Abstract
Anabatische Winde treten über Hängen und in Gebirgstälern bei schwachen synoptischen Bedingungen und klarem Himmel auf. Diese Strömungen werden durch die Erwärmung der Tagesoberfläche und durch Gradienten im oberflächennahen virtuellen potentiellen Temperaturfeld aufwärts getrieben. Der Turbulenzstruktur anabatischer Strömungen wurde bisher viel weniger Aufmerksamkeit geschenkt als ihren nächtlichen, katabatischen Gegenstücken, obwohl diese Winde wichtige Phänomene wie Konvergenz an Gipfeln und Bergrücken, Wolkenbildung und konvektive Niederschläge verursachen. Ein besseres Verständnis der physikalischen Mechanismen, die den Wärme- und Impulstransport antreiben, ist daher wichtig für die Verbesserung der meteorologischen Vorhersage, des Schadstofftransports und der hydrologischen Modellierung in Gebirgsregionen. Wir präsentieren Beobachtungen der mittleren Strömungs- und Turbulenzstruktur über einem steilen (35,5 Grad) Hang in einem engen Alpental im Val Ferret, Schweiz. Hier sind die anabatischen Winde durch eine mehrskalige Überlagerung von hangaufwärts und talaufwärts gerichteten Strömungen gekennzeichnet, wobei die Windrichtungen mit zunehmender Höhe über der Oberfläche mehr in Richtung talaufwärts drehen. Die Windrichtungen oszillieren auch um ihre jeweiligen Tagesmittelwerte der Hangaufwärts- und Talabwärtsströmungen. Die Windgeschwindigkeiten werden im Laufe des Nachmittags mit steigenden Temperaturen immer stärker, bis eine topografische Schattenfront die abendliche Übergangsperiode auslöst. Die oberflächennahen virtuellen potentiellen Temperaturprofile deuten im Allgemeinen auf eine sehr flache konvektive Schicht hin. Obwohl auch die oberflächennormalen Auftriebsströme im Laufe des Tages beständig zunehmen, neigen die hangparallelen Auftriebsströme in der ersten Tageshälfte dazu, zwischen positiv und negativ zu oszillieren, was die vertikalen Auftriebsströme und die auftriebsbedingte Erzeugung von kinetischer Turbulenzenergie schwächt bzw. verstärkt (für ein Koordinatensystem mit positivem, hangabwärts gerichtetem x). In der zweiten Tageshälfte kommt es zu einer starken Divergenz der Flüsse, so dass die vertikalen Auftriebsflüsse trotz eines anhaltenden Temperaturanstiegs schwächer werden. Dieses Phänomen deutet auf nichtlokale Antriebskräfte hin, die eine Herausforderung für die numerische Modellierung dieser Strömungen darstellen.