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2024-07-17T07:50:01Z

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Als '''Geostrophie''' bezeichnet man in Physik und Meteorologie das Gleichgewicht zwischen [[Corioliskraft]] und [[Druckgradientkraft]]. Oft wird dieses horizontale Gleichgewicht auch als '''geostrophisches Gleichgewicht''' bezeichnet. Die Geostrophie ist der [[Stationäre Strömung|stationäre]] Endzustand der [[Geostrophische Anpassung|geostrophischen Anpassung]] von Druck- und [[Strömungsfeld]]ern, die sich anfänglich nicht im geostrophischen Gleichgewicht befinden. Den resultierenden Wind eines geostrophischen Gleichgewichts bezeichnet man als [[Geostrophischer Wind|geostrophischen Wind]].

Die Geostrophie ist eine Vereinfachung, die man annehmen kann, wenn ein System [[reibung]]s<nowiki />frei ist. Im Falle des [[Ozean]]s gilt dies näherungsweise im Inneren, zwischen den [[Ekman-Transport|turbulenten Grenzschichten]] am Meeresboden und an der Meeresoberfläche, und im Falle der [[Erdatmosphäre]] für Regionen oberhalb der [[Planetare Grenzschicht|planetaren Grenzschicht]].

== Gleichungen ==
[[Datei:Geostrophisches Gleichgewicht.jpg|mini|300px|Rechtes Bilddrittel: Gleichgewicht zwischen [[Druckgradientkraft]] und [[Corioliskraft]], die resultierende Strömung (gelb) verläuft parallel zu den [[Isobare]]n.<br />Links davon ist die [[geostrophische Anpassung]] zu sehen.]]
In Gleichungen stellt sich die Geostrophie wie folgt dar:

:<math>\vec{F}_\mathrm C = -\vec{F}_\mathrm p</math>

mit
* der Corioliskraft <math>\vec{F}_\mathrm C = 2 \cdot m \cdot (\vec{v} \times \vec{\omega})</math>
** der Masse <math>m</math> des betrachteten Wasser- oder Luftpakets
** seiner Geschwindigkeit <math>\vec{v}</math>
** der [[Winkelgeschwindigkeit]] <math>\omega = \frac{2 \pi}{86164 \; \mathrm s} \approx \frac{2 \pi}{24 \; \mathrm h}</math> der [[Erde]]
<math>\,</math>
* der Druckgradientkraft <math>\vec{F}_\mathrm p = -\frac{m}{\rho} \cdot \vec{\nabla}_h \, p = -V \cdot \frac {\Delta p}{\Delta x}</math>
** der [[Dichte]] <math>\rho</math> (von Wasser oder Luft)
** dem [[Nabla-Operator]] <math>\vec{\nabla}_h</math> in horizontaler Richtung
** dem [[Druck (Physik)|Druck]] <math>p</math>
** dem Volumen <math>V</math>
** dem Druckunterschied <math>\Delta p</math> zwischen zwei Punkten
** der horizontalen Distanz <math>\Delta x</math> zwischen diesen zwei Punkten.

== Literatur ==
* [[Deutscher Wetterdienst]]: ''Leitfaden für die Ausbildung im deutschen Wetterdienst – Allgemeine Meteorologie''. Selbstverlag des DWD, Offenbach am Main 1987

[[Kategorie:Meteorologisches Konzept]]
[[Kategorie:Meereskunde]]

[[en:Geostrophic balance]]

Geostrophie - Versionsgeschichte

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