Gliederung Quelle

Luftfeuchtigkeit und Wolkenbildung

1. Wasser in der Atmosphäre

a) Luftfeuchtigkeit

b) Übungen zur Luftfeuchtigkeit

2. Wolkenbildung

- durch Konvektion

3. Übungen

1. Wasser in der Atmosphäre

Gliederung/1. Wasser in der Atmosphäre

Wasser kommt in der Atmosphäre in allen drei Aggregatzuständen vor:

fest flüssig gasförmig

Wie heißen die Übergänge zwischen den Aggregatzuständen?

a) Luftfeuchtigkeit

Gliederung/1. Wasser in der Atmosphäre/a) Luftfeuchtigkeit (1)

= Gehalt an gasförmigem Wasser = Wasserdampfgehalt

absolute Luftfeuchte ... gibt an wie viel Wasserdampf tatsächlich in der Luft enthalten ist. Einheit: g/m³

maximale Luftfeuchte ... gibt an wie viel Wasserdampf höchstens in der Luft enthalten sein kann. Das ist von der Temperatur abhängig. Einheit: g/m³

relative Luftfeuchte ... ist der Quotient aus absoluter und maximaler Luftfeuchtigkeit, multipliziert mit Hundert.

100%*LF

LFLF

max

absrel

Gliederung/1. Wasser in der Atmosphäre/a) Luftfeuchtigkeit (2)

1,4 2,3 3,34,8

6,89,4

12,8

17,3

23,1

30,4

39,6

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

-20 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35

T in °CLu

ftfeu

chte

in g

/m³

Dieses Diagramm zeigt die maximale Luftfeuchtigkeit bei verschiedenen Temperaturen.

Was ist aus der Kurve zu erkennen?

Je höher die Temperatur, umso höher ist die maximale Luftfeuchtigkeit.

Das Diagramm wird auch als Taupunktkurve bezeichnet. Der Taupunkt ist die Temperatur, bis zu der sich eine Luftmasse abkühlen muss, damit das enthaltene Wasser kondensiert.

b) Übungen zur Luftfeuchtigkeit

Gliederung/1. Wasser in der Atmosphäre/b) Übungen

1. a) Ergänze die Tabelle!

T (°C) -5 15 20 10 15

LF abs

(g/m³)2,5 8 17,3 3,3 13

LF max

(g/m³)

LF rel

3,3

75,8%

12,8

62,5%

17,3

100%

9,4

35,1%

12,8

101,6%

b) Welche Bedeutung hat eine relative Luftfeuchte von mehr als 100% für das Wasser in der Atmosphäre?

2. Begründe, weshalb tropische Niederschläge ergiebiger als außertropische sind!

Gliederung/2. Wolkenbildung (1)

2. WolkenbildungWolken bilden sich durch zwei verschiedene Prozesse:

Konvektion Advektion

= vertikales Aufsteigen von warmer Luft

= horizontales Aufgleiten von warmer Luft auf kalte

Ergebnis:

Quellwolken, Cumulus Schichtwolken, Stratus

Gliederung/2. Wolkenbildung (2)

Wolkenbildung durch Konvektion

E r w ä r m u n g

Verdunstung von Wasser:

Evaporation Transpiration

Abkühlung um 1°C/100 m = trockenadiabatische Abkühlung

Abkühlung bis Taupunkt Wasser kondensiertKondensationsniveau

Wasser lagert sich an Kondensationskerne

weiterer Aufstieg: Abkühlung um ½°C/100 m

= feuchtadiabatische Abkühlung

Gliederung/3. Übungen

3. Übungen

Gliederung/3. Übungen (1)

1. Beantworte die folgenden Fragen!

c) Warum bilden sich Wolken nicht über jedem Gelände (Wasser, Wald, Fels, ...) gleich stark?

d) Warum sollten Segelflieger nicht durch größere Cumulus-Wolken fliegen?

b) Weshalb beträgt der feuchtadiabatische Temperaturgradient nur ½°C/100 m?

a) Wie verändert sich der Aggregatzustand des Wassers während der Wolkenbildung?

e) Die Temperatur beträgt 15°C und die absolute Luftfeuchte 10 g/m³. Wie hoch sind relative Luftfeuchte und Taupunkt? LF rel = 78,1% T K = 11°C

Gliederung/3. Übungen (2)

2. An einer Wetterstation wurden folgende Werte gemessen:

Temperatur = 20°C, absolute Luftfeuchte = 10 g/cm³.

Berechne die Höhe des Kondensationsniveaus mit der

Formel !

geg.: T = 20°C ges.: h des LF abs = 10 g/m³ Kondensationsniveaus

in m

Lsg.:

m122*)TT(h K

m122*)TT(h KT K aus Taupunktkurve nehmen: 11°C

h = 1098 m

Das Kondensationsniveau ist 1098 m hoch.

m122*)C11C20(h

Gliederung/Quelle

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Forkel, M. (2002-2005): Das Klima der Erde. <http://www.m-forkel.de/klima>. (Stand: 06.12.2005).

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