ITCZ: Entstehung, Passate und Regen erklärt

Nahe dem Äquator steht die Sonne mittags oft hoch am Himmel. Ihre Strahlen erwärmen den Boden stark. Der Boden gibt Wärme an die Luft darüber ab.

Die erwärmte Luft ist weniger dicht als kühlere Luft in ihrer Umgebung und steigt auf. Weniger dicht bedeutet: Die gleiche Menge Luft braucht mehr Platz. Im vereinfachten Modell gehört zum Aufsteigen ein niedriger Luftdruck am Boden. Dort drückt die Luft weniger stark als in der Umgebung.

So entsteht ein lang gestreckter Bereich mit niedrigem Luftdruck. Er heißt Tiefdruckrinne. Bodennahe Luft strömt aus Gebieten mit höherem Druck nach. In der ITCZ treffen diese Strömungen zusammen und Luft steigt auf.

Als Wirkungskette kannst du dir merken: starke Erwärmung des Bodens, Erwärmung der Luft, Aufsteigen, tiefer Druck am Boden und Zusammenströmen. Das ist ein vereinfachtes Modell. In der Wirklichkeit hängen diese Vorgänge zusammen und beeinflussen sich gegenseitig.

Die Subtropen sind die Gebiete, die nördlich und südlich an die Tropen anschließen. Im vereinfachten Modell strömt aufgestiegene Luft in großer Höhe von der ITCZ nach Norden und Süden. Ein großer Teil sinkt in den Subtropen wieder ab. Beim Absinken erwärmt sich die Luft. Am Boden bilden sich dort Hochdruckgebiete, also Gebiete mit höherem Luftdruck als in ihrer Umgebung.

Von diesen subtropischen Hochdruckgebieten strömt Luft am Boden zur Tiefdruckrinne der ITCZ. Diese vergleichsweise beständigen Winde heißen Passatwinde, kurz Passate. Sie gehören zum bodennahen Teil des Kreislaufs. Die Strömung von der ITCZ weg gehört dagegen zum Teil in großer Höhe.

Die Erde dreht sich. Dadurch werden die bodennahen Strömungen abgelenkt: auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links. Rechts und links beziehen sich dabei auf die jeweilige Strömungsrichtung.

So entstehen im Modell der Nordost-Passat auf der Nordhalbkugel und der Südost-Passat auf der Südhalbkugel. Winde werden nach der Richtung benannt, aus der sie kommen. Der Nordost-Passat kommt aus Nordosten, der Südost-Passat aus Südosten. Beide strömen zur ITCZ.

Aufsteigende Luft gelangt in Bereiche mit geringerem Umgebungsdruck. Sie dehnt sich aus und kühlt dabei ab. Kühlt feuchte Luft weit genug ab, kann Wasserdampf kondensieren. Kondensieren bedeutet hier: Unsichtbarer, gasförmiger Wasserdampf wird zu flüssigen Wassertröpfchen.

Viele winzige Tröpfchen bilden eine Wolke. In kalten Teilen einer Wolke können auch kleine Eisteilchen vorkommen. Tröpfchen und Eisteilchen heißen zusammen Wolkenteilchen. Sie müssen wachsen und schwer genug werden, damit sie als Niederschlag fallen können. Niederschlag ist Wasser, das etwa als Regen oder Schnee aus Wolken zum Boden fällt.

In der ITCZ kann feuchte Luft weit aufsteigen. Bei ausreichender Feuchtigkeit entstehen dabei Wolken, die stark in die Höhe wachsen. Daraus können kräftige Regenschauer oder Gewitter entstehen, häufig am Nachmittag.

Aufsteigen allein garantiert keinen kräftigen Regen. Dafür müssen genügend Wasserdampf und passende Bedingungen für die Bildung und das Wachstum der Wolkenteilchen vorhanden sein. Bei wenig Feuchtigkeit können kräftige Regengüsse ausbleiben.

Im Jahreslauf verändert sich, wo die Sonne mittags senkrecht über der Erdoberfläche stehen kann. Damit verschiebt sich auch das Gebiet besonders starker Erwärmung. Die ITCZ folgt dieser jahreszeitlichen Verschiebung, besonders über Land. Das geschieht mit einer Verzögerung von ungefähr einem Monat.

Die einfache Regel lautet: Im Sommer der Nordhalbkugel liegt die ITCZ im Allgemeinen eher nördlich des Äquators, im Winter eher südlich. Diese Regel beschreibt die Verlagerung besonders über Land. Sie bedeutet weder, dass die ITCZ genau unter der senkrecht stehenden Sonne liegt, noch dass sie überall gleich weit wandert.

Land und Meer erwärmen sich unterschiedlich. Land erwärmt sich schneller und stärker als Meerwasser. Deshalb beeinflusst die Verteilung von Land und Meer die Lage der ITCZ deutlich.

Über dem Nordatlantik und Nordpazifik, den nördlichen Teilen dieser beiden Ozeane, schwankt die ITCZ vergleichsweise wenig und liegt meist nördlich des Äquators. Die einfache Regel mit einem Wechsel auf die Südhalbkugel im Winter lässt sich dort nicht genauso anwenden.

Das Modell erklärt typische Zusammenhänge. Es liefert keine genaue Vorhersage der Lage oder des Regens für jeden Ort und jeden Tag. Besonders die Unterschiede zwischen Land und Meer begrenzen die einfache Darstellung.