Wie berechnet man die Temperatur am Gipfel eines Berges?
Hi Leute, ich sitze gerade vor einer Aufgabe, in der es darum geht die Gipfel-Temperatur eines Berges zu berechnen. Jedoch habe ich keinerlei Vorstellung wie die Formel zu dieser Aufgabe aussehen könnte. Gegeben sind Temperatur (20°C) und Luftfeuchte (12g/m³) auf einer Höhe von 901m NHN und die Höhe des Gipfels (2962m NHN). Nun meine Frage: Welche Formeln benötigt man um anhand dieser Daten die Temperatur am Gipfel zu berechnen?
Vielen Dank im voraus :)
1 Antwort
In der Atmosphäre ist es so, dass die Temperatur aufgrund der abnehmenden Luftdichte mit zunehmender Höhe normalerweise abnimmt. Nach der sog. Standardatmosphäre, das ist eine Art mittlere Atmosphäre, die in der Luftfahrt Verwendung findet, nimmt die Temperatur alle 100 Meter Höhe um 0,65°C ab. Nach dieser Standardatmosphäre wäre die Temperatur auf der Zugspitze (2962m) 6,6°C, denn die Differenz zwischen 901m und 2962m ist 2061m, und die Temperaturabnahme 20,61 x 0,65 °C.
Allerdings hält sich die reale Atmosphäre leider so gut wie nie an diesen mittleren Zustand. Die Abnahme von 0,65°C kann also bestenfalls eine Näherung sein, denn der genaue vertikale Verlauf der Temperatur ist nur selten genau bekannt (z.B. durch einen Radiosondenaufstieg).
Eine andere gängige Fragestellung ist: Was passiert, wenn man ein Luftpaket von 901m nehmen und es auf 2962m aufsteigen lassen könnte. In diesem Fall, das Stichwort heißt adiabatisch (was ohne Wärmezuführung bedeutet), würde sich das Luftpaket mit 1°C pro 100m abkühlen, sofern keine Wolkenbildung vorhanden ist. Diese Temperaturabnahme heißt trockenadiabatisch. Dann hätte das Luftpaket, wenn man es von 901m auf 2962m angehoben hätte, etwa -0,6°C.
Normalerweise steigt ein Luftpaket aber nicht trockenadiabatisch von 901m auf 2962m auf, denn es kommt irgendwann zur Wolkenbildung. Setzt Wolkenbildung ein, so kommt dem Luftpaket die Kondensationswärme zugute, so dass die vertikale Temperaturabnahme nun weniger als 1°C beträgt. Leider ist es kein konstanter Wert, sondern auf Meeresniveau ist er etwa 0,5°C pro 100m und er nimmt mit der Höhe zu, bis er in großer Höhe in etwa wieder 1°C beträgt wie beim trockenadiabatischen Verlauf.
Da in Deinem Beispiel auch die Luftfeuchte gegeben ist, könnte es also sein, dass Wolkenbildung mit berücksichtigt werden muss. Man kann dies auch mit Formeln berechnen. Normalerweise macht man das mit einem Computerprogramm oder man benutzt ein thermodynamisches Diagramm wie das Skew-T log-p Diagramm. Die Erklärung wie man das mit einem solchen Diagramm macht, führt aber hier zu weit.
Hoffe, ich konnte trotzdem helfen.
Es grüßt www.dreitagewetter.de