Thermodynamik Flashcards
Was bedeutet eine stabile Schichtung in der Atmosphäre, wie beeinflusst sie die Ausbreitung von Luftschadstoffen?
Stabil: Bei einem Impuls wird eine Auslenkung des Luftpakets von seiner Ausgangsposition sofort wieder ausgeglichen. Die Umgebungsluft ist also wärmer als das Luftpaket in neuer Höhe. Damit werden Konvektive Luftbewegungen verhindert und der Luftaustausch behindert, stabile Situationen sind ungünstig für die Lufthygiene
Es ist der trockenadiabatische Temperaturgradient der Luft (-0,98K/100m) gegeben. Zeichnen Sie je einen tatsächlichen herrschenden Temperaturgradienten für eine labile sowie eine stabile Schichtung ein^
labil: negative Steigung wird größer
stabil: Steigung positiv
Welchen Wert nimmt der feuchtadiabatische Temperaturgradient in mittleren Breiten an? Wovon hängt er ab? Wo ist er in der Regel (absolut) groß, wo gering?
In den mittleren Breiten ca. -0.5 – -0,7 K/100m Er hängt von der Lufttemperatur und dem enthaltenen Wasserdampf ab, je mehr Wasserdampf kondensiert umso mehr latente Wärme wird freigesetzt, die den Abstand zum trockenadiabatischen Gradienten erhöht. Groß= also starke T Abnahme in sehr kalter Luft also große Höhe oder Arktische Regionen; Klein, also geringe Temperaturabnahme in den Tropen
Was ist eine Inversion?
Wärmere Luft lagert über kältere, besonders ausgeprägte Schichtungsstabilität, untere Luftschicht wird von der oberen abgeschirmt (höhere Dichte von kälterer Luft)
Wann treten Inversionen v.a. bei uns auf?
Bodeninversionen v.a. in klaren, kalten Nächten, Inversionen am Tage v.a. in den Herbst- und Wintermonaten.
Auf welche atmosphärische Schichtung weißt die Bildung von konvektiven Quellwolken (Cumulus) hin?
Labile Schichtung, Luft kann aufsteigen und kondensieren
Was ist das „Kondensationsniveau“?
Die Höhe in der Atmosphäre, oberhalb derer Wasserdampf einer aufsteigenden feuchten Luftmasse kondensiert (Sättigungsdampfdruck=herrschender Dampfdruck= Taupunkt erreicht). Somit entspricht das Kondensationsniveau gleichzeitig der Wolkenuntergrenze.
Wie bzw. wann kommt es zur Eisbildung in der freien Atmosphäre?
Eiskristalle bilden sich erst wenn Eiskerne vorhanden sind oder das Wasser stark unterkühlt ist, dann kann auch der Wasserdampf direkt in Eis resublimiert werden und Schneekristalle bilden. Zahl der Eiskerne ist viel niedriger als die der Kondensationskerne. Zwischen 0°C und -32°C ist nur etwa 1 Eiskern / m3 vorhanden. Bei tieferen Temp. können zusätzliche Partikel als Eiskerne wirken. Bindung der Moleküle im Eis fester als im flüssigen Wasser. Deshalb Sättigungsdampfdruck über Eis niedriger als über unterkühltem Wasser (maximale Differenz bei -12°C)
Was versteht man unter adiabat?
Zustandsänderungen, die ein aufsteigendes Luftquantum erfährt, ohne mit seiner Umgebung Wärme auszutauschen nennt man adiabatisch.
Der trockenadiabatische Temperaturgradient ist mit der Höhe konstant (ca. 1K/100m)
Zwei Möglichkeiten für Entstehung von Druckgebieten
1) Sonneneinstrahlung ist in den Tropen deutlich höher als in den Polarregionen Thermische Unterschiede zwischen den RegionenBildung von thermischen Druckgebieten
2) Dynamische Prozesse und großräumige Strömungssituationen (Divergenz und Konvergenz) führen zu Luftmassenverlagerungen und damit Druckunterschieden, die sich bis in den Bodenbereich durchsetzen
