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Für die Bildung von atmosphärischen Wellen sind grundsätzlich drei Zutaten nötig:
- Berge oder andere Hindernisse
Um Schwingungen und somit Wellen auszulösen, sind Hindernisse nötig, die überströmt werden sollen. Häufig sind diese Hindernisse Berge, aber manchmal auch eine Reihe Cumuluswolken, die ebenfalls wegen ihrer starken vertikalen Aufwinde ein Hindernis darstellen für die Luftströmung. - Wind
Die Winde sollten auf Kammniveau und auch darüber möglichst senkrecht zum Gebirge wehen. Zudem muss die Strömung eine Geschwindigkeit von mindestens 25-40 km/h aufweisen. Eine Windzunahme mit der Höhe ist zudem von Vorteil. - Stabilität der Atmosphäre
Eine weitere Voraussetzung ist eine eher stabile Schichtung der Atmosphäre auf Kammhöhe. Das heisst, dass die Temperaturabnahme mit der Höhe nur gering ist oder sogar eine Zunahme der Temperatur mit der Höhe - eine sogenannte Inversion - vorhanden ist.
Die Form des Gebirges sowie das genaue Wind- und Temperaturprofil der Atmosphäre bestimmen dann die Ausprägung, Ausbreitung, Länge und Höhe der Wellen. Auch ein mögliches Wellenbrechen ist von diesen Parametern abhängig.
Wenn in der Atmosphäre genügend Feuchtigkeit vorhanden ist, bilden sich in den Aufwinden der Gebirgswellen Wolken, wodurch die Wellen sichtbar werden. Häufig sind dann Altocumulus Lenticularis Wolken zu beobachten. Eine Wetterlage, in welcher recht häufig Lee- und Gebirgswellen auftreten, ist die Föhnlage. Die erwähnten linsenförmigen Wolken werden dann auch «Föhnfische» genannt.
Was ist der Unterschied zwischen Gebirgswellen und Leewellen?
Wieso Gebirgs- und Leewellen in der Meteorologie wichtig sind
Wellen können also für mehr oder weniger ausgedehnte Bewölkung sorgen und damit die Sonnenscheindauer und Temperatur beeinflussen. Weiter spielen atmosphärische Wellen auch bei Fallwinden auf der strömungsabgewandten Seite von Gebirgen, also bei Föhnereignissen, eine Rolle.
Von grösserer Relevanz sind Lee- und Gebirgswellen besonders in der Fliegerei. Im Segelflugsport sind sie sehr willkommene Gäste, denn sie ermöglichen dank kräftigen und stationären Aufwinden lange Streckenflüge. Einen meist negativen Einfluss haben Wellen hingegen auf die restliche Fliegerei. So kann die mit Wellen verbundene starke, vertikale Strömung dazu führen, dass die Flieger ihre Flughöhe nicht mehr halten können. Weiter können Gebirgswellen an der Tropopause brechen, was dann teils starke Turbulenzen zur Folge hat.