Wetter

Wetterküche heizt mit verborgener Energie

von Holger Westermann

Wenn bei der Wolkenbildung Wasserdampf zu Wassertröpfchen kondensiert wird Wärme frei. Allein durch den Wechsel des Aggregatzustands von gasförmig zu flüssig offenbart sich bei konstanter Temperatur und konstantem Luftdruck vormals verborgene Energie, Meteorologen sprechen deshalb von latenter Energie [lateinisch latere = verbergen]. Sie hat große Bedeutung bei der Bildung und Stabilisierung von Gewitterwolken.

Wechsel des Aggregatzustands von flüssig zu gasförmig entzieht der Umgebung Energie. Wer schwitzt nutzt den Effekt fürs Wohlbefinden; verdunstende Feuchtigkeit kühlt die Haut und erleichtert die Wärmeabfuhr aus dem Körper. Das selbe lässt sich auch eine Stufe tiefer beobachten: wenn Eis schmilzt, sinkt die Temperatur. Der entgegengesetzte Prozess provoziert gegenteilige Energieentfaltung; beim Gefrieren (flüssig zu fest) wird ebenso wie beim Kondensieren (gasförmig zu flüssig) Wärme an die Umgebung abgegeben.

Meteorologen nutzen den Begriff „Latente Wärmeenergie“ vorrangig, um die in der Luft transportierte verborgene Energie zu beschreiben, die bei der Wolkenbildung frei wird, wenn Wasserdampf zu feinen Tröpfchen kondensiert. Je feuchter (große Menge an Wasserdampf) die Luft ist, um so größer ist die verborgene Energiemenge - Schwüle bedeutet hohe latente Energie.

An sommerlichen Hitzetagen erwärmt die Sonnenstrahlung den Boden besonders stark und damit auch die unmittelbar darüber liegende Luftschicht. Zudem verdunstet aus dem erhitzten Boden viel Feuchtigkeit, die von der erwärmten Luft aufgenommen wird (Warmluft kann mehr Wasserdampf tragen als kühlere): es wird schwül. Da warme Luft leichter ist als kühle bilden sich bei Sommersonnenschein in der bodennah Blasen feuchtwarmer Luft. Diese Warmluftblasen steigen in der kühleren Atmosphäre auf; je höher um so kühler wird die Umgebung, um so größer wird der Temperaturgegensatz, um so größer wird die Aufstiegsdynamik.

So wird rasant feuchtwarme Luft mit viel latenter Wärmeenergie in kühle Regionen der Wetteratmosphäre (Troposphäre) transportiert. Die Abkühlung bewirkt die Kondensation von Wasserdampf zu Wassertröpfchen; es bilden sich Wolken. Bei schwüler, wasserdampfreicher Luft wird sehr viel Kondensationswärme frei, die dem Aufstieg der Luft in dieser Wolke weitere Dynamik verleiht. An der Grenze zwischen Troposphäre und Stratosphäre, an der Tropopause in etwa 15.000m Höhe herrscht eine Temperatur von -50°C. Aus physikalischen Gründen ist dann kein weiterer Aufstieg feuchter Luft möglich. Beschleunigt durch die freigesetzte latente Wärme wird der kondensierende Wasserdampf entlang dieser Grenze seitwärts weggedrückt. So entsteht die typische Ambossform der Gewitterwolken (Cumulonimbus).

Die von latenter Energie unablässig angefeuerte Aufwärtsbewegung in Gewitterwolken ist auch für Hagel und Platzregen, sogar für Gewitterböen verantwortlich. In großer Höhe gefrieren die Wassertröpfchen zu Eiskristallen und fallen Richtung Boden. Auch dabei wird wieder latente Energie frei. Durch die starken Aufwinde werden die Eiskristalle jedoch wieder empor geschleudert, bei erneutem Herabfallen heften sich Wassertröpfchen an und gefrieren zu Hagel; wieder wird Energie frei. Je häufiger sich dieser Vorgang wiederholt, um so mehr feuert er sich selbst an und um so größer werden die Hagelkörner. Prasselt der Hagel zu Boden, kühlt sich die darunter liegende Luft deutlich ab. Denn beim Schmelzen von Eis wird der Umgebung Wärme entzogen. Schmelzen kleinere Hagelkörner komplett fällt Platzregen mit extrem dicken Tropfen. Direkt unter der Gewitterwolke ist der Abkühlungseffekt maximal, dort bildet sich rasch ein Kaltluftkissen. Diese kalte und damit sehr schwere Luft fällt mit Vehemenz zu Boden - die berüchtigten Fallböen bei Gewitter.

So heizt die latente Wärmeenergie in schwüler Luft die sommerliche Gewitterküche. Nach aktuellen Prognosen wird man den Effekt bereits in wenigen Tagen wieder beobachten können: Der gut gewässerte Boden stellt hinriechend Feuchtigkeit zur Verfügung und Sonnenschein soll die bodennahe Luft wieder auf über 30°C erwärmen.

Quellen:

Dipl.-Met. Lars Kirchhübel: Latente Energie - die verborgene Kraft in der Wetterküche! Thema des Tages, Newsletter des Deutschen Wetterdienstes (DWD) vom 13.07.2017

Erstellt am 13. Juli 2017
Zuletzt aktualisiert am 13. Juli 2017

Unterstützen Sie Menschenswetter!

Die Höhe des Beitrags liegt in Ihrem Ermessen.

Weitere Informationen...

 3 Euro    5 Euro    12 Euro  
 Betrag selbst festlegen  

Winterrevival

Trotz der zwischenzeitlich sehr milden Witterung mit Frühlingsattitüde ist das typische Wetter der Saison noch wechselhaft mit konkreten Chancen auf Kälte und Schnee. Wer in den Kalender blickt wird ohnehin Aprilwetter erwarten.

  weiterlesen...


Admarker

Der digital Asthma-Helfer für die Tasche

Breazy Health


Hunde senken Stress, denn sie mögen Menschen

Dem possierlichen Charme eines jungen Hundes kann sich kaum ein Mensch entziehen. Dem spontanen Impuls zu Knuddeln oder zumindest zu Streicheln mag man nicht widerstehen. Und die Mehrzahl der Hunde scheint diese Zuwendung zu genießen. Bei älteren Tieren ist dann eher die Rasse und deren Charakter relevant, ob man Körperkontakt anstrebt oder lieber auf Distanz achtet. weiterlesen...


Admarker

Das Projekt Menschenswetter

Unterstützen Sie Menschenswetter!

Die Höhe des Beitrags liegt in Ihrem Ermessen.

 

 3 Euro    5 Euro    12 Euro  
 Betrag selbst festlegen  

  weiterlesen...


Ein Bild des Partners lässt Schmerzen schwinden

Zärtlichkeit lindert Schmerzen. Dabei wird der geliebte Partner körperlich wahrgenommen, man ist der schützenden und tröstenden Gegenwart gewiss. Zudem wirkt das genau in diesem Moment ausgeschüttete Kuschelhormon Oxytocin als natürliches Analgetikum. Forscher der Justus Liebig Universität Gießen (Hessen) haben nun herausgefunden: Ein Bild vom Partner genügt, um das Schmerzempfinden zu reduzieren. weiterlesen...


Weniger Streß durch Nikotinverzicht

Wenn Raucher zur Zigarette greifen, bemühen sie oft das Argument, akuten Stress zu lindern. Sie erhoffen sich kurzfristig spürbare und langfristig wirksame Unterstützung bei der Bewältigung psychischer Belastungen. Doch die regelmäßige Intoxikation mit Nikotin verstärkt die Probleme; erst Abstinenz lässt sie (ver)schwinden.

  weiterlesen...