Hebung

 

 

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Hebung

Hebungsprozesse

In den vorherigen Kapiteln wurde errtert, welche grundlegenden physikalischen Bedingungen einer Luftmasse vorliegen mssen, damit Luft sich in Bewegung setzen kann. Dazu reicht jedoch deren Labilitt allein nicht aus. Um ein Luftpaket berhaupt zum Aufsteigen zu bringen, ist ein entsprechender Impuls als Auslsemechanismus ntig.

Was bedeutet Hebung ? 

Hebung bedeutet also, da zuerst ein uerer Einflu ein Luftpaket aus seiner vorherigen Ruhelage befreit und das Luftpaket anschlieend aufgrund physikalischen Gegebenheiten weiter aufsteigt. Hebung bezeichnet damit einen Mechanismus, der den Aufstieg der Luft in Gang setzt. Dafr gibt es verschiedene Ursachen. Meist wird sie durch unterschiedliche Erwrmung verursacht. Wenn die Sonne die Erdoberflche erwrmt, werden aufgrund der unterschiedlichen Oberflchenbeschaffenheit Teile der Oberflche und der darber liegenden Luftmasse strker erwrmt als andere. Diese warmen Luftpakete sind weniger dicht als die Umgebungsluft und steigen auf. Die Ursache fr die Hebung kann aber auch mechanischer Natur sein. Luft, welche ber einen Berghang strmt wird zum Aufsteigen "gezwungen", so da Hebung einsetzt.

Die theoretischen Grundlagen der Hebung sind im sog. Luftpaket-Modell dargestellt.

Der weitere Aufstieg einer in Bewegung gesetzten Luftmasse vollzieht sich dann je nach Luftfeuchte trocken- oder feuchtadiabatisch. Dies wird im Kapitel Adiabasie erlutert.

Neben der adiabtischen gibt es noch die dynamische Hebung in Zyklonen und an Wetterfronten.

Arten des Hebungsantriebs

Davon ausgehend werden 5 verschiedene Arten von Hebungsantrieb unterschieden:

  • Orographie

Ein wichtiger Hebungsproze findet beim Aufgleiten von warmer Luft an einem zur Windstrmung quer stehenden Bergzug statt. Dadurch wird sie zum Aufsteigen gezwungen. Beim Aufstieg khlt sich die Luft aufgrund der adiabatischen Expansion mit einer Rate von ca. 10 C pro 1.000 m bis zur Sttigung ab. Infolge der nun einsetzenden Kondensation entstehen Wolken und ggf. Niederschlag, die sog. Stauniederschlge. Diese knnen in den Alpen bei Nordwestlagen oder Sdlagen bzw. bei Westlagen am Schwarzwald sehr ergiebig sein.

orograpische Hebung
  • Thermik

d.h. die Einstrahlung der Sonne. Thermik entwickelt sich regelm癌ig durch die unterschiedliche Erwrmung der Erdoberflche und der direkt darber liegenden Luftschicht. So wird z.B. die Luft ber einem Acker, ber nacktem Fels oder ber einer Stadt strker erwrmt als ber Gewssern und Wldern. Durch die Erwrmung des Erdbodens kann ein darber liegendes Luftpaket Wrme aufnehmen. Dabei nimmt die Luftdichte des Luftpaket ab. Es wird leichter als die Luft in der nheren Umgebung und beginnt wie ein Heiluftballon zu aufzusteigen. Auch dieses Luftpaket wird sich auf dem Weg nach oben adiabatisch bis zur Sttigung abkhlen. Infolge der nun einsetzenden Kondensation entstehen Wolken (Cumulus- oder Gewitterwolken) und ggf. Niederschlag. Khlere, dichtere und damit schwerere Luft sinkt ab und nimmt den Platz der aufgestiegenene erwrmten Luft ein. Dieser Konvektionsproze luft weltweit ab von der globalen Zirkulation bis zu lokalen Luftstrmungen. Horizontale Luftstrmungen nehmen wir als Wind wahr. Ein anderer, sehr wichtiger Proze ist der Aufwind an Berghngen. Sdhnge werden von der Sonne in einem gnstigeren Winkel bestrahlt als andere, was dort zu strkerer Erwrmung fhrt.

 

      Konvektion
  • Fronten

Hebung wird auch durch Luftmassenwechsel ausgelst, also an Fronten, an denen sich eine kalte Luftmasse unter eine warme schiebt, oder wo eine warme Luftmasse auf einer klteren aufgleitet, also Hebung an Kaltfronten bzw. an Warmfronten und (anfangs) Okklusionen. Fronten sind typische Erscheinungen von Tiefdruckgebieten (Zyklonen). Man unterscheidet dabei Kaltfronten und Warmfronten sowie Okklusionsfronten. Sie unterscheiden sich dadurch, da im ersten Fall die Kaltluftmasse in Richtung der Warmluftmasse vorst秤t, sich unter diese schiebt und die warme Luft dadurch zum Aufsteigen zwingt. Bei der Warmfront Fall schiebt sich die Warmluftmasse ber die schwerere Kaltluftmasse und steigt dabei auf. Im dritten Fall der Okklusion hat eine Kaltfront die vorauslaufende Warmfront eingeholt und zwingt die dazwischen liegen wrmere Luft zum Aufsteigen.

 

Kaltfront
  • Konvergenzen

Hebung entsteht auerdem an Konvergenzzonen. Konvergenz findet statt, wenn zwei Luftmassen horizontal zusammenstrmen. Der aus diesem Zusammenstrmen entstandene "Luftberschu" wird durch entsprechende Vertikalwinde wieder abgebaut, in Bodennhe durch Hebung. Diese Hebung bewirkt natrlich bei entsprechend warmer und feuchter Luft ihre adiabatische Abkhlung bis zur Sttigung. Die Luftfeuchte kondensiert und bildet Wolken. Diese Art der Wolkenbildung geschieht hufig in den mittleren Breiten. Ebenso bilden sich deswegen Zyklone entlang der Polarfront. Nahe des 훢uators strmen die Passatwinde der Nord- und der Sdhalbkugel zusammen, d.h. sie konvergieren und bilden die innertropische Konvergenzzone (ITCZ, engl.: Intertropical Convergence Zone) oder quatoriale Tiefdruckrinne, eine am 훢uator um den ganzen Erdball verlaufende Zone tiefen Drucks. Sie ist die bestndigste und grorumigste troposphrische Konvergenz.

 

Konvergenz
  • Advektion

Advektion bezeichnet in der Meteorologie eine horizontale Zufuhr von Luftmassen. Den Gegensatz dazu bildet die Konvektion, die den vertikalen Luftmassenaustausch beschreibt.

Die Advektion ist vor allem im Zusammenhang mit der synoptischen Meteorologie von Bedeutung, da sich diese voa allem mit der groskalige Heranfhrung von Warm- oder Kaltluftmassen befat. Eine Warmluftadvektion bezeichnet also das horizontale Aufgleiten von Warmluft ber kltere Luft (vgl. Warmfront). Eine Kaltluftadvektion fhrt entsprechend kalte Luft heran (vgl. Kaltfront). Bei Heranfhren von Luftmassen ndert sich infolge der unterschiedlichen Temperaturen und Dichten der Bodendruck, der bei Kaltluftadvektion ansteigt und bei Warmluftadvektion fllt. Ein charakteristisches Merkmal grorumiger Warmluftadvektion ist eine Drehung des Windes mit der Hhe nach rechts, whrend bei Kaltluftadvektion der Wind mit der Hhe nach links dreht.

Wegen der Wettererscheinungen bei der Advektion von Luftmassen darf auf das Geschehen an Fronten verwiesen werden.

Konvektion

 

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