Kapitel 1

Physik der Atmosphäre

Ist ein Luftpaket, das man anhebt, wärmer oder kälter als die Luft um es herum? Die Antwort entscheidet alles.

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Das Wichtigste in zwei Minuten

  1. Die Atmosphäre wird von unten geheizt: Die Konvektion beginnt immer am Boden, und die Temperatur nimmt im Mittel um 0,65 °C pro 100 m ab.
  2. Ein aufsteigendes Luftpaket dehnt sich aus und kühlt sich um 1 °C pro 100 m ab, solange es trocken ist, in der Wolke um etwa 0,55 °C pro 100 m: Das ist Physik, nicht Wetter.
  3. Das Wetter des Tages steckt in der Zustandskurve: Kühlt die Umgebungsluft schneller ab als das Luftpaket, steigt es (labil); kühlt sie langsamer ab, sinkt es zurück (stabil).
  4. Denken Sie in Taupunkt, nicht in relativer Feuchte: Die Differenz T − Td ergibt die Cumulusbasis, etwa 122 m pro Grad, zur Höhe der Station hinzuzurechnen.
  5. Eine Inversion ist ein Deckel: als Strahlungsinversion nachts am Boden, als Absinkinversion unter Hochdruckgebieten, als Frontinversion vor Warmfronten.
  6. Drei Arten, wie eine Thermik endet: weiche Obergrenze (der Vorsprung schmilzt), harte Obergrenze („Betondeckel“: Inversion), Gnadenfrist in der Wolke dank der latenten Wärme (etwa 2500 J pro Gramm).
  7. Konvektiver Regen braucht Mächtigkeit: unter 2000 m nichts; über 3000 m mit vereister Spitze Schauer; der Cumulonimbus bringt das Gewitter.
  8. Ihr Höhenmesser ist ein Barometer: Wenn er auf der Hütte über Nacht um 40 bis 60 m „steigt“, ist der Luftdruck um 4 bis 6 hPa gefallen, und eine Wetterverschlechterung naht.
Temperatur-Höhen-Diagramm: Die Gerade des trockenen Luftpakets beginnt bei 25 °C, die des Taupunkts bei 14 °C; sie treffen sich bei etwa 1375 m, der Cumulusbasis.
Abb. 1.6 – Die Cumulusbasis lässt sich im Kopf berechnen: Eine Differenz von 11 °C am Boden ergibt eine Basis bei etwa 1350 m über Grund.

Quiz: 12 Fragen

Drei Temperatur-Höhen-Diagramme, die das Luftpaket, das 1 °C pro 100 m verliert, mit der Umgebungsluft vergleichen: labil, bedingt labil, stabil.
Abb. 1.7 – Alles entscheidet sich im Vergleich der Neigungen.