Die Erde besitzt eine dicke Verpackung aus Luft, die Atmosphäre. Diese Lufthülle bemerken wir nur, wenn sie sich bewegt. Dann spüren wir einen feinen Lufthauch oder einen starken Wind. Doch obwohl sie uns schwerelos erscheint, hat diese Luft ganz schön viel Gewicht: Auf jeden einzelnen Quadratzentimeter Erde drückt ein ganzes Kilo Luft. Rechnet man aus, was dadurch auf unseren Schultern lastet, kommt erstaunliches heraus: Es sind mehrere hundert Kilogramm! Dass wir unter diesem Gewicht nicht zusammengedrückt werden, liegt am Gegendruck, den unser Körper erzeugt.
Durch ihre Schwere übt die Luft also einen Druck auf die Erdoberfläche aus: den Luftdruck. Je weiter man sich von der Erdoberfläche entfernt, desto geringer wird er. Das ist deutlich in den Ohren zu spüren, wenn man in einem Flugzeug sitzt, das aufsteigt oder sinkt.
Wie beeinflussen Temperaturen den Luftdruck?
Aber nicht nur die Höhe, auch die Temperatur wirkt sich auf den Luftdruck aus. Hoch- und Tiefdruckgebiete entstehen, weil die Luft auf der Erde nicht gleichmäßig erwärmt wird. Wenn die Sonne eine bestimmte Region erwärmt, wird die Luft darüber ebenfalls erwärmt. Warme Luft dehnt sich aus und wird leichter, wodurch sie nach oben steigt. Dort, wo warme Luft aufsteigt, entsteht ein Tiefdruckgebiet.
Im Gegensatz dazu gibt es Regionen, in denen die Luft abkühlt, zum Beispiel über dem Ozean oder in der Nähe der Pole. Kalte Luft ist schwerer und neigt dazu, nach unten zu sinken. Dort, wo kalte Luft absinkt, bildet sich ein Hochdruckgebiet.
Während die Luft absinkt, erwärmt sie sich, da der Druck auf sie zunimmt. Da warme Luft auch mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann als kalte Luft, führt dies dazu, dass die Luft trockener wird. Weniger Feuchtigkeit bedeutet weniger Wolkenbildung. Deshalb sorgt in einem Hochdruckgebiet die absinkende Luft für klaren Himmel und sonniges Wetter.
In einem Tiefdruckgebiet passiert das Gegenteil. Hier steigt Luft auf und kühlt sich ab. Je nach Feuchtigkeitsgehalt beginnen sich dann ab einer bestimmten Höhe Wolken zu bilden, aus denen es auch regnen kann.
Ein einfacher Fall ist die Bildung von Gewittern nach einem heißen feuchtwarmen Tag. Unter der aufsteigenden Luft, die Cumulonimbuswolken bildet, entsteht ein Tiefdruckgebiet. Cumulonimbuswolken sind typischerweise mit Gewittern, Starkregen und manchmal sogar Hagel verbunden, die alle Merkmale eines Tiefdrucksystems haben.
Auf Wetterkarten sind die Hoch- und Tiefdruckgebiete mit den Buchstaben H für Hoch und T für Tief eingezeichnet. Gebiete mit gleichem Luftdruck werden auf den Karten durch Linien voneinander abgegrenzt, die so genannten Isobaren.
Der Wind gleicht Luftdruck zwischen Hoch und Tief aus
Die Druckunterschiede zwischen Hoch und Tief gleicht der Wind wieder aus: Von den Hochdruckgebieten weht er immer in Richtung Tief. Weil er dabei durch die Corioliskraft abgelenkt wird, können die Luftmassen nicht direkt vom Hoch zum Tief strömen. Statt kerzengerade zu fließen, machen sie eine Schlangenlinie. Auf der Nordhalbkugel drehen sie nach rechts und umkreisen daher das Hoch im Uhrzeigersinn, das Tief entgegen dem Uhrzeigersinn. Auf der Südhalbkugel ist es genau umgekehrt.
