{"id":126,"date":"2009-02-15T01:00:32","date_gmt":"2009-02-14T23:00:32","guid":{"rendered":"http:\/\/klqewmpxo.cyon.link\/?page_id=126"},"modified":"2024-08-24T03:37:41","modified_gmt":"2024-08-24T00:37:41","slug":"wetter-1","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/azalas.de\/en\/wetter-1\/","title":{"rendered":"Atmosph\u00e4re und Kondensation"},"content":{"rendered":"<h3>Die Atmosph\u00e4re<\/h3>\n<p><big>D<\/big>ie Lufth\u00fclle der Erde wird als Atmosph\u00e4re bezeichnet. Sie besteht zu etwa 78 Volumenprozent aus Stickstoff und zu 21 % aus Sauerstoff und enth\u00e4lt in geringen Mengen weitere Gase wie Argon, Wasserstoff, Helium, Ozon und mit 0,033 % das lebenswichtige Kohlendioxid, aus dem die Pflanzen durch die Photosynthese die organische Substanz herstellen. Au\u00dferdem enth\u00e4lt sie einen wechselnden Anteil an Wasserdampf (bei feuchter Luft etwa 1,3 %). Mit der H\u00f6he wird die Luft d\u00fcnner, das hei\u00dft ihre Dichte nimmt deutlich ab. In den unteren Luftschichten sinkt der Luftdruck um etwa 1 hPa pro 8 H\u00f6henmeter.<\/p>\n<p><big>D<\/big>ie unterste Schicht der Atmosph\u00e4re, in der sich das Wettergeschehen gr\u00f6\u00dftenteils abspielt, hei\u00dft <strong>Troposph\u00e4re<\/strong>, ihre Obergrenze Tropopause. Diese liegt in den mittleren Breiten in etwa 11, in den Tropen in bis zu 15 Kilometern H\u00f6he. Innerhalb der Troposph\u00e4re sinkt mit steigender H\u00f6he die Temperatur der Luft um etwa 0,65\u00b0 C pro hundert Meter, so dass sie an der Tropopause etwa -57\u00b0 C erreicht. Auch der Gehalt an Wasserdampf sinkt stark, w\u00e4hrend die \u00fcbrige Zusammensetzung der Luft sich nur wenig \u00e4ndert.<\/p>\n<p><big>O<\/big>berhalb der Tropopause liegt die <strong>Stratosph\u00e4re<\/strong>. In dieser steigt die Temperatur der Luft wieder an bis auf etwa 0\u00b0 C an der Stratopause, der Obergrenze der Stratosph\u00e4re in etwa 50 Kilometern H\u00f6he. Dieser Temperaturanstieg wird dadurch bedingt, dass in diesen Bereichen der gr\u00f6\u00dfte Teil der ultravioletten Sonnenstrahlung absorbiert wird. Das geschieht durch den Sauerstoff: Unter der Einwirkung der Strahlung werden die Sauerstoffmolek\u00fcle (O<sub>2<\/sub>) aufgespalten; dabei wird die ultraviolette Strahlung in energie\u00e4rmere, langwelligere Strahlung umgewandelt. Die freiwerdenden Sauerstoff-Atome lagern sich schnell an Sauerstoffmolek\u00fcle an, wodurch <u>Ozon <\/u>(O<sub>3<\/sub>) entsteht. Dieses zerf\u00e4llt wiederum unter Strahlungseinfluss, und die freien Atome schlie\u00dfen sich erneut zu gew\u00f6hnlichen Sauerstoff-Molek\u00fclen zusammen. Durch diesen st\u00e4ndigen Aufbau und Zerfall des Ozons wird die sch\u00e4dliche ultraviolette Sonnenstrahlung absorbiert.<\/p>\n<p><big>A<\/big>uf die Stratosph\u00e4re folgt die <strong>Mesosph\u00e4re<\/strong> mit der Mesopause in 80 Kilometern H\u00f6he. In dieser Schicht geht die Temperatur entsprechend der sinkenden Dichte der Luft auf -100\u00b0 C zur\u00fcck. Danach schlie\u00dft sich die <strong>Thermosph\u00e4re<\/strong> an, die bis in eine H\u00f6he von etwa 500 bis 600 Kilometern an die Au\u00dfengrenze der Erdatmosph\u00e4re reicht. In diesen Regionen sinkt der Gehalt der Luft an den schwereren Gasen schnell, so dass die Thermosph\u00e4re ab etwa 120 Kilometern H\u00f6he nur noch aus Helium und Wasserstoff besteht. In dieser Schicht wird die Gamma- und R\u00f6ntgenstrahlung des Sonnenlichtes absorbiert, so dass die Temperatur schnell wieder bis auf etwa 700\u00b0 C am Atmosph\u00e4renrand ansteigt.<\/p>\n<h3>Wolkenbildung: Kondensation<\/h3>\n<p><big>W<\/big>olken entstehen durch die Kondensation von in der Luft enthaltenem Wasserdampf. Durch die Verdunstung aus Wasserfl\u00e4chen, Pflanzen usw. nimmt die Luft st\u00e4ndig Wasserdampf auf. Sie kann jedoch nicht beliebig viel Wasser in gasf\u00f6rmigem Zustand halten. Die S\u00e4ttigung der Luft an Wasserdampf wird durch die <u>relative Feuchte<\/u> ausgedr\u00fcckt. Wenn diese 100 % erreicht, beginnt das \u00fcbersch\u00fcssige Wasser zu kondensieren, das hei\u00dft als Wassertropfen auszufallen. Die Menge an Wasserdampf, die die Luft aufnehmen kann, ist nicht immer gleich, sondern steigt mit zunehmender Temperatur stark an, das hei\u00dft bei gleichem Wassergehalt sinkt mit steigender Temperatur die relative Feuchte.<\/p>\n<p><big>A<\/big>u\u00dfer einer S\u00e4ttigung der Luft mit Wasserdampf sind zur Kondensation sogenannte <u>Kondensationskeime<\/u> erforderlich, mikroskopische Staub- oder Ru\u00dfpartikel und vor allem Salzteilchen aus der Gischt der Ozeane. An diese kann sich das kondensierende Wasser wegen ihrer hygroskopischen Eigenschaften leicht anlagern und es bilden sich winzige Wassertr\u00f6pfchen.  Bei hoher Luftfeuchtigkeit befinden sich stets viele feine Wassertr\u00f6pfchen in der Luft, die als Dunst sichtbar werden. Kleinste Teilchen bei relativ trockener Luft rufen eine bl\u00e4uliche F\u00e4rbung der Luft hervor, da diese Teilchen die blauen Anteile des Lichtes besonders stark streuen: die Landschaft erh\u00e4lt in der Ferne einen bl\u00e4ulichen Farbton. Mit zunehmender Feuchte werden die Wassertr\u00f6pfchen gr\u00f6\u00dfer und streuen nun alles Licht gleich stark: es entsteht ein wei\u00dflicher Dunst.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/azalas.de\/wp-content\/uploads\/2009\/02\/DSCN1914-1_450.jpg\" alt=\"gute Fernsicht bei klarer Luft, Naxos\"><br \/>\n<small>gute Fernsicht bei klarer Luft<\/small><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/azalas.de\/wp-content\/uploads\/2009\/02\/DSCN1576-1_450.jpg\" alt=\"bl\u00e4uliche Berge bei klarer Luft, Naxos\"><br \/>\n<small>bl\u00e4uliche Berge bei klarer Luft<\/small><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/azalas.de\/wp-content\/uploads\/2009\/02\/DSCN1720-1_450.jpg\" alt=\"wei\u00dfer Dunst \u00fcber dem Meer\"><br \/>\n<small>wei\u00dfer Dunst \u00fcber dem Meer<\/small><\/p>\n<h3>Temperaturverh\u00e4ltnisse in der Atmosph\u00e4re<\/h3>\n<p><big>W<\/big>olkenbildung setzt dann ein, wenn feuchte Luft so weit abk\u00fchlt, dass der S\u00e4ttigungsdampfdruck (100 % Feuchte) erreicht wird: die Kondensation des Wasserdampfes beginnt. Die entsprechende Temperatur nennt man <u>Taupunkt<\/u>.<\/p>\n<p><big>B<\/big>ei der Verdunstung von Wasser wird W\u00e4rme verbraucht. Diese wird bei der Kondensation wieder freigesetzt, so dass durch die Kondensation w\u00e4hrend der Wolkenbildung der Abk\u00fchlungsprozess der Luft verlangsamt wird. Auf diese Weise k\u00f6nnen die Luftmassen in den Wolken, da sie relativ warm sind, leicht in gro\u00dfe H\u00f6hen hinaufgetragen werden.<\/p>\n<p><big>N<\/big>ormalerweise sinkt die Temperatur der Luft um knapp ein Grad je hundert H\u00f6henmeter (<u>adiabatische Abk\u00fchlung<\/u>). Meist weicht in der Atmosph\u00e4re die \u00c4nderung der Temperatur mit der H\u00f6he jedoch von diesem Wert ab; f\u00fcr gew\u00f6hnlich treten unterschiedliche Schichten in der Luft auf, zwischen denen sich die Temperatur sprunghaft \u00e4ndert.  Gelegentlich ist die unterste Luftschicht sogar k\u00e4lter als die dar\u00fcber liegende (<u>Inversion<\/u>). Diese <u>unteradiabatische Schichtung <\/u>ist besonders stabil, da ein darin aufsteigendes Luftpaket innerhalb der \u00fcblichen h\u00f6henbedingten Temperaturabnahme k\u00fchler bleibt als die Luft in seiner neuen Umgebung, somit sinkt es wieder ab. Wenn ein Luftpaket absinkt, ger\u00e4t es wiederum in eine k\u00fchlere Umgebung und steigt darum wieder in die H\u00f6he: die Ver\u00e4nderung wird r\u00fcckg\u00e4ngig gemacht.<\/p>\n<p><big>B<\/big>ei einer normalen <u>adiabatischen Temperaturschichtung<\/u>, bei der die Temperatur\u00e4nderung mit der H\u00f6he den theoretischen Verh\u00e4ltnissen nahe kommt, werden vertikale Luftbewegungen nicht behindert, die Luft wird durch turbulente Verwirbelungen durchmischt und ausgetauscht.<\/p>\n<p><big>B<\/big>ei einer <u>\u00fcberadiabatischen \u00c4nderung<\/u>, das hei\u00dft einer st\u00e4rkeren Temperaturabnahme mit der H\u00f6he als der physikalischen, ist der Zustand der Atmosph\u00e4re besonders labil, da ein aufsteigendes Luftpaket w\u00e4rmer bleibt als seine Umgebung und dadurch immer weiter aufsteigt; beim Absinken verh\u00e4lt es sich umgekehrt. Solche Verh\u00e4ltnisse treten zum Beispiel ein, wenn im Bereich der Kaltfront einer Zyklone k\u00fchle Meeresluft auf warme Luftschichten \u00fcber dem Festland trifft und aufgrund der Reibung am Boden in der H\u00f6he schneller vordringt, so dass sie sich \u00fcber die warme Bodenluft schiebt. Dann kommt es wegen der starken Turbulenzen in der labilen Atmosph\u00e4re zu besonders heftigen Wetterph\u00e4nomenen.<\/p>\n<p><big>I<\/big>n den mittleren Breiten sinkt die Lufttemperatur in etwa 2 Kilometern H\u00f6he auf 0\u00b0 C; in 5 Kilometern H\u00f6he werden \u2013 20\u00b0 C und in 10 Kilometern -55\u00b0 C erreicht. Wolken bestehen in Temperaturbereichen von 0 bis \u2013 12\u00b0 C vorwiegend aus unterk\u00fchlten Wassertropfen. Bei noch niedrigeren Temperaturen entsteht zun\u00e4chst ein Gemisch aus unterk\u00fchlten Wassertropfen und Eiskristallen, w\u00e4hrend erst ab \u2013 40\u00b0 C nur noch Eiskristalle auftreten. Reine Eiswolken sind an ihrem faserigen Aussehen zu erkennen.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/azalas.de\/wp-content\/uploads\/2009\/02\/DSCN6802-1_450.jpg\" alt=\"Wolke aus Regentropfen und Eiskristallen, Naxos\"><br \/>\n<small>Wolke aus Regentropfen im unteren Teil <em>(Cumulus)<\/em> und Eiskristallen im oberen Teil <em>(Cirrus)<\/em><\/small><\/p>\n<p><big>A<\/big>ufgrund der meist sehr hohen Anzahl der in der Luft vorhandenen Kondensationskeime k\u00f6nnen die Wassertropfen in den Wolken durch reine Kondensation nur zu geringer Gr\u00f6\u00dfe anwachsen; so kann aus reinen Wasserwolken nur ein leichter Spr\u00fchregen fallen. Erst wenn ein Teil der Wassertropfen zu Eiskristallen gefriert, k\u00f6nnen diese durch st\u00e4ndiges Anfrieren weiterer schon unterk\u00fchlter Wassertropfen sowie durch direktes Wachsen der Eiskristalle durch die Anlagerung von Wasserdampf eine Gr\u00f6\u00dfe von mehr als einem halben Millimeter erreichen, so dass sie als Hagel oder (wieder geschmolzen) als gro\u00dftropfiger Regen zur Erde fallen.<\/p>\n<p><big>A<\/big>us hohen oder mittelhohen Wolken kann leichter Eisregen (ausfallende Eiskristalle) fallen, der als sogenannte Fallstreifen sichtbar wird. Er wird oft durch die starken H\u00f6henwinde seitlich verweht und verdunstet meist schnell wieder.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/azalas.de\/wp-content\/uploads\/2009\/02\/DSCN2871-1_450.jpg\" alt=\"Fallstreifen aus einer Altocumulus-Wolke, Naxos\"><br \/>\n<small>Fallstreifen aus einer <em>Altocumulus<\/em>-Wolke<\/small><\/p>\n<p>weiter: <a href=\"http:\/\/azalas.de\/wetter-2\/\">Wie entstehen Wolken?<\/a><\/p>\n<p>zur\u00fcck: <a href=\"http:\/\/azalas.de\/naxos-wetter-uebersicht\/\">Wetter und Klima<\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/azalas.de\/inhaltsverzeichnis\/\">Zum Inhaltsverzeichnis<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die Atmosph\u00e4re Die Lufth\u00fclle der Erde wird als Atmosph\u00e4re bezeichnet. 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