Der geostrophische Wind

Beispiel zur Entstehung des geostrophischen Gleichgewichts:
Ein aus der Ruhe startendes Luftpaket bewegt sich beschleunigt durch die Gradientkraft zum tiefen Luftdruck hin. Mit steigender Geschwindigkeit wächst die Corioliskraft an und kann die Gradientkraft schließlich ausbalancieren.

Der geostrophische Wind ist der Gleichgewichtswind der sich einstellt, wenn allein die Druckgradientkraft und die Corioliskraft im horizontalen Strömungsfeld wirken. Die Druckgradientkraft weist zum stärksten Druck- bzw. Potentialgefälle hin und steht damit senkrecht zu den Linien gleichen Luftdrucks (Isobaren) bzw. Geopotentials (Isohypsen). Die Corioliskraft steht rechts senkrecht auf dem Geschwindigkeitsvektor und ist der Druckgradientkraft bei Kräftegleichgewicht genau entgegengerichtet. Daher weht der geostrophische Wind entlang den Isobaren bzw. Isohypsen, so dass der tiefe Druck zur Linken liegt. Die Druckgradientkraft wächst linear mit dem Druckgefälle, ebenso wie die Corioliskraft mit der Windgeschwindigkeit. Geostrophisch ausbalancieren können sich die beiden Kräfte also, wenn der geostrophische Wind mit zunehmendem Druckgradient stärker wird. Die Dichte der Isobaren oder der Isohypsen ist folglich ein direktes Maß für die Geschwindigkeit des geostrophischen Windes.