Windbö
Schnelle starke Windstärkenänderung
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Definition|
Alternative Definition|
Physikalische Wirkung|
Teilchenmodell|
Zweifache Verdopplung|
Winddruck
Definition
Meteorologisch wird von einer Bö gesprochen, wenn der gemessene Zehn-Minuten-Mittelwert der Windgeschwindigkeit innerhalb weniger Sekunden (maximal 20, mindestens 3 Sekunden anhaltend) um mindestens 5,0 m/s (10 kn) überschritten wird.
Alternative Definition
1962 definierte die World Meteorological Organization (WMO) eine Windbö (englisch squall) folgendermaßen: Der Wind muss in kurzer Zeit die Geschwindigkeit um 8 m/s erhöhen und eine Minimalgeschwindigkeit von 11 m/s eine Minute lang halten. Dauert die Änderung kürzer an, spricht man im Englischen von einem Gust.
Physikalische Wirkung
Die Wirkung eines starken Windes wird oft unterschätzt. Eine Windöe, die einen Spaziergänger unerwartet trifft, kann ihn durchaus ins Wanken oder Fallen bringen. Bei Stürmen machen Windböen das Laufen in einem ohnehin schon gefährlichen Umfeld schwer berechenbar. Physikalisch kann man sich die Gefahr, die von starken Windböen ausgeht, über einfache Formeln gut verdeutlichen. Ausschlaggebend ist der Impuls, den der Wind auf zum Beispiel einen Menschen überträgt.
Teilchenmodell
Stellt man sich die Luft als eine große Ansammlung von kleinen Teilchen, den Luftteilchen, vor, dann spürt man den Wind wie ein Bombardement des eigenen Körpers von vielen solcher Teilchen, die bevorzugt aus einer Richtung kommen. Wenn man von hinten mit mehr und vielleicht auch schnelleren solchen Teilchen getroffen wird als von vorne, dann drückt einen der Wind sozusagen nach vorne.
Zweifache Verdopplung
Wenn sich nun die Geschwindigkeit des Windes verdoppelt, dann ist der Druck, der auf unseren Körper wirkt, aber nicht nur doppelt so hoch wie vorher sondern viermal so groß. Denn eine Verdoppelung der Windgeschwindigkeit bedeutet zweierlei: zum einen kommen doppelt so viele Teilchen pro Zeiteinheit (z. B. pro Sekunde) auf dem Körper an. Und zum anderen haben alle diese Teilchen, von denen es jetzt ja doppelt so viele gibt wie vorher, auch die doppelte Geschwindigkeit. Und mit der doppelten Geschwindigkeit, überträgt jedes Windteilchen auch doppelt so viel Impuls (Stoß) auf einen Menschen. Die zweifache Verdopplung führt also zu einer Vervierfachung der Wirkung.
Winddruck
W = ½·cₚ·v² ist die Formel, mit der die Stärke des sogenannten Windrruckes berechnet werden kann. Das kleine v steht für die Geschwindigkeit des Windes. Dass das v in der Formel quadriert wird deutet an, dass der Winddruck nicht linear sondern quadratisch mit der Geschwindigkeit ansteigt. Das passt gut zu der vorherigen Überlegung zur zweifachen Verdopplung der Wirkung. Zur Berechnung des Winddruckes siehe den Artikel Winddruckformel ↗