit ab.
Dasselbe gilt auch für die Erde: Mehr Licht = Mehr Energie = Mehr Wärme

Dieser Vorgang hat natürlich auch einen erheblichen Einfluss auf das Wetter hier in Afrika.
Wie bereits geschrieben wandert der Zenitalstand der Sonne, das heisst wenn die Sonnenstrahlen mit 90° auf die Erde auftreffen, um 23,5° nach Norden und nach Süden. Die äusseren Grenzen dieser Bewegung werden Wendekreise genannt. Innerhalb der Wendekreise steht die Sonne zwei Mal pro Jahr direkt über der Erde.
An der Stelle wo die Sonnenstrahlen mit 90° auf die Erde auftreffen erwärmt sich die Luft am stärksten (1). Die Luft dehnt sich aus, steigt auf und kühlt ab. Während des Abkühlens bilden sich hochreichende grosse Wolken, welche starke Niederschläge verursachen. Die abgekühlte Luft fliesst gegen Norden, bzw. Süden ab. Die aufsteigende Luft bewirkt zudem, dass ein stabiles Tiefdruckgebiet entsteht, welches durch Luft aus dem Norden sowie dem Süden ausgeglichen wird (Konvergenz). Diese neu hinzu geführte Luft enthält Feuchtigkeit (2), die beim Aufsteigen auskondensiert und als Niederschlag zu Boden fällt.

Der Gürtel bei dem die Luft aus dem Norden und aus dem Süden zusammentrifft und aufsteigt, wird  Innertropische Konvergenzzone genannt. Es handelt sich hierbei nicht um ein "lokales", sondern um ein weltumspannendes Phänomen.

Da sich der Einstrahlungswinkel der Sonne im Verlauf des Jahres nun verändert, verschiebt sich somit auch die Innertropische Konvergenzzone. Im Sommer (auf die Nordhalbkugel bezogen) wandert sie gegen Norden, im Winter gegen Süden. Daraus folgt, dass im Sommer im Norden Regenzeit herrscht, im Winter Trockenzeit.


Hier ist noch eine Dia-Show zur Verschiebung der ITC. In den blau markierten Gebieten regnet es. Je stärker das Blau, desto mehr Regen. In der Dia-Show wird deutlich, wie sich das Regengebiet nach Norden und anschliessend wieder nach Süden verschiebt. Zudem ist nun einfacher zu erkennen, warum gewisse Gebiete nur eine lange Regenzeit, andere Gebiete zwei Regenzeiten pro Jahr haben.


Sehen wir uns den Vorgang noch einmal an zwei Grafiken an:
Die rote Linie auf den Bildern markiert die Innertropische Konvergenz (ITC), die schwarze Linie quer durch das Bild entspricht dem Äquator und Bamenda liegt in etwa beim roten Punkt.

Was zeigt die Grafik auf? Die ITC verläuft auf der nördlichen Halbkugel. Feuchte Luft aus dem Atlantik strömt gegen Norden, trockene Luft aus der Sahara gegen Süden - es regnet in den nördlichen Tropen.

Bei diesem Bild ist die Innertropische Konvergenzzone mehrheitlich auf die Südhalbkugel verschoben. Das heisst, wir haben nun Winter und es herrscht Trockenzeit bei uns. Aufmerksame Beobachter werde sicher festgestellt haben, dass die ITC noch immer in der Nähe von Bamenda verläuft... warum regnet es dann nicht? ITC = Regen, oder etwa doch nicht?

Die Antwort ist ganz simpel. Woher kommt der Wind aus dem Norden? Genau, aus der Sahara, wo es bekanntlich sehr trocken ist. Dieser Nord-Ost Passat wird auch Harmattan genannt. Er bringt trockene und vor allem staubige Luft aus der Sahara zu uns. Die Sicht wird schlecht und das Atmen fällt schwer.

Was auf den zwei Bildern weiter auffällt ist der Umstand, dass die Innertropische Konvergenzzone nicht parallel zu den Breitengraden verläuft. Dies kommt daher, dass sich die Landmassen schneller aufwärmen als Ozeane. Auf dem folgenden Bild ist klar ersichtlich, dass die Innertropische Konvergenzzone soweit als möglich den Landmassen und ansonsten dem Zenitstand der Sonne folgt.

Zum Schluss möchte ich noch zwei Punkte klarstellen:
(1) Die ITC verläuft nicht direkt unter dem Zenitstand der Sonne. Die Luft und der Boden braucht ein wenig Zeit um sich aufzuwärmen und dies führt zu einer Verzögerung von rund einem Monat.
Wann ist es in Europa am wärmsten? Meistens im Juli und August. Der höchste Sonnenstand ist aber bereits im Juni. Das heisst, bei uns verhält es sich gleich.

(2) Die Luft die der ITC zugeführt wird enthält nicht in jedem Fall feuchte Luft, wie wir soeben weiter oben gesehen haben. Dies gilt sowohl für Afrika, wie auch für Südamerika und Australien.

Wenn jemand von euch mehr über die Tropen, das Klima, die Vegetation wissen möchte, dem kann ich nur den Allgemeinen Tropenkurs des Schweizerischen Tropen- und Public Health Institutes empfehlen.

Quellen:
Grafiken - Roger Gutzwiller (Allgemeiner Tropenkurs)
Zenitalniederschlag (Wikipedia)
Zenitalstand (Wikipedia)
Jahreszeit / Erdbahnebene (Wikipedia)
Innertropische Konvergenz (Wikipedia)