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Das Klima auf den Kanarischen Inseln

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Auf den Kanaren herrscht ewiger Frühling. So sagt man zumindest und so werben einige kanarischen Inseln um die Gunst der Urlauber das ganze Jahr über. Dass in den Gebieten im Bereich des Äquators das ganze Jahr über ein sommerliches Tropenklima herrscht ist genauso bekannt wie dass es auf der Arktis und der Antarktis praktisch das ganze Jahr über Winter ist. Aber wie kann auf einer Insel, die unweit westlich von Afrika liegt, das ganze Jahr über Frühling sein wo doch auf der gleichen geographischen Breite ein paar Hundert Kilometer weiter östlich in Nordafrika die trocken-heiße Sahara-Wüste liegt?

Die kanarischen Inseln liegen ganz nah bei Afrika

Es sind zwei Effekte, die das Klima auf den Kanaren wesentlich beeinflussen und das ganze Jahr über für ein ganz anderes Klima sorgen als in der benachbarten Sahara-Wüste Afrikas: der Nordostpassat und der Kanarenstrom. Der Nordostpassat sorgt fast das ganze Jahr über für eine kühlende Brise aus nordöstlicher Richtung. Er bringt nicht nur kühlende Luft in die heiße Region sondern auch Feuchtigkeit, so dass es Niederschläge gibt. Der Kanarenstrom ist eine Meeresströmung, die das Kanarengebiet mit frischem, kühlen, nährstoffreichen Wasser aus nördlichen Regionen versorgt.

Kühlende Winde, frisches, kaltes Meerwasser, das hört sich ja richtig abstoßend an! Aber was wären die Kanaren ohne Nordostpassat und Kanaren-Strom? Man sieht es ein paar Hundert Kilometer weiter westlich in der Sahara-Wüste: Absolute Trockenheit, Dürre, Hitze, 40-50°C im Sommer, keine Niederschläge, kein Pflanzenwachstum.

Auf den kanarischen Inseln herrschen das ganze Jahr über Temperaturen zwischen 20 und 25°C, also angenehme Frühlingstemperaturen. Nur selten steigt das Thermometer auf 30°C. In den Wintermonaten sinkt die Temperatur jeodoch auch mal auf 15°C ab. Also niemals ohne Pullover und Jacke auf die Kanaren fliegen! Dank der kanarischen Meeresströmung sind die Wassertemperaturen das ganze Jahr über ziemlich ausgeglichen. Bei Wassertemperaturen zwischen 19 und 23°C kann man das ganze Jahr über im Meer baden; Während sich in der Karibik das Wasser im Sommer wie in einer Badewanne auf Temperaturen bis zu 30°C aufheizt, steigt die Wassertemperatur im Bereich der Kanarischen Inseln dank der permanenten Meeresströmung ganz selten bis auf 25°C an.

Föhn-Effekt auf der Insel La Palma Föhn-Effekt auf der Insel La Palma

Auf den Islas Canarias regnet es in den Sommermonaten sehr wenig bzw. gar nicht. Im Frühjahr, Herbst und Winter gibt es einige Regentage; man ist auch auf einer Wanderung nie vor einem plötzlichen Regen gefeit.

Die Kanarischen Inseln liegen so nah beisammen, dass man von der einen Insel zur anderen rueberblicken kann. Dennoch unterscheidet sich das Klima von Insel zu Insel beträchtlich. Diejenigen Inseln mit sehr hohen Bergen (La Palma, Teneriffa, Gran Canaria, La Gomera, El Hierro) bekommen viel mehr Niederschläge ab als die flachen Inseln Lanzarote und Fuerteventura. Wo Regen fällt wachsen Pflanzen, wird Ackerbau betrieben und die Natur ist gruen und prächtig. Die hohen Berge La Palmas, Teneriffas und Gran Canarias zwingen den Nordostpassat zum Aufsteigen und damit zur Abgabe von Niederschlägen.

Während die flachen Inseln Lanzarote und Fuerteventura praktisch auf der ganzen Insel ein einheitliches Klima und eine einheitliche, spärliche Vegetation haben, herrschen auf den Gebirgsinseln unterschiedliche Zonen: Im Nordosten, wo sich die Passatwinde stauen, fallen viel mehr Niederschläge als im Südwesten. Der Himmel im Nordosten ist oft Wolken behangen und die Pflanzenwelt ist üppig und vielfältig. Im Südwesten dagegen herrscht Trockenheit und Dürre; oftmals kann man im Südwesten tagelang am Strand liegen, während im Nordosten Niederschläge fallen.

Das planetarische Windsystem in Äquatornähe

Wenn in Deutschland der Frühling beginnt steht die Sonne am Äquator im Zenit, d.h. sie strahlt senkrecht vom Himmel direkt auf die Erde herunter. Durch die direkte Sonneneinstrahlung wird das darunter liegende Land sehr stark erhitzt. Natürlich erhitzen sich durch diese senkrechte Sonneneinstrahlung auch die Luftmassen in Bodennähe beträchtlich. Durch diese Erwärmung dehnt sich die Luft aus und steigt auf (siehe aufsteigender Dampf aus einem Kochtopf mit kochendem Wasser).

Tropische und subtropische Luftströmungen

Die über dem Äquator aufsteigende Luft gerät in immer höhere Luftschichten mit immer niedrigeren Temperaturen. So kühlt die aufsteigende Luft allmählich ab. Da kalte Luft jedoch weniger Wasser speichern kann als warme kondensiert das überschüssige Wasser aus und es bilden sich Wolken; Auf diese Weise entstehen die starken Gewitter und Regenfälle tagtäglich in den Tropen.

Die aufsteigende Luft kann Höhen bis zu 15 km erreichen. Dann teilt sich der aufsteigende Luftstrom in einen Teilstrom nach Norden und einen nach Süden. Diese hohen Luftströme ziehen Tausende von Kilometern nord- bzw. südwärts bevor sie wieder absinken. Das Absinken erfolgt in den sogenannten Subtropen. Da die Luft beim Absinken in wärmere Gefilde stößt, kann sie wieder mehr Feuchtigkeit aufnehmen. In diesen Gebieten fallen deshalb extrem wenige Niederschläge; sie sind daher sehr trocken. Auf der Nordhalbkugel fallen diese Luftmassen in der Sahara-Wüste ab; dies erklärt der Mangel an Niederschlägen und die Trockenheit.

Über dem Äquator, wo die Sonne senkrecht vom Himmel strahlt, steigt also ständig erwärmte Luft nach oben. Dadurch entsteht in Bodennähe ein Luftloch, das permanent Luft von Norden und Süden her nachsaugt. Dadurch ist der Luftkreislauf wieder geschlossen.

Die Sonne ist also die treibende Kraft für das komplette Wind- und Wettersystem in Äquatornähe sowie in den Regionen einige Tausend Kilometer nördlich und südlich des Äquators. Den Ort der senkrechten Sonneneinstrahlung bezeichnen Meteorologen auch als den meteorologischen Äquator, denn bekanntlich strahlt die Sonne nur am Frühjahrs- und Herbstanfang direkt über dem Äquator senkrecht vom Himmel herunter. Im Sommer befindet sich die Sonne 23,5° nördlich des Äquators senkrecht am Himmel, im Winter entsprechend südlich. Diese Breiten werden nördlicher und südlicher Wendekreis genannt. Der meteorologische Äquator wandert alljährlich zwischen diesen Wendekreisen rauf und runter.

Der Nordostpassat

Im vorigen Kapitel haben wir gelernt, dass durch die senkrechte Sonneneinstrahlung am meteorologischen Äquator permanent Luftmassen aufsteigen, in großer Höhe nach Norden und nach Süden ziehen und einige Tausend Kilometer nördlich bzw. südlich wieder absinken. Am Boden zieht ein permanenter Luftstrom aus dem Norden bzw. aus dem Süden zum Äquator hin um dem aufsteigenden Luftstrom neue Nahrung zu liefern.

Winde werden infolge der Erddrehung abgelenkt.

Würde sich die Erde nicht um ihre eigene Achse drehen, könnte man nördlich des Äquators in der Tat Nordwinde und südlich des Äquators Südwinde beobachten. Tatsächlich aber stellt man nördlich des Äquators Winde aus Nordosten und südlich des Äquators Winde aus Südosten fest. Dies ist eine Folge der Coriolis-Kraft, die auf der Nordhalbkugel Nordwinde (Winde, dei von Norden her kommen) nach Westen und Südwinde (Winde, die von Süden her kommen) nach Osten hin ablenkt (auf der Südhalbkugel entsprechend umgekehrt).

Die kanarischen Inseln liegen ca. 28° nördlich des Äquators, das entspricht einer Entfernung von ca. 3000 km. Die Inselgruppe liegt damit am Rande jenes Gebietes, in dem die Boden-Luftmassen aus nordöstlicher Richtung kommend in Richtung Äquator ziehen. Auf den Kanaren dominiert also der Nordostpassat an den meisten Tagen des Jahres die Windrichtung. Da der Nordostpassat ein Bodenluftstrom ist, reicht er nur bis zu einer Höhe von 1200-1500 Meter.

Die Coriolis-Kraft

Dieses Kapitel richtet sich an all diejenigen, die genau wissen wollen, was es mit der Coriolis-Kraft auf sich hat. Jeder hat diesen Begriff schon gehört, aber erklären kann ihn kaum einer; das ist wie bei der Abseitsregel im Fußball. Ich erkläre die Coriolis-Kraft zuerst an einem Beispiel aus dem Alltag, dann komme ich zurück zur Erde.

Stell dir vor, du stehst in der Mitte eines sich drehenden Karussells. Du stehst dort sicher, auch wenn du dich um dich selbst drehst. Ein anderer, der am Karussellrand steht, hat dagegen schwer zu kämpfen. Er dreht sich schließlich nicht nur um den Karussellmittelpunkt, sondern er hat auch eine hohe Umfangsgeschwindigkeit. Die sogenannte Zentrifugalkraft treibt ihn sogar nach außen weg.

Jetzt stell dir vor, du springst von der Karussellmitte nach außen. Was passiert mit dir? Du springst aus der Ruhe heraus auf einen sich drehenden Karussellboden, erfährst also im Moment des Aufkommens eine Geschwindigkeit an den Füßen. Damit dir der Boden nicht unter den Füßen wegrutscht, musst du eine gewisse Kraft aufbringen, nämlich die Coriolis-Kraft. Hast du diese Kraft in Umfangsrichtung aufgebracht, stehst du noch lange nicht fix, denn mit errungener Bodenhaftung versucht dich die Zentrifugalkraft nach außen zu schleudern. Um dies zu verhindern, musst du die sogenannte Zentripetalkraft in Richtung Karussellmittelpunkt aufbringen.

Läuft man auf einem Karussell von innen nach außen, bekommt man eine immer größere Umfangs-Geschwindigkeit.

Obwohl du also nur auf dem Karussell einen Schritt von der Mitte nach außen machst, musst du die Coriolis-Kraft aufbringen, da sich deine Umfangsgeschwindigkeit ändert. Diese Kraft erfährst du bei jedem Schritt auf dem Karussell, bei dem du den Abstand zum Karussellmittelpunkt änderst.

Was für ein ebenes Karussell gilt, gilt natürlich auch für die Erde als Kugel. Stehst du an einem der Erdpole, so drehst du dich in 24 Stunden einmal um deine Achse, hast aber keine Geschwindigkeit. Stehst du dagegen auf einem Punkt des Äquators, so legst du in 24 Stunden eine Entfernung von ca. 42.000 km zurück. Deine Geschwindigkeit ist 1.670 km/h, also schneller als jedes normale Flugzeug. Gott sei Dank bewegt sich die Luft über dir mit derselben Geschwindigkeit; sonst würde es dir nämlich ganz schön um die Ohren pfeifen.

Ein Luftpäckchen, welches sich vom Nordpol zum Äquator bewegt, muss also während seiner Reise eine Ost-West-Geschwindigkeit von 0 km/h auf 1.670 km/h aufbauen. Während du dich bei deiner Wanderung vom Karussellmittel zum Karussellrand mit den Füßen am Karussellboden abstützen kannst, hat die Luft in der Atmosphäre nichts, woran sie sich abstützen kann. Sie wird einfach nach Westen hin abgetrieben, d.h. der Erdboden bewegt sich unter ihr nach Osten weg.

Umgekehrt startet ein Luftpaket, das vom Äquator her kommt, mit einer radialen Geschwindigkeit von 1.670 km/h auf seiner Reise nach Norden. Ein paar Kilometer weiter nördlich beträgt die Geschwindigkeit am Erdboden nur noch 1.650 km/h. Das Luftpaket ist also schneller als die Erde unter sich, bewegt sich also nach Osten.

Zusammenfassend lässt sich also festhalten, dass auf der Nordhalbkugel ein Luftpaket, welches nach Süden strömt, nach Westen abgelenkt wird, während ein Luftpaket, welches nach Norden strömt, nach Osten abgelenkt wird. Demzufolge gibt es nördlich des Äquators hauptsächlich Nordostwinde, also Winde, die aus dem Nordosten kommen. Auf der Südhalbkugel sind die Verhältnisse genau umgekehrt.

Eine kleine Ergänzung für Raumfahrtfans: Warum starten die europäischen Ariane-Raketen eigentlich von Französisch-Guyana aus und nicht irgendwo in Europa, wo sie gebaut werden? Der Grund liegt nicht etwa in der Leere des Atlantischen Ozeans, falls eine Rakete abstürzt, sondern an der Lage von Französisch-Guyana in Äquator-Nähe. Die startende Rakete bekommt nämlich die Umfangsgeschwindigkeit von 1.670 km/h mit auf den Weg, und das spart eine Menge Treibstoff. Aus demselben Grund startet das amerikanische Space Shuttle auch an der Südspitze Floridas, also möglichst nahe des Äquators.

Der Föhn

Auf den Kanaren wehen also praktisch das ganze Jahr über Winde aus nordöstlicher Richtung. Es ist klar, dass im Südwesten einer kanarischen Insel deshalb weniger starke Winde herrschen als im Nordosten bzw. am Nord- und Südrand. Entsprechend windstiller ist es auch auf dem Wasser im Lee der Vulkanberge. Auf denjenigen kanarischen Inseln, die hohe Vulkane in der Inselmitte haben, tritt wegen des Nordostpassats ein weiterer Effekt auf: der Föhn.

Bewohner des deutschen Voralpenlandes erleben an Zig Tagen im Jahr angenehmes Föhnwetter. Bei Föhnwetterlage hat man von München aus einen traumhaften Blick auf die Alpen; ein warmer, trockener Wind kommt von Süden her. Die Temperatur ist oft 5-10°C wärmer als 100 km weiter nördlich. Wie entsteht Föhn?

Der Nordostpassat bleibt an den hohen Bergen hängen und der Föhneffekt prägt sich auf der Rückseite des Berges aus.

Wenn Luft aufsteigt, kühlt sie sich pro 100 m Höhe um ca. 1°C ab. Wer im Sommer auf Teneriffa in Meereshöhe bei 30°C mit dem Flugzeug abhebt, liest in 10.000 m Flughöhe auf dem Flugzeugbildschirm eine Außentemperatur von -70°C ab, also ein Temperaturunterschied von 100°C. Entsprechend nimmt die Temperatur eines sinkenden Luftpaketes alle 100 m um ca. 1°C zu. Aufsteigende Luft kühlt sich deshalb ab, weil der Luftdruck abnimmt.

Kalte Luft kann aber weniger Wasser speichern als warme. Steigt also warme, feuchte Luft auf und kühlt sich ab, so ist irgendwann der Taupunkt erreicht, d.h. die Luft kann das in ihr enthaltene Wasser nicht mehr speichern und gibt es in Form von Tröpfchen ab; es bilden sich Wolken. Wer im Winter warme, feuchte Luft ausatmet, erkennt an der Hauchwolke genau denselben Effekt. In dem Moment, wo Luft Wassertröpfchen auskondensiert, wird die sogenannten Kondensationswärme frei. Diese Energie ist in der Luft gespeichert; sie wurde von der Sonne aufgebracht, als sie Wasser verdampfte, welches die Luft aufnahm.

Steigt Luft, die Wasser auskondensiert, 100 m in die Höhe, so sinkt deren Temperatur nicht mehr um 1°C sondern nur noch um 0,6°C. Die frei werdende Kondensationswärme hält die Luft also warm. Das auskondensierte Wasser fällt beim Aufstieg der Luft in Form von Niederschlägen zu Boden. Wenn hinter dem Berg die trockene Luft wieder absteigt, nimmt sie pro 100 m Höhendifferenz 1°C zu. Da die Luft beim Aufstieg ihr enthaltenes Wasser bereits abgegeben hat, ist sie nun sehr trocken und wärmer.

Schematische Erklärung des Föhn-Effekts

Betrachten wir als Beispiel eine Luftströmung, die in 500 m Höhe von Nordosten her kommend auf die knapp 2500 m hohe Bergkette auf Teneriffa stößt; Nehmen wir an, die Luft kommt mit einer Temperatur von 20°C am Nordostrand der Insel an. Die heranströmende Luft steigt an den Nordösthängen der Insel langsam auf und kühlt pro 100 m Höhe um 1°C ab. In 1500 m Höhe hat sie nur noch eine Temperatur von 10°C.

In 1500 m Höhe habe die Luft auch ihren Taupunkt erreicht, d.h. sie kann bei weiterer Abkühlung das in ihr enthaltene Wasser nicht länger speichern. Folge: Die Luft kondensiert das Wasser aus, es bilden sich Wolken und die Luft kühlt sich auf den nächsten 1000 m nur noch um 0,6°C je 100 m ab. In 2500 m Höhe überquert die Luft mit einer Temperatur von 4°C den Teide-Nationalpark.

Beim anschließenden Abstieg erwärmt sich die Luft je 100 m Höhe wieder um 1°C, so dass sie in 500& m Höhe mit 24°C als sehr trockener und warmer Föhn ankommt. Die Überquerung des 2500 m hoch gelegenen Nationalparkes hat die Luft zwar einiges an Wasser gekostet, dafür hat sie um 4°C an Temperatur zugenommen.

Das Meer und der Meeresboden

Wenn wir von der afrikanischen Westküste auf den Atlantischen Ozean blicken, finden wir westlich der Sahara die Kanarischen Inseln und einige Tausend Kilometer weiter südlich die Kap Verde Inseln. Dazwischen scheint es nichts als Wasser zu geben. Außer dass es sich bei beiden Inselgruppen um vulkanische Erhebungen handelt vermutet man nichts weiter Gemeinsames zwischen den Kanaren und den Kapverden.

Betrachtet man diese beiden Inselgruppen jedoch aus der Sicht eines Ozeanologen oder eines Meteorologen, so haben die Kanaren und die Kapverden eine Menge gemeinsam. Beide Inselgruppen befinden sich auf einer riesigen Tiefseeebene, dem sogenannten Kap Verde Plateau. Würde der Meeresspiegel um 4000 Meter absinken, fände man eine riesige Ebene vor mit dem Kapverden und den Kanaren als Hochgebirge am südlichen und nördlichen Rand. Wer mehrere Tausend Meter auf den Meeresgrund abtaucht findet nicht wie gewöhnlich meterdicken Schlamm sondern roten Lehm, der aus feinen Sandkörnern der Sahara besteht.

Die westlich gelegenen Kanarischen Inseln La Palma, El Hierro, La Gomera, Teneriffa und Gran Canaria sind jeweils eigenständige Berge, die vom Boden der kapverdischen Meeresebene herausragen. Der Teide auf Teneriffa ist demnach kein 3700 Meter hoher Berg sondern eher ein Siebentausender. Die küstennahen Inseln Fuerteventura, Lanzarote und einige kleine Landflecken liegen auf einem gemeinsamen Unterwasserplateau in ca. 1500 Meter Tiefe; sie gehören also gewissermaßen zusammen.

Der Kanarenstrom

Im Kapitel über den Nordostpassat haben wir gelernt, dass in Äquatornähe permanent Luftmassen aus Nordosten und Südosten am Boden zuströmen, um der aufsteigenden erwärmten Luft Nachschub zu liefern. Es ist einleuchtend, dass diese Ostwinde auch entsprechende Meeresströmungen hervorrufen. Äquatorialströme nennt man die Meeresströmungen, die in Äquatornähe von den Passatwinden angetrieben jahrein jahraus westwärts fließen. Ein solcher Meeresstrom behält auch seine Richtung bei, wenn zwischenzeitlich eine andere Windrichtung herrscht.

Der Kanarenstrom nährt den Nord-Äquatorialstrom mit frischem, kühlen Meerwasser.

Diese äquatorialen Meeresströmungen befördern permanent Oberflächenwasser von der Westseite eines Kontinents zur Ostseite des benachbarten. Im Atlantischen Ozean fließt also das Wasser von der Westküste Afrikas direkt in die Karibik. So kommt es auch, dass der Meeresspiegel an der Ostküste Nordamerikas höher ist als an der Westküste Afrikas.

Damit der Nord-Äquatorialstrom im Atlantik stets Nachschub an Meerwasser bekommt, fließen ihm an der Westküste Afrikas von Nordosten her der Kanarenstrom und von Südosten her der Bengualastrom zu. Der Kanarenstrom fließt direkt an den Kanarischen Inseln vorbei und zwischen den Inseln hindurch. Er kommt von der Nordwestküste Afrikas her. Die ablandigen Winde in Küstennähe wehen das Oberflächenwasser auf's Meer hinaus, so dass Tiefenwasser aufsteigt. Tiefenwasser ist jedoch reich an Nährstoffen, so dass man um die Kanarischen Inseln herum ein großes Fischreichtum vorfindet.

Das aufsteigende Tiefenwasser hat auch eine deutlich niedrigere Temperatur als das Oberflächenwasser und die Luft darüber; Es sorgt im Bereich der Kanaren nicht nur für dauerhaft angenehme Wassertemperaturen sondern auch für ausgeglichene Lufttemperaturen. Auf die kühlende Wirkung dieses kalten Wassers ist es nämlich zurückzuführen, dass auf den Kanaren im Sommer nicht 40-50°C wie auf der nur wenige Hundert Kilometer entfernt liegenden Sahara-Wüste sondern erträgliche 25-30°C herrschen.

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