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Thomas Heger
Guest
Am 04.07.2023 um 07:19 schrieb Thomas Heger:
Ich stelle mir die Wolkenbildung in etwa so vor:
Wasser am Boden ist meist flüssig und verdunstet an der Oberfläche, wenn
dort Sonne drauf scheint.
Da Wasser im Volumen um etwa 1:1000 zunimmt, wenn es verdunstet,
entsteht dabei zusätzliches Gas, welches vom Ort der Verdunstung wegstrebt.
Wassergas ist nun nicht beliebig mit trockener Luft mischbar, sondern
nur bis zu einem gewissen Maximum.
Dieses Maximum hängt ab von Lufttemperatur und Luftdruck. Die
tatsächlich vorhandene Feuchtigkeit im Verhältnis zum Maximum wird
\'relative Luftfeuchtigkeit\' genannt.
Wenn nun Luft von z.B. 60 % rel. Luftfeuchtigkeit aufsteigt (da feuchte
Luft leichter wird), dann erreicht sie irgendwann den Taupunkt, da Druck
und Temperatur mit der Höhe abnehmen.
Dann kondensiert die Feuchtigkeit wieder und bildet feinste Tröpfchen,
welche wir in Summe \'Wolke\' nennen.
Wenn die Tröpfen zusammenflieÃen und groÃe genug werden, dann fallen sie
runter und wir nennen das \'Regen\'.
Das kondensierte Wasser braucht dabei viel weniger Platz, da sich das
Volumen von Wasser etwa um 1000:1 beim Kondensieren verringert.
Dadurch strümt Luft nach und der Luftdruck sinkt.
AuÃerdem kühlen der Regen und der Schatten der Wolken den Boden, wodurch
weniger Feuchtigkeit verdunstet.
Dies bildet ingesamt eine negative Rückkopplungsschleife, welche das
Wetter tendenziell stabilisiert.
TH
Am 29.06.2023 um 11:06 schrieb Carla Schneider:
Thomas Heger wrote:
Am 23.06.2023 um 10:14 schrieb Carla Schneider:
Andreas Bockelmann wrote:
Thomas Heger schrieb:
Die Luft wird natürlich \'durchgerührt\' durch Auf-, Ab- und
Quer-Winde.
Aber trotzdem meine ich, dass sich schwere Gase eher am Boden sammeln
sollten und leichte aufsteigen.
Z. B. CO2, CO und N2 sind eher schwere Gase und die haben eine
höhere Dichte
Nien N2 bestimmt den Hauptanteil der Gase in der Luft und somit auch
maÃgeblich deren Dichte. N2 liegt ca. bei 1,2kg/m³, CO2 bei
1,9kg/m³. Somit
sinkt CO2 in N2 auch zu Boden.
Ich meinte, dass die Atmosphäre durch Winde gut durchmischt wird.
Aber in einer imaginären Lufthülle ohne Wind würden die Gase sich nicht
homogen verteilen, sondern wie ein \'Tequilla Sunrise\' geschichtet, da
die leichten Gase bekanntlich aufsteigen.
Nein, die Gase wuerden sich nach ihren eigenen
barometrischen hoehenformeln verteilen.
Manche Gase verteilen sich aber ausgesprochen \'nicht-ideal\' in der Luft.
Ganz besonders nicht-ideal verhält sich Wasser, da dieses am Boden
verdunstet und in der Höhe kondensiert.
AuÃerdem gibt es Regen in ziemlichen Massen. Daneben kommt noch Nebel,
Tau, Schnee und Hagel in Frage, in welcher Wasser wieder aus der Luft
ausscheidet.
Man muà sich daher den Wasserkreislauf als einen lokalen Kreislauf
vorstellen, der am Boden beginnt und dort auch wieder endet.
Dieser Kreislauf läuft teilweise mit den allgemeinen Luftströmungen mit,
aber teilweise auch quer dazu durch diese hindurch.
Dabei steigt Feuchtigkeit vom Boden in Gasform auf, bildet evtl. Wolken
und regnet wieder ab.
Aufstieg der Feuchtigkeit und Regen haben dabei eine Richtung, die
teilweise quer zur allgemeinen Luftströmung verläuft, wobei das Gas
aufsteigt und die flüssige und feste Form des Wassers tendenziel runter
fällt (als Regen, Schnee oder Hagel).
D.h. am tiefsten Punkt haetten sie alle ihren hoechsten Partialdruck,
aber die Exponentielle Abnahme nach oben haette unterschiedlichee
Faktoren im Exponenten.
Das gilt so nur für ideal Gase.
Die Atmosphäre verhält sich aber nicht so wie eine Mischung idealer Gase.
D.h. CO2 wuerde nach oben schneller abnehmen als Stickstoff,
und Wasserstoff deutlich langsamer, was
zu einem hoehenabhaengigen Mischungsverhaeltnis fuehren wuerde.
Was man zumindest beim Wasser ebaobachten kann.
Wasser hat ein Molekulargewicht (eigentlich \'relative Molekülmasse\') von
~18, während CO2 ein Molekülgewicht von 44 hat.
Das N2 bringt es auf 28.
CO2 ist nun schwerer und H2O leichter, weswegen CO2 absinkt und Wasser
aufsteigt.
Ich stelle mir die Wolkenbildung in etwa so vor:
Wasser am Boden ist meist flüssig und verdunstet an der Oberfläche, wenn
dort Sonne drauf scheint.
Da Wasser im Volumen um etwa 1:1000 zunimmt, wenn es verdunstet,
entsteht dabei zusätzliches Gas, welches vom Ort der Verdunstung wegstrebt.
Wassergas ist nun nicht beliebig mit trockener Luft mischbar, sondern
nur bis zu einem gewissen Maximum.
Dieses Maximum hängt ab von Lufttemperatur und Luftdruck. Die
tatsächlich vorhandene Feuchtigkeit im Verhältnis zum Maximum wird
\'relative Luftfeuchtigkeit\' genannt.
Wenn nun Luft von z.B. 60 % rel. Luftfeuchtigkeit aufsteigt (da feuchte
Luft leichter wird), dann erreicht sie irgendwann den Taupunkt, da Druck
und Temperatur mit der Höhe abnehmen.
Dann kondensiert die Feuchtigkeit wieder und bildet feinste Tröpfchen,
welche wir in Summe \'Wolke\' nennen.
Wenn die Tröpfen zusammenflieÃen und groÃe genug werden, dann fallen sie
runter und wir nennen das \'Regen\'.
Das kondensierte Wasser braucht dabei viel weniger Platz, da sich das
Volumen von Wasser etwa um 1000:1 beim Kondensieren verringert.
Dadurch strümt Luft nach und der Luftdruck sinkt.
AuÃerdem kühlen der Regen und der Schatten der Wolken den Boden, wodurch
weniger Feuchtigkeit verdunstet.
Dies bildet ingesamt eine negative Rückkopplungsschleife, welche das
Wetter tendenziell stabilisiert.
TH