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adiabatisch

Bei einer adiabatischen Zustandsänderung eines Luftpakets tauscht dieses keine Wärme mit seiner Umgebung aus. Wärmeänderungen können in diesem Falle also nur auf Kosten oder zugunsten der inneren Energie erfolgen. Steigt ein Luftpaket in der Erdatmosphäre schnell genug auf (z.B. thermische Konvektion, Gewitterbildungen, usw), so kann man in erster Näherung einen adiabatischen Aufstieg annehmen.

Das Luftpaket gelangt bei seinem Aufstieg unter geringeren Luftdruck und dehnt sich daher aus. Die dabei verrichtete Ausdehnungsarbeit erfordert eine bestimmte Energiemenge, die aber aufgrund der Adiabasie nur aus der inneren Energie stammen kann. Diese nimmt daher um den entsprechenden Betrag ab und damit kühlt sich das Luftpaket ab.

Bei einem trockenadiabatischen Aufstieg (d.h. wenn also keine Kondensation einsetzt), kühlt sich ein Luftpaket gemäß dem trockenadiabatischen Temperaturgradienten ab, der bei -0,98°C pro 100 Meter Höhendifferenz liegt. Steigt z.B. ein Luftpaket 1000 Meter auf, so nimmt seine Temperatur um rund 10°C ab.

In der Realität ist die Luft aber niemals ganz trocken, so daß es aufgrund der zunehmenden Abkühlung bei einem Aufstieg zwangsläufig irgendwann zur Kondensation kommen muß. Die beim weiteren Aufstieg freiwerdende Kondensationswärme verringert den trockenadiabatischen Temperaturgradienten um einen bestimmten Betrag, der von der Menge der freiwerdenden Kondensationswärme (syn. latente Wärme) abhängt.

Bei kräftigen Gewitterentwicklungen steigt die Luft in den Aufwindschloten nahezu adiabatisch auf
Bei kräftigen Gewitterentwicklungen steigt die Luft zumindest im Inneren der Aufwindschlote nahezu adiabatisch auf.
Foto: Björn Beyer


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