Land-See-Windsystem

Grundprinzip des Land-See-Windsystems

Das Land-See-Windsystem ist ein lokales meteorologisches Zirkulationssystem an Meeresküsten und großen Binnenseen. Es umfasst den regelmäßigen Wechsel zwischen Seewind und Landwind sowie die dadurch entstehende Luftzirkulation. Luft bewegt sich dabei, der Gradientkraft folgend, vom höheren zum niedrigeren Luftdruck.

Ursache sind Temperaturunterschiede zwischen Land und Wasser. Die Luft über einer Landoberfläche erwärmt und kühlt sich zwei- bis dreimal so schnell wie die Luft über einer Wasseroberfläche. Die Luftmassen über dem Wasser bleiben deshalb beim Wechsel von Tag und Nacht näher am Tagesmittelwert.

Das System kann sich nur deutlich ausbilden, wenn keine sehr kräftigen, durch die Großwetterlage verursachten Winde mit einer vorherrschenden Richtung entgegenwirken.

Seewind am Tag

Tagsüber erwärmt sich das Land durch die Sonneneinstrahlung wesentlich schneller als das Wasser. Der Grund ist die spezifische Wärmekapazität c, also die Wärmemenge, die nötig ist, um ein Kilogramm eines Stoffes um ein Kelvin zu erwärmen. Wasser hat mit 4,18 kJ/(kg·K) eine deutlich höhere spezifische Wärmekapazität als beispielsweise Dachziegel mit c = 0,73 kJ/(kg·K). Auch Boden, Beton, Häuser und Asphalt heizen sich schneller auf als Wasser.

Das erwärmte Land gibt Wärme an die darüberliegende Luft ab. Diese Luft dehnt sich aus, wird leichter und steigt über dem Land auf; es kommt zur Konvektion. In der Höhe entsteht über dem Land ein Hoch. Von dort strömt Luft zum relativ niedrigeren Luftdruck über dem Gewässer. Dadurch wird die Luftsäule über dem Land leichter und der Luftdruck am Boden sinkt: Es bildet sich ein thermisches Bodentief. Über dem kühleren Wasser liegt dagegen ein Bodenhoch.

Zwischen beiden Bereichen kann eine Luftdruckdifferenz von ungefähr 2 hPa entstehen. Sie bewirkt am Boden eine Ausgleichsströmung vom Wasser zum Land. Diese auflandige Strömung heißt Seewind.

Landwind in der Nacht

Am späten Nachmittag und besonders nachts kühlen Landoberfläche und Luft über dem Land schneller ab als das Wasser. Die kältere Luft wird schwerer; am Boden entsteht über dem Land ein höherer Luftdruck beziehungsweise ein Bodenhoch.

Das Wasser speichert die Wärme des Tages länger. Deshalb ist die Luft über der Wasserfläche nachts relativ wärmer und leichter als die Luft über dem Land. Sie steigt über dem Wasser auf. Die Zirkulation des Tages kehrt sich damit um: Relativ kalte Luft strömt am Boden vom Land zum Gewässer nach.

Diese ablandige Strömung heißt Landwind. Der Unterschied beruht wiederum auf den spezifischen Wärmekapazitäten: Dachziegel besitzen beispielsweise nur etwa 0,73 kJ/(kg·K), Wasser dagegen 4,18 kJ/(kg·K).

Bedeutung für den Wassersport

Die verschiedenen und teilweise im Tagesverlauf wechselnden Windrichtungen sind für den Wassersport reizvoll, können aber gefährlich werden, wenn sie die Rückkehr an Land erschweren.

Beim Segeln ist ein in Stärke und Richtung beständiger Wind meist günstiger als ein häufiger Wechsel. Er erleichtert die Planung eines Törns und das Kreuzen gegen den Wind. Lokale Windsysteme schaffen zusätzliche Herausforderungen; nachmittäglicher ablandiger Wind kann die Rückkehr erheblich erschweren. Manche Segler übernachten deshalb auf vorgelagerten Inseln und fahren erst am nächsten Vormittag zurück, wenn die Bedingungen meist günstiger sind.

Für Windsurfer, Wellenreiter und Kitesurfer ist die Windrichtung relativ zur Strandlinie besonders wichtig. Man unterscheidet onshore für auflandigen Wind, offshore für ablandigen Wind und sideshore für seitlichen Wind. Wegen stabiler offshore-Winde sind beispielsweise Teile Skandinaviens, das Westufer des Neusiedler Sees und das Nordufer des Gardasees beliebt; bei Südwind herrscht dort eher sideshore. Die Camargue und große Teile der Ostsee sind für onshore-Verhältnisse bekannt. Auch Kiel wurde aufgrund solcher Bedingungen zur „Hauptstadt“ des Windsurfens.