6 Klimafaktoren
1. Breitenlage
2. Exposition
3. Bodenbeschaffenheit
4. Höhenlage
5. Kontinentalität
6. Meeresströmungen
Wetter
augenblicklicher
absoluter Zustand über 1 Ort
durch Klimaelemente und ihr Zusammenwirken
Meerrauch
Oben: kalte Luft streicht über
Unten: warme, feuchte Luft
Cumulusnimubs (Cb)
0.5 - 10km
Gehäufte Sturm/Regenwolke
Schauer- oder Gewitterwolke
kraftig entwickelt sehen sie wie Türme aus. Wasserreichste Wolke mit 10g/m2. Bis auf 10km steigen sie, kühlen sich dort ab und regnen in kurzen, aber heftigen Schauern aus. Typische Form: Ambossform, die aus Eiskristalen und Hagelkörnern bestehen.
Wolken-Gestalten sind:
1. Stratus
2. Cumulus
3. Cirrus
Cirrostratus (Cs)
6 - 10 km
Lochenschicht
feine oder hohe Schleierwoke mit Halo
Konturlose Wolke besteht aus Eiskristallen, so gleichmässig, dass Licht gebrochen wird und ein leuchtender Ring um die Sonne oder den Mond entsteht. Dieser heisst Halo, ein Effekt, wo die Warmfront eine Zyklone aufzieht.
Regenvorbote: in spätestens 36h Regen fallen
Exposition
dem Sonnenlicht entgegen stellen.
Rücklehne aufstellen, damit eponieren wir uns dem Sonnenlicht
Gebirge, sogar rechtwinklige haben grösseren Strahlungsstrom,
als Ebenen, Sandstrand.
Ort, mit Einfallswinkel und Steilheit der Sonnenstrahlen.
Luv: dem Wind ausgesetzt, Steigungsregen
Lee: vor dem Wind geschützt, Regenschatten
max. Luftfeuchtigkeit
in g/m3
Die max. Luftfeuchtigkeit, die Luft aufnehmen kann bei einer bestimmten Temperatur.
relative Luftfeuchtigkeit von 100% heisst gesättigte Luft, d.h. relative Luftfeuchtigkeit von 100%
Föhn
kräftig, fliessen über ein Gebirge, sinken im Le des Gebirges als Fallwind ab, bringen dadurch Lee warme und trockene Luft.
Oft regnet: im Luv und/oder Lee
Tropenzone
Tag und Nacht gleich lang
und 2x jährlich steht um Mittagszeit die Sonne senkrecht,
Wieso Buchstaben lesbar?
Schwarze Buchstaben erkennbar, weil das auf das weisse Blatt fallende Licht absorbiert und das Blatt zudem das Licht reflektiert.
Wieso regnet es im Herbst mehr und hat (mehr) Nebel?
Im November: Sonne ist Richtung südl. Wendekreis 23.5° am wandern. Sonneneinstrahlung nicht mehr so intensiv. Nicht mehr soviel Wärme in der Troposphäre. Kältere Luft kann nicht soviel Wasser aufnehmen wie die warme Sommerluft. Es entstehen des öfteren Nebel, Dunst, Niederschläge)
Sonnenstrahl-Einfallswinkel
1. Alle Flächen werden mit unterschiedlichem Sonnen-Einstrahlswinkel getroffen
2. jede Erdoberflächenpunkt wird täglich (durchschnitt) 12h bestrahlt
Fakten zu Troposphäre
Wasserdampf als Grundlage für Niederschläge 0.4 - 1.3 Volumen-%
Volumen ist 85% der Atmosphäre = als Kugel geformt 1/6 Erd -d (Durchmesser)
sichtbares Licht
Regenbogenfarben
3.8 * 10 hoch -7m - 3.7 * 10 hoch -7m
Wieso Luftbefeuchter im Winter?
Wir lüften unsere Wohnung mit Luft von der Troposphäre.
Diese "Standardluft" im Winter ist kalt und enthält wenig Luftfeuchtigkeit.
Wir heizen unsere Räume. Warme Luft kann mehr Luftfeuchtigkeit aufnehmen. Beim Heizen wird kein Wasserdampf erzeugt. Die Luft 'durstet' nach Wasserdampf. Dies führt zu der sogenannten 'trockenen' Luft in den überheizten Wohnungen. Unsere Schleimhäute werden 'gereizt' bei zu wenig 'natürlicher Luftfeuchtigkeit' Das ist nur in der Wohnung, nicht draussen an der 'frischen' Luft. So kommen die Luftbefeuchter ins Spiel. Sie erzeugen sichtbaren Wasserdampf, der die warme Luft 'dankend' aufnimmt. Wenn zuviel Feuchtigkeit im Raum ist, dann entstehen keine Wolken an der Decke und kein Niederschlag entsteht. Die Die Feuchtigkeit hängt mit Wassertropfen an den Fensterrähmen, an Möbeln und Wänden und es entstehen Schimmelpilze.
2. Versuch zu erklären:
Grundsätzlich kann warme Luft mehr relative Luftfeuchtigkeit aufnehmen. Der Fokus liegt auf dem Wort „relativ“. Während kalte Luft relativ wenig Feuchtigkeit speichert – etwa 20 Gramm pro Kubikmeter bei 20 Grad Celsius – kann heiße Luft relativ viel davon aufnehmen – nämlich rund 40 Gramm pro
Kubikmeter bei einer Temperatur von 40 Grad Celsius.
Die Außenluft ist im Winter aufgrund der niedrigen Temperatur grundsätzlich trockener. Erwärmen wir die bestehende Raumluft ohne Luftaustausch, sinkt die relative Luftfeuchtigkeit, weil warme Luft theoretisch viel mehr aufnehmen könnte, die Wassermenge aber gleichbleibt beziehungsweise verdampft. Dieses Klima fühlt sich auch für uns Menschen um einiges trockener an und wir leiden unter verschiedenen Symptomen.
Nebel
schwebende Wassertröpfchen - Sicht 1 km
auf Boden aufliegende Wolke, relativ. Luftfeuchtigkeit 100%
Bergwind
Nacht: 'frischer Hangabwind'
In der Nacht und am frühen Morgen dreht sich die Windrichtung und der Wind weht von den Hängen ins Tal (Bergwind). Die Luft kühlt im Gebirge nachts stärker ab, als über der Ebene. Die schwere Kaltluft strömt den Berghang hinunter und weht kräftig ins Tal.
Grundschicht
Durchschnittstemperaturen Wolken: wässrig
0 m.ü.M = 15°C
2000 m.ü.M = 0°C
Wieso rotes Licht?
Rotlichtanteil wird reflektiert, das andere absorbiert
Südföhn
aus Süden über Alpen, warmer Fallwind. Die Wetterlage = Föhnlage
Braucht dazu: Druckgradienten quer zum Gebirge (ein Hoch im Südosten und ein Tief im Nordwesten der Alpen.
Solarkontante
Bestrahlungsstärke des Strahlungsstroms an der Obergrenze der Erdatmosphäre auf eine sekrecht zum Strahlungsstrom stehende Einheitsfläche ist
ca 1'365 W/m2
Wieso Dampf beim Spaghetti kochen?
das Salz-Wasser ist nocht nicht beim Siedepunkt und verdampf. Es entsteht ein sichtbarer Dunst. Das Wasser sublimiert von flüssig zu gasförmig. Dunst entsteht durch kleinste Wassertropfen.
8 Wolkenformen
Cirrus aviaticus (Flugzeug)
Cirrus (Ci)
Halo Cirrostratus (Cs)
Cirrocumulus (Cc)
Amboss
Cumulonimbus (Cb)
Nimbostratus (Ns)
Hof Altostratus (As)
Altocumulus (Ac)
Stratus (St)
Stratocumulus (Sc)
Cumulus (Cu)
Klimafaktoren
topografische Grössen, die Wirkung oder Intensität verschiedener Klimaelemente beeinlfussen.
z.B. Luftdruck ist abhängige Grösse von der Höhe.
Was ist ein Strahlungsstrom?
Energiemenge der Sonne, die pro Fläche und Zeit auf die Atmosphärenobergrenze auftrifft
Masseinheit: W/m2 Watt pro quadratmeter
Luftfeuchtigkeit besteht aus
Wasserdampf und Luft.
Vorgang Abend:
1. Erdoberfläche gibt Infrarotwärme an Atmosphäre ab und kühlt ab
2. wenn Erdoberfläche kälter als Luftschicht über Boden = Wärmefluss
3. Luftschicht gibt Wärme an Untergrund ab,
4. Untergrund gibt Wärme an Atmosphäre ab und kühlt dort die Luft ab
5. auch die bodennahe Luftschicht wird abgekühlt
Talwind
Tag: Gestein stark erwärmt, Tal schattig. Hangaufwind. Hitzetief
Nimbostrautus (Ns)
0.5 - 5km
Sturm-/Regenwolkenschicht
Wenn Altostratus Niederschlag abgibt, heisst er Nimbostratus. Wolke erstreckt sich über die ganze Troposphäre. An ihrer Untergrenze ziehen Wolkenfetzen wie Vorhangschleier dahin.
Im Sommer: bringt Dauerregen
Im Winter: anhaltender Schneefall
Hochnebel
Oben: warme eher feuchte Luft
Unten: kalte Luft
Wichtig: Nebel nicht auf Boden
Klassifizierung der Wolken nach:
1. Schwebehöhe
2. Gestalt
Polarzonen
1 Tag (Pol) - 1/2 Jahr ganztägig (24h) Sonne (Polartag) und
1 Tag (Pol) - 1/2 Jahr ganztägig (24h)) Dunkel (Polarnacht)
90° - 66.5°N oder S
Cirrus (Ci)
6 - 12 km - 40°C - verdecken Sonne nicht
'Locke' Eis-Federwolke
feine, fasrige Eiskristallwolke oder hohe Federwolken
Anzeichen: in 1 - 2 Tagen Niederschlag
Cirrus = Vorboten nahen Tiefdruckgebietes. Schlechtwetterboten
Wenn der Himmel gezupfter Wolle gleicht, das schöne Wetter dem Regen weicht.
Barometer
Luftdruck messen, hPa (Hekto-Pascal)
Cumulus
haufenförmige Wolken (Schäfchenwolken)
vereinigt sich Stratus + Altostratuswolken
Nimbostratus
typische oft bis an Boden reichende Regenwolke
mit langanhaltenden Niederschlägen
Absorption
Eigenschaft: dunkle + matte Körper, einfallende Strahlung aufzunehmen
Windmessung
VEKTOR: Richtung und Grösse=Geschwindigkeit
2 Messungen
Windsack (Windstärke & Windrichtung)
Schalenkreuz-Anemo-Meter (Geschw.keit)
Klimaelemente
1. Sonneneinstrahlung
2. Lufttemperatur
3. Niederschlag
4. Luftfeuchtigkeit
4. Winde
5. Luftdruck
veränderliche physikalische Grössen
Stratus (St)
0 - 2km
Schicht
durchgehend graue Wolkenschicht aus der Sprühregen oder feiner Schnee fallen. Landläufig: Hochnebel.
Schwillt bis zum Nimbostratus an, dann Regen nicht mehr lange auf sich warten.
Luftfeuchtigkeit wann steigt, wann sinkt?
steigt = bei Abkühlung Luft, kalte Luft (ab Taupunkt bildet es aus Wasserdampf Wasser und Nebel oder Niederschlag entstehen)
sinkt = bei Erwärmung Luft, warme Luft
Luftfeuchtigkeit sieht man nicht vom Auge, es ist unsichtbar, gasförmig in der Luft. Im Sommer ist sie am höchsten.
Landregen
Tropf bis 5mm (wenn grösser, mit anderen 'tütschen' und auseinanderfallen)
Intensität: 2-15 mm/h
Stratus
schichtartige Wolken
geschlossene Wolkendecke
trockenadiabatischer Temperaturgradienten
Luft komprimiert = Temp. steigt
Luft dekomprimiert = Temp. sinkt
sinkt Luft 100m = + 1°C während absteigen/aufsteigen keine zusätzliche Wärme hinzugefügt? Dann heisst es trockene, adiabatische Erwärmung/Abkühlung.
Temperatur einer Luftmasse alleine durch Änderung des Luftdrucks ändert, ohne dass Taupunkt erreicht wird.
trockene Luft = über Taupunkt!
Strahlungsstrom J
Regel
J A (Fläche)
Winkel alpha = 90% 'ideal' grosses J Fläche ist klein
alpha < 90 % kleineres J weil Fläche grösser (Einstrahlung
verstreut sich auf mehr Fläche)
Föhn
Föhn ist ein Fallwind, der entsteht, wenn feuchte Luft vor einem Gebirge aufsteigt. Dabei kühlt sich die Luft zunächst um 1°Celsius pro 100 Meter (= trockenadiabatisch) ab und das Wasser kondensiert. Es bilden sich Wolken, die abregnen, wenn sie zu schwer werden. Ab einer bestimmten Höhe kühlt die Luft nur noch um 0,5° Celsius pro 100 Meter ab. (= feuchtadiabatisch). Als Föhnmauer bezeichnet man die Grenze, an der sich die Wolken wieder auflösen und der Himmel aufklart. Dann sinkt die Luft wieder ab und erwärmt sich erst um 0,5° Celsius pro 100 Meter (= feuchtadiabatisch). Weil sie die meiste Feuchtigkeit verloren hat, erwärmt sie sich nun schneller, die Wolken lösen sich auf. Die Luft sinkt weiter ab und erwärmt sich weiter um 1° Celsius pro 100 Meter (= trockenadiabatisch). Der Wind weht sehr warm und trocken vom Gebirge weg
Kontinentalität
im innern eines Kontinentes - kontinentales Klima mit starken Schwankungen (Temp.Maxima)
im Sommer: grosse Absorption stark erwärmt und
im Winter: grosse Ausstrahlung stark abgekühlt
am Rande des Kontinentes - maritimes Klima mit geringen Schwankungen
1. Extreme Landklimate (kontinentales Klima)
2. Übergangsklimate
3. Ozeanische Klimate (maritimes Klima)
Schwebehöhe der Wolken
Troposphäre aufgeteilt in:
Grundschicht
Alto-Schicht
Cirro-Schicht
Meeresströmungen
71% Meer der Oberfläche
tiefergreifende Oberflächenströmungen infolge der Erddrehung durch die Corioliskraft abgelenkt
Einfluss auf Wärmehaushalt eines Ortes
Fest in Gasförmig heisst
Sublimation
Winter: Schnee direkt in Wasserdampf übergehen (ohne Sonne, 0°)
Nasse Wäsche trocknet, sie gefriert zuerst
warme Fläche heisst:
Luft erwärmt sich
dehnt sich aus, (dieselbe Masse auf grösseres Volumen)
Gewicht leichter,
Luftdruck kleiner
Luft beginnt zu steigen
Schnee
tiefe Temperaturen in einer Wolke = Schneefall
1 Schneekristall entsteht durch:
das Gefrieren von unterkühltem Wasserdampf an einem Gefrierkern (Sublimation). Weiteres Anlagern von Wassermolekülen vergrössert den Schneekristall.
6-Eckiges Plättchen: 0° bis -3°C
Eisnadeln: -3 bis -5°C
6-Armige Sterne: -12 bis -16°C
langer Schneefall: Warmluft auf Kaltluft (Warmfront) aufgleitet
grauer Match: bis sich die Warmluft der Zyklone einstellt
Kondensation
feuchte Luft abgekühlt, relative Luftfeuchtigkeit Fr steigt.
Kondensationskerne / Aerosole notwendig
Cirrus
aus Eiskristallen bestehend,
ausgefranste Ränder, das viel Licht durchlässt
Infrarot Strahlung
unischtbar, mit Wärme spürbar
Nach Duschen, Fenster Beschlagen. Wieso?
Weil wir wohl nicht kalt duschen. Warmes Wasser verdunstet schneller.
Heisses Wasser erwärmt die nähere Umgebungsluft, die erwärmte Luft nimmt Luftfeuchtigkeit auf. Luft nimmt eine gewisse Luftfeuchtigkeit auf. Bei Raum-Temp. 24° und Raum-Feuchtigkeit 44% ist der Taupunkt 11°. Sobald die Luftfeuchtigkeit über dem Taupunkt liegt, entstehen sichtbare kleinste Wassertropfen in der Luft = Dunst.
.Diese schweben in der Luft und wollen entfliehen. Warme Luft steigt. Wieso an den Fenstern und nicht nur an der Decke? Bewegung von Luft in der Wohnung eben nur nach oben. Dadurch wird die feuchte Luft an den Wänden 'hochgepresst' und bleiben an allem hängen, das ihnen entgegenommt. So wie auch Regen entsteht, der hängt sich an Staubteilchen. Die Wassertropfen kühlen ab, kondensiere. Der Beschlag ist nichts anderes als aller-kleinste Wassertropfen eins nach dem anderen. So sind im Bad sind die Wände, Spiegel und Fenster beschlagen.
Wolkenbildung
durch Abkühlung feuchter Luft auf und unter den Taupunkt
1. druckabhängige Dekompression aufsteigernder Luft (adiabatisch) 1° 100m
2. Ausstrahlung von Eroberflächenwärme (kühlt die Luft ab in Atmosphäre)
3. aufliegen von feuchter Luft auf einer kalten Unterlage
Hochdruckgebiet
hoher Druck - ein Hoch - H
Höhenlage
Luftdruck sinkt,
Temperatur sinkt;
Sogar am Äquator die Regel: Kilimanscharo in Afrika (5 895 m.ü.M.) Trotz Tropenzone, ewiger Schnee und Eis.
Es muss nur hoch genug sein.
Rückstahlungsvermögen der Sonneneinstrahlung
Verhältnis zwischen einfallender und reflektierter Sonneneinstrahlung
Albedo
Witterung
allg. Charakter des Wetterablaufs
kurzzeitig (h - Tage)
über 1 Ort
Nach Föhn, wie das Wetter?
Nicht lange schön, nur 2-3 Tage
Barometer steht tief.
Bricht Föhn zusammen, dann nimmt Bewölkung rasch zu und Niederschläge setzen ein.
Dunst, Nebel, Regen, Schnee, Wolken
durch Kondensation der gasförmigen Luftfeuchtigkeit zu Wassertröpfchen oder Eiskristallen (wenn Temp. unter 0°C)
Tiefdruckgebiet
tiefer Druck - ein Tief - T
Albedo-"Regel"
Gering: Hoch:
Körper dunkel, matt heller, glänzend
Wärme erwärmt sich weniger warm
feuchte Oberfläche weniger warm (Meer) rauhe Oberfläche, trocken
kalte Flächen
Luft kühl
kleines Volumen
Gewicht schwer,
Luftdruck gross
Luft beginnt zu sinken
Nebel und Dunst sind nicht aus Schoggi, sonder...
Wasser in der Atmosphäre ist kleinste in der Luft schwebende Wassertröpfchen
Wind
bewegte Luft von H in T
Luft
Idee: Druckausgleich
H zu T. Hochdruck zu Tiefdruck
Eselsbrücke: Alphabeth Reihenfolge H, ...T
Lachen unterdrücken: Hahaha....tststssss (Obelix)
Hochstapler fallen (ins) Tief.
Starker Regen / Gewitterregen
Intensität: 30 - 60 mm/h
Schwebende Kondensationsform :-)
Dunst, Nebel, Wolken
Regen
je grösser und schwerer ein Wassertropfen ist,
je schwächer der Aufwind,
desto schneller sinkt er ab
1. Grösse Regentropf
2. Intensivität
3. Ursache der Entstehung
Seewind
Am Tag: über dem Festland ist Luft stärker erwärmt. Hitzetief
Sommer: Vormittags Nachmittag: abflauen Sonnenuntergang: Windstille
Abend: Landwind.
thermische Windentstehung
Hauptursache: Bodentief (T) = Hitzetief
1. Aufwind (thermisch) zu Höhenhoch
2. Höhenwind: Höhenhoch (h) zu Höhentief (t)
3. Abwind (thermisch): Höhentief zu Bodenhoch über Meer (tiefer Druck)
4. Bodenwind: Bodenhoch (H) zu Bodentief (T).
beschlagende Kondensationsform
feuchte Luft an kalten Objekten abkühlt und der Wasserdampf kondensiert
Bewölkung isoliert und verhindert 'Tau'
+ Temperaturen = Tau
- Temperaturen = Reif (Sublimation)
Was kann mehr Wasser aufnehmen?
Hygometer
Luftfeuchtigkeitsmessgerät - in %
Messung relative Luftfeuchtigkeit
diabatische Temperatur-Veränderung
Temperatur verändert Luft
Zu- oder Wegführung von Wärme
1. Wärme hinzugefügt. Infrarotstrahlung an Luft und erwärmt Luft
2. Wärme abgeführt. Warme Luft strahlt Wärme ins Weltall und kühlt sich ab
Alto-Schicht / mittelhohe Schicht
Durchschnittstemperatur: eisige Formen, unterkühltes Wasser
6000 m.ü.M = -25°C
Wieso Gewitter nach sehr heissen Sommertagen?
sehr rasche Abkühlung verursacht, dass die sehr kalte Abendluft kaum fähig ist diese immense Menge an Luftfeuchtigkeit (sehr heiss = sehr hohe L'feuchtigkeit) aufzunehmen. Über Taupunkt entstehen Wasser (Wolken) und Niederschlag. Niederschlag ist, wenn mehrere kleine Wassertröpfchen zusammen ein Team bilden. Sie werden zu schwer und fallen dann zu Boden.
Gemässigte Zone
Sonne nie senkrecht bestrahlt, nie Polartag(/-nacht,
unterschiedlich lange Tage/Nächte
Cumulus (Cu)
0.5 - 2km
Haufen
Haufenwolken oder Quellwolken
ab Mittag segeln in sommerlichen Hochdruckgebieten kliene Hoafenwolken wie Baumwollflöckchen über den Himmel. Sie bilden sich, wenn von der sonne erwärmte bodennahe Luftpakete aufsteigen und kondensieren. (Warme Luft kann ja mehr Feuchtigkeit aufnehmen, in der Höhe ist es kalt, deshalb Kondensieren, um das Wasser loszuwerden). Gegen Abend hin lösen sich die Wolken meist auf.
Kondensationsformen
schwebende
beschlagende
ausfallende
Luft hat die Fähigkeit...
Wasser in Gasförmigen Zustand aufzunehmen. Es ist unsichtbar, geruchslos.
Wie entsteht Feuchtigkeit in unserer Troposphäre
In 1 Jahr wandert Erde 1x um die Sonne.
Revolution
Cirro-Schicht
Durchschnittstemperatur: eisige Formen
12'000 m.ü.M = -60°C
relative Luftfeuchtigkeit Fr
Verhältnis der tatsächlichen Wasserdampfmenge in Luft zu : max. Wasserdampfmenge in Luft
absolute Feuchtigkeit Fa in Prozent der Stättigungsmenge Fs
Sättigungsmenge Fs erreicht, dann 100% relative Luftfreuchtigkeit Fr
Fr = 100% * Fa
----------------
Fs
Wenn die Temperatur sinkt/steigt.
Fr = 9.4g * 100% / 30.4g = 30.9%
10°C 9.4g Aufnahme - 30° 30.4g Aufnahme
Luft wieder fähig, Wasser aufzunehmen.
Feuchtigkeitssättigungsdefizit Fd von 69.1% (100%-30.9%=69.1%)
sowie 21 g/m3 (30.4g-9.4g=21g)
Relative Luftfeuchtigkeit halbiert bei 10°C Temp. Zunahme
Relative Luftfeuchtigkeit verdoppelt bei 10°C Temp. Abnahme
9.4g*100%/17.3=54%
Schauerregen
Intensität: 15- 30 mm/h
Luftdruck sinkt
bei zunehmender Temperatur
Luft (wie Gase) dehnt sich bei zunehmender Wärme aus, Luftmasse auf grösseres Volumen verteilt. Gewicht dadurch kleiner. Masse entscheidend.
Luftdruck sinkt bei zunehmender Temperatur.
Sichten der Atmosphäre:
Hagel
Weiterentwicklung vom Graupel
bis 50mm gross
mehr oder weniger durchsichtige Eisschicht
Föhn sehen wir Wolken+Wolkenfreies...
Föhnmauer = Wolkenwand auf Gipfel
Nördlich davon = Föhnfenster ist wolkenfreies Gebiet
Klima
mittlerer Zustand der Atmosphäre,
über 1 grosses Gebiet MIT
ähnlichen Wetterabläufen während (> 30 Jahre)
Nieselregen
Grösse Regentropf: 0.1 - 0.5 mm
Intensität: 0.1 - 2 mm/h
aus tiefen Stratuswolken oder
aus dichtem nässendem Nebel
manchmal: feuchtwarme Luftmassen
Solare Klimazonen
Sättigungsdefizit
in g/m3 oder %
Differenz max. mögliche Wasserdampfmenge und tätsächlicher Wasserdampfmenge
Stratocumulus (Sc)
0.5 - 2km
Schichthaufen
Ballen-/Schollen-/Walzen-/Schicht-Haufenwolken
eher dünnen Schicht-Haufenwolken mit ihren lang gestreckten Walken sind in der Regel ein Zeichen für eine stabile Wetterlage. Sie haben meist dunkle Flecken. Über dem dem Land entstehen sie, wenn der Boden nur schwach erwärmt wird, weil die Sonneneinstrahlung durch darüberliegende Wolken geschwächt ist. Über dem See entstehen sie, wenn warme Luft über ziemlich kühles Meerwasser fliesst.
Bodenbeschaffenheit
Erdoberfläche absorbiert und reflektiert einfallendes Licht.
Isohyeten
im Atlas Linien, die Orte gleicher Niederschlagshöhe verbinden.
klimatische Durchschnittswert Dauer: 30 Jahre
Änderung Wassergehalt wann?
wenn Wasser zugeführt oder
ausgeschieden wird
Graupel
runde, halb/ganzdurchsichtige Körner (aus zusammengeballter Schneekristalle oder gefrorenen Regentropfen)
Bildung: oberen Teil Cumulonimbus
Altostratus (As)
3 - 6km
Hohe Schicht
Hohe Schichtwolke oder mittelhohe Schichtwolke mit Hof
Hof bezeichnet man enge Farbringe um die Sonne/Mond.
Vorboten für Niederschlag (Regen oder Schnee).
Kondensationswärme
Wärme, die zum Verdunsten des Wassers geführt hat, im Dampf enthalten ist und bei der Kondensation des Dampfes zu Wasser als .... wieder frei wird.
Kondensationskerne / Aerosole
in der Luft als Staub, Russteilchen, Blutenstaub
absolute Luftfeuchtigkeit Fa
wieviele g Wasserdampf in 1m3 Luft enthalten sind, g/m3
[Gramm Wasserdampf pro Kubikmeter]
relative Feuchtigkeit ist in Prozent
Niederschlagsentstehung
1. Tropen- oder Zenitalregen der ITC
ausgerägtes Hitzetief, äusserst feuchtwarme Luftmassen entleeren sich. 2maliger Sonnenhöchststand = 2malig Regenzeit
2. Steigerungsregen
aufgrund Topografie (Gebirge). Luft kühlt sich durch Dekompression ab (mehr Platz, verteilt sich mehr). In Passat- und Monsungebieten
3. Zyklonalniederschlag / Frontalniederschlag
gemässigten Breiten, schnelle schwere Kaltfront prallt steil auf die langsamen leichtere Warmluftmasse oder
die Warmfront glietet schräg ansteigend über die Kaltluftmasse weg und entweicht in der Höhe.
Nicht Vektormessung
Skalare: Grösse, die keine Richtung aufweisen
Cirrocumulus (Cc)
6 - 10 km
Lockenhaufen
Feine oder hohe Schäfchenwolke
besonders feine und zarten schattenlosen Schäfchenwolken mit unverwechselbaren und an Stranrippeln erinnernde Riffelung
Sättigungsmenge Formel
Fs = 2 hoch (Temp/10 + 2) [g/m3]
Fs bei 20°C ist 2 hoch (20/10 + 2) = 2 hoch 4 = 16 g/m3
Landwind
In Nacht: über dem Wasser ist Luft stärker erwärmt. Abkühlung dauert länger.
Wie Stein, schnell heiss, aber schnell kalt. Wasser bleibt länger warm.
Sommer: Vormittags Nachmittag: abflauen Sonnenuntergang: Windstille
Abend: Landwind
verdunsten
Wie: von flüssig zu gasfärmig
Regel: je höher die Temperatur der Luft
je höher die Oberfläche;
je stärker die Luftbewegung über dem Wasser
je höher die Temperatur des Wassers
Taupunkt
100% rel. Luftfeuchtigkeit erreicht und nochmals 10°C tiefer.
Ueberschuss von 8g Wasser. Dieser Überschreiten ist der Taupunkt, ab dem wird das überschüssige Wasser kondensiert.
Temperaturabhängig, wieviel Wasserdampf die Luft sättigt (100%)
Dunst ist
schwebende Wassertröpfchen - Sicht bis 2 km
Temperatur
Mass für Wärmezustand eines Körpers.
Wärme = Energieform
Energie = erlaubt, Arbeit zu verrichten
adiabatische Temperatur-Veränderungen
Temperatur verändert Luft
Druckänderung
vertikal verlaufend (typisch für adiabatisch)
Achtung: kein Wärmeaustausch mit der Umgebung
Aufsteigende Luft (Dekompression) dehnt sich aus, es entsteht geringerer Luftdruck, Luft kühlt ab, Bsp.Luft aus Pneu lassen, warme Luft an Umgebung, weil gespeicherte Energie an 'Muskelkraft:-)' gespeichert.
Absinkende Luft (Kompression) wird komprimiert, es entsteht in höherer Luftdruck, Luft erwärmt sich. Bsp. Föhn beim Absinken von den Alpen, Fahrrad pumpen, Muskelkraft in Wärme umgewandelt.
oberhalb Kondensationsniveau: feuchtadiabatsich, 0.5°/100m
unterhalb Kondensationsniveau: trockenadiabatisch, 1°/100m
Wieso föhnen wir die Haare?
Temperaturmessung
Gefrierpunkt Siedepunkt Wsser
Celsius 0°C 100°C
Kelvin 273 Kelvin (0 Kelvin = -273°C) 373 K (auch 100 Einheiten)
Fahrenheit 32°-F 212°F
Umrechnen in °F: 9/5°C + 32 = Fahrenheit
Der Erfinder Lord Kelvin
Normaldruck ist
auf Meereshöhe 1'013 hPa
1 bar
Thermohygrographen
misst Temperatur + Feuchtigkeitsentwicklung zusammen
feucht adiabatischer Temperaturgradient (Vorgang erklären):
1. Luft über Waserfläche weht (bewegtes Wasser) = verdunstet Wasser
2. Verdunsten braucht Wärmeenergie, die wird im Dunst 'gespeichert' = Kondensationswärme
3. Deshalb wird die Umgebung/Luft feuchter und kühler
4. topografisches Hindernis (Gebirge)? Luft muss ansteigen
5. zuerst trocken adiabatisch bis zum Taupunkt
6. Temperatur sinkt weiter (Luftdruckänderung)
7. Taupunkt erreicht?
8. feucht adiabatsich beginnt jetzt. nur noch 0.5°C pro 100m abkühlen
9. Dann Feuchtigkeit kondensiert, d.h. Teil der Luftfeuchtigkeit wird in Form von Steigungsregen zu Boden fallen
10. Gipfel erreicht? Als Fallwind absinken. = trocken adiabatisch Luft erwärmt 1°C pro 100m. Luft im Lee (Zeiltal) ist wärmer als im (Abfahrtstal)=Luv und trockener
11. Kondensationswärme wird damit frei, Und erwärmt damit die Luft.
feucht adiabatische Temp.gradient = Temperatur von gesättigten Luftmassen nicht alleine durch Luftdruckänderung, sondern Kondensationswärme bestimmt.
Reflexion
Eigenschaft von hellen, glänzenden Körpern, einfallendes Licht zu reflektieren zu spiegeln
Wasserdampf
unsichtbar, gasförmiges Wasser in Luft = zusammen Luftfreuchtigkeit
Sättigungsmenge
Lufttemperatur: je wärmer, desto mehr Wasserdempf Aufnahme
30° = 30.4 g/m3
20° = 17.3 g/m3
Lufttemperatur °C, Wasseraufnahme g/m3, Merkzahlen (exponentiell)
| -20 | -10 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
| 1.1 | 2.4 | 4.9 | 9.4 | 17.3 | 30.4 | 51.1 |
| 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 |
Isothermen
Linie
die Orte mit gliecher Temperatur verbinden
Werte sind gemittelte Tages-/Monatswerte
Strahlen absorbierende Körper sind
Körper, die die Strahlungsenergie in Wärmeenergie umwandeln.
Warme Körper leiten ihre Wärme an benachbarte kühlere Körper weiter.
Niederschlagsmessung
Pluviometer
misst die Niederschlagshöhe der gefallenen Niederschlagsmenge in mm.
Sammelkanne in cm3, Auffangöffnung cm2. Fläche/Auffangöffnung = Niederschlagshöhe [mm]
Glatteis
gefriert Tau (Taubildung ist abends) oder
fällt Regen auf unterkühlten Boden
Klimafaktoren
erdoberflächen abhängige Grössen:
1. Breitenlage (Einfallswinkel Sonne)
2. Exposition (Lage und Einfallswinkel der Sonnensteilheit anpassen)
3. Bodenbeschaffenheit (Erde reflektiert/absorbiert Licht)
4. Höhenlage (Afrika gibts auch Frost, eben auf 5895 Kilimandscharo)
5. Kontinentalität (Landesinnere im Sommer grössere Absorption, d.h. stark erwärmt, Winter grosse Ausstrahlung auch stark abgekühlt. Am Meer geringe Schwankungen, dieses heisst maritimes Klima
6. Meeresströmungen (rund 71% Erdoberfläche ist Wasser, Wasser wird gleichmässig aber langsam, wenig aufgeheizt und gibt Wärme an Umgebung ab.
Cumulonimbus
bedeutet:
rasch gewachsene Stratocumuli durch alle 3 Schichten,
oft gegen Abend kurze Schauer- und Gewitterregen
Seenebel
Oben: warme, feuchte Luft streicht über
Unten: kalte Luft
Raureif
Nebelfrostablagerung
unterkühlte schwebende Wassertröpfchen prallen an Gegenstände
und erstarren schlagartig zu feine Eisnadeln
schwacher Wind fördert Raubildung und wächst dem Wind entgegen
Breitenlage
Jahreszeitabhängiger Einfallswinkel des Srahlungsstroms
solare Klimazonen
Zusammensetzung Atmosphäre
78 % Stickstoff N2
21 % Sauerstoff 02
0.9 % Argon Ar
0.06 % übrige Gase (Helium He, Neon Ne, Krypton Kr, Xenon Xe Ozon 03, Wasserdampf H2O
0.04% Kohlenstofdioxid Co2
Föhn in kürze
häufig starke Regenfälle auf der Südseite,
trockenwarme stürmische Windböen auf der Nordseite;
Das sind die Wetterzeichen eines starken Föhnwindes, der die Alpen überquert in der absinkenden Luft lösen sich die Wolken rasch auf.
Amboss
scheren Höhenwinde den Cumulonimbus ab -> ebene Wokenobergrenze (wie gebügelt flac),
Wolke ist eine von Wind verzerrrte Eiswolke
UV-Strahlung
ultraviolete Strahlung: unsichtbar, Sonnenbrand,
energiearm, lange Wellen
(Funk, Fernmeldewesen)
Altocumulus (Ac)
3 - 6km
Hoher Haufen
Schäfchenwolken oder grobe Schäfchenwolken
meist morgens am Himmel, besonders flauschig und sich immer wieder auflösen und neu bilden, dann mit Sicherheit Schauer und Gewitter auftreten
Eisnebel
liegt der Taupunkt unter dem Gefrierpunkt
Sublimation: Gas in Fest (Eis)
Föhn und Landwirtschaft
Föhn quasi 20°C wärmer = Luftfeuchtigkeit von 100% auf 25% sinken. und so die alte kältere und feuchte Luft rausputzen.
Wo: Nord-Süd. Alpentäler wie Chur, Altdorrf. Es ist dort Durchschnittlich auch wärmer als an andern Orten gleicher Höhenlage.
Anbau von Mais, Reben, Tabak, Trauben. Früchte reifen teils nur wegen dem Föhn. Zwischen Altdorf und Flüelen sogar Edelkastanien und Feigen (so warm).
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