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Wasser

Wassertropfen

Wasser (H2O) ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H). Es besteht aus Moleklen, gebildet aus je zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Wasser bedeckt 71 % der Erdoberflche und doch ist flssiges Wasser im Universum eher eine Raritt. Bislang sucht man es im Weltall jedenfalls vergebens. Wasser kann je nach Druck und Temperatur auch fest oder gasfrmig sein und ist ber einer kritischen Temperatur gar keinem Aggregatzustand mehr zuzuordnen. So kann Eis in zehn verschiedenen Formen vorkommen, wie Forscher herausfanden.

Im tglichen Leben kommt Wasser in allen drei Aggregatzustnden vor:

  • fest, z.B. als Eiswrfel,
  • flssig, z.B. im Trinkglas und
  • gasfrmig, z.B. im Dampfkochtopf.

Nur wenn flssiges Wasser vorhanden ist, kann sich eine belebte Natur entwickeln, wie wir sie kennen. In den kosystemen ist Wasser begrenzender Faktor der Produktivitt. Es ist essentiell fr den Stoffwechsel von Lebewesen (Biosphre) sowie fr die Herausbildung und Prgung ihrer Standorte (Erdatmosphre/Klima). Niederschlge speisen Gewsser und Grundwasser als Ressource fr das Pflanzenwachstum und als Trinkwasser fr Mensch und Tier.

껬s ist wohl ausgemacht, da nchst dem Wasser, das Leben das Beste ist, was der Mensch hat..., schreibt Georg Christoph Lichtenberg (1742 1799) in seinen berhmten Sudelbchern. Tatschlich besteht der Mensch zu mehr als zwei Dritteln aus Wasser. Es ist nicht nur Lsungsmittel fr viele Stoffe, sondern wirkt aktiv an biomolekularen Prozessen mit. Will man diese Funktionen verstehen, mu man die Eigenschaften des Wassers auch ber weite Temperatur- und Druckbereiche kennen.

Weitere Einzelheiten zum Thema stehen auch im Kapitel Physik des Wassers.

 

 

Aggregatzustnde des Wassers

훞derung des Aggregatzustands von Wasser

Ob als Flssigkeit im Meer oder im Trinkglas, als flchtiger Dampf oder als hartes, glattes Eis, wie Wasser uns begegnet ist eine Frage der Umweltbedingungen: Der Schmelz- und Siedepunkt des Wassers hngt allein vom jeweiligen Druck ab, der wiederum von der oberen Erdatmosphre bis zur Tiefsee oder dem Erdinneren ber viele Gr秤enordnungen variiert. Bei einem Standarddruck von einer Atmosphre (1 atm = 1, 013 hPa) erstreckt sich der Bereich von flssigem Wasser vom Schmelzpunkt bei 0 캜 oder 273 Kelvin bis zum Siedepunkt bei 100 캜 (373 K). Auf dem Mount Everest betrgt der Druck in fast 9.000 Meter Hhe nur noch etwa 1/3 des Normaldrucks. Tee wre hier viel schneller fertig, denn das Wasser siedet schon bei 70 캜.

Unter Normalbedingungen kommt Wasser auf der Erdoberflche im gasfrmigen, flssigen und festem Aggregatzustand (Phasen) vor. Wasser kann von einem in einen anderen Aggregatzustand wechseln (siehe Abbildung rechts):

  • vom festen in den flssigen und umgekehrt.
    Die dabei ablaufenden Prozesse werden als Schmelzen und Gefrieren bezeichnet.
  • vom flssigen in den gasfrmigen Aggregatzustand und umgekehrt.
    Erfolgt der Proze unterhalb des Siedepunktes wird er als Verdunstung, oberhalb des Siedepunktes als Verdampfung bezeichnet. Der umgekehrte Proze heit Kondensation.
  • vom gasfrmigen in den festen und umgekehrt.
    Die ablaufenden Prozesse werden in beiden Richtungen als Sublimation bezeichnet.

Der Wechsel von einem Aggregatszustand zum anderen ist immer mit einer Zufhrung oder Freisetzung von Energie verbunden. Fr alle diese 훞derungen gilt:

  • Whrend einer Aggregatzustandsnderung bleibt die Temperatur des betreffenden Krpers gleich.
  • Whrend einer Aggregatzustandsnderung ndert sich die thermische Energie eines Krpers.
  • Mit einer Aggregatzustandsnderung verndert sich zumeist auch das Volumen des Krpers.

 

Phasenbergnge des Wassers

Phasenbergang

Die wichtigste Energiequelle, aus der sich die enorme Wetterwirksamkeit des Wasser speist, sind die Phasenbergnge zwischen den verschiedenen Aggregatzustnden fest, flssig und gasfrmig. Die verschiedenen Aggregatzustandsnderungen haben spezielle Bezeichnungen:

  • Schmelzen und Erstarren,
  • Sieden und Kondensieren,
  • Sublimieren und Resublimieren,
  • Verdunsten und Verdampfen.

Jeder dieser bergange des Wassers ist mit einer Energienderung verbunden. Dies bedeutet, da entweder Energie aufgewendet werden mu oder aber Energie frei wird. Fr alle diese 훞derungen gilt:

  • Whrend einer Aggregatzustandsnderung bleibt die Temperatur des betreffenden Krpers gleich.
  • Whrend einer Aggregatzustandsnderung ndert sich die thermische Energie eines Krpers.
  • Mit einer Aggregatzustandsnderung verndert sich zumeist auch das Volumen des Krpers.

Bereits zum Thema "Kinetische Gastheorie" wurde dargestellt, wie ein trockenes Gas durch eine 훞derung seiner Temperatur auch sein Volumen ndert und es dadurch zu Aufstiegs- und Absinkvorgngen kommt. Soeben im Abschnitt "Wasserdampf und Luftdichte" ist ausgefhrt worden, da feuchte Luft eine geringere Dichte als trockene Luft aufweist, was allein schon zu Hebungsvorgngen fhrt. Entscheidend fr die besondere Wetterwirksamkeit des Wasserdampfs der Atmosphre sind jedoch die Phasenbergnge des Wassers. Wie das Schaubild rechts oben zeigt, ist jeder dieser bergange des Wassers ist mit einer Energienderung verbunden. Dies bedeutet, da fr jeden Phasenbergang entweder Energie aufgewendet werden mu oder aber Energie frei wird.

Damit Wasser vom festen in den flssigen Zustand bergeht, sind unter Standardbedingungen ca. 334 J/kg Energie erforderlich (Schmelzenergie). Fr den bergang von der flssigen in die gasfrmige Phase ist eine Energiemenge erforderlich, die als Verdunstungs- bzw. Verdampfungsenergie bezeichnet wird. Der dafr erforderliche Energieaufwand ist von der Temperatur abhngig: bei 100 캜 sind es ca. 2.260 J (Verdampfen), bei 15 캜 hingegen 2.501 J/g (Verdunsten). Wasser bentigt brigens wieder die gr秤te Verdampfungswrme von allen Stoffen (2,26 MJ/kg). Diese Energie "steckt" im gasfrmigen Zustand als sog. latente Energie (siehe dazu auch: Latente Energie - die verborgene Kraft des Wassers). Das Wasser befindet sich damit in der energetisch hchsten Phase. Bei den umgekehrten Prozessen, Kondensation und Gefrieren, wird die aufgewendete Verdunstungs- und Schmelzenergie wieder frei. Wasser kann aber auch direkt von der energetisch niedrigsten Phase (fest) in die hchste, gasfrmige Phase bergehen. Dazu ist die Sublimationsenergie von 2.835 J/g erforderlich, die im umgekehrten Fall wieder frei wird. Diese Sublimationsenergie setzt sich ungefhr aus Verdunstungs- und Schmelzenergie zusammen.

Diese latente Wrme spielt in Bezug auf die Phasenbergnge des Wassers in der Erdatmosphre in der Meteorologie eine wichtige Rolle. Ein Groteil der Sonnenenergie, welche auf die Erde trifft, z.B. auf feuchte Oberflchen oder auf Wasserflchen, wird in die Verdunstung von Wasser investiert. Dabei werden bei 20 캜 etwa 2.450 Kilojoule pro Kilogramm Wasser umgesetzt. Eine 훞derung der Lufttemperatur tritt dabei nicht auf, vielmehr bleibt die Energie im gasfrmigen Aggregatzustand des Wassers als latente Wrme gespeichert. Da diese Speicherung reversibel ist, wird diese Energiemenge wieder frei, wenn ein aufsteigendes Luftpaket das Kondensationsniveau erreicht und der Wasserdampf kondensiert. Die ursprnglich am Boden durch die Sonneneinstrahlung aufgenommene Energie wird also in gr秤eren Hhen wieder frei und fhrt dort zu einer Temperaturerhhung. Dadurch kommt es zur Ausbildung eines feuchtadiabatischen Temperaturgradienten, die Atmosphre wird also nach oben langsamer klter, als ohne die latente Wrme bei einem trockenadiabatischen Gradienten zu erwarten wre

Diese Phasenbergnge und die damit verbundenen energetischen Prozesse (Ernergieaufwand bzw. Energiefreisetzung sind die wesentlichen Antriebe fr unser Wetter. Weitere Einzelheiten dazu stehen im Abschnitt Thermodynamik bzw. in den Kapiteln Temperaturgradient und Wasserdampf.

 

Verdunstung und Kondensation

Kondensationstrpfchen

Betrachten wir den Fall der Verdunstung und Kondensation von Wasser. Regenwasser verdunstet in der Sonne, da die durch die Strahlung zugefhrte Wrmeenergie das Wasser vom flssigen Zustand in den gasfrmigen Zustand (Wasserdampf) berfhrt. Fhrt man etwa beim Kochen von Wasser auf einer Herdplatte relativ viel Energie zu, wird ebenfalls das Wasser verdampfen. Prinzipiell ist brigens Verdunstung und Verdampfung dasselbe, es unterscheidet sich nur dadurch, da es einmal unterhalb, das andere Mal oberhalb des Siedepunkts erfolgt.

Da bei der Verdunstung von Wasser der Umgebung Energie entzogen wird, kennt jeder vom Schwimmbad her. Das Wasser verdunstet auf der Haut und khlt diese dabei ab, man erlebt die sog. Verdunstungsklte. Bei der Verdunstung wird also Energie absorbiert. Der umgekehrte Vorgang, die Kondensation, setzt folglich Energie frei. Die Molekle haben im gasfrmigen Zustand relativ groe freie Weglngen zwischen sich, bewegen sich daher mit hoher Geschwindigkeit und stoen somit relativ selten zusammen. Beim bergang zum flssigen Zustand gehen die Molekle auf einem niederenergetischen, geordneteren Zustand mit sehr viel kleineren Abstnden untereinander zurck, wobei Energie freigesetzt wird. Der Wasserdampf ndert dabei seinen Aggregatzustand, er wird flssig. Jeder kennt etwa das Kondenswasser an den Scheiben im Innern eines Autos oder an einer eisgekhlten Flasche aus dem Khlschrank. Wasser bentigt brigens in der freien Atmosphre fr den Kondensationsproze sog. Kondensationskerne in Form von fester Materie (z.B. Salzkristalle oder Staubteilchen). Ohne sie findet keine Kondensation und damit keine Wolkenbildung statt. Man htte in einem solchen Fall unterkhlten Wasserdampf, der aber nicht auskondensiert. Betrachten wir den Fall der Verdunstung und Kondensation von Wasser. An einer Wasseroberflche treten stets einzelne Wassermolekle vom Wasservolumen in das Luftvolumen ber. Im flssigen Wasser sind die Wassermolekle durch molekulare Krfte, vor allem durch die Wasserstoffbrckenbindungen, vergleichsweise stark aneinander gebunden, wodurch sich der zusammenhngende Flssigkeitsverbund berhaupt erst ausbilden kann. Infolge ihrer thermischen Bewegung ("Braunsche Molekularbewegung) tragen die Wassermolekle jedoch jeweils gewisse Betrge an kinetischer Energie, die um einen temperaturabhngigen Mittelwert herum streuen. Ein kleiner Anteil von Wassermoleklen hat daher stets gengend thermische Energie, um die Bindungskrfte der umgebenden Molekle zu berwinden. Sie knnen dann die Wasseroberflche verlassen und in das Luftvolumen bergehen, also verdunsten. Ist die Wasseroberflche wie zum Beispiel bei einem Tropfen nach auen gekrmmt, so sind die Wassermolekle an der Oberflche weniger stark gebunden und knnen die Oberflche leichter verlassen. Dieser Krmmungseffekt hat zur Folge, da die Verdunstungsrate steigt. Wenn gesttigte Luft mit kleinen Nebeltrpfchen im Gleichgewicht steht, betrgt ihre relative Feuchtigkeit daher etwas ber 100 %. Ist die Wasseroberflche nach innen gekrmmt (wie zum Beispiel beim Meniskus in einer teilweise wassergefllten Kapillare), so sind die Wassermolekle an der Oberflche strker gebunden und knnen die Oberflche weniger leicht verlassen die Verdunstungsrate sinkt. Wenn gesttigte Luft in einem wasserhaltigen porsen Material mit den Menisken im Gleichgewicht steht, betrgt ihre relative Feuchtigkeit daher weniger als 100 %. Die Verdunstungsrate hngt vom Anteil derjenigen Molekle ab, deren kinetische Energie die Bindungsenergie des Flssigkeitsverbundes berschreitet und wird daher unter anderem von der herrschenden Temperatur bestimmt. 

Umgekehrt treffen verdunstete Wassermolekle aus der Luft auch wieder auf die Wasseroberflche und knnen dort je nach ihrer kinetischen Energie mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit vom Moleklverbund eingefangen werden, also kondensieren. Die Kondensationsrate ist sowohl abhngig von der Dichte der Wassermolekle in der Luft als auch vom Luftdruck selbst. Die Abhngigkeit vom Umgebungsdruck bei gegebener Temperatur ist aber nur gering. Daskannbei Bedarf durch einen Korrekturfaktor bercksichtigt werden, der, abhngig von Temperatur und Druck, sich bei atmosphrischen Bedingungen im Bereich von 0,5 % bewegt.

Somit beeinflussen 4 Gr秤en die Menge dieses Stoffaustauschs:

  • die Gr秤e und Form der Oberflche (Verwirbelungen erhhen diesen Wert im Vergleich zum ruhenden Wasser),
  • die Temperatur des Wassers,
  • die Temperatur der Luft und
  • der Sttigungsgrad der Luft.

 

 

Klima

Wasser ist fr das Klima der Erde von entscheidender Bedeutung und ist die Grundlage nahezu aller Wettererscheinungen, vor allem wegen seiner hohen Mobilitt und Wrmekapazitt. Wie im Abschnitt Phasenbergnge schon gesehen, ist sehr viel Energie notwendig, um Wasser zu erwrmen. Zugleich hat Wasser eine auerordentlich hohe Wrmespeicherkapazitt, so da die einstrahlende Sonnenenergie in den Ozeanen gespeichert wird. Bei der Erwrmung verdunstet Wasser. Dabei werden immense Mengen an Wrmeenergie "verbraucht" und im Wasserdampf als sog. "latente Wrme gespeichert. Es entsteht Verdunstungsklte. Als 꼝rockener Dampf (nicht kondensierend) und als 꼗asser Dampf (kondensierend als Wolken oder Nebel) enthlt und transportiert er diese latente Wrme, die fr smtliche Wetterphnomene grundlegend ist (siehe auch Luftschichtung), ber groe Entfernungen. Die im Wasserdampf gespeicherte Wrmeenergie wird freigesetzt, wenn er kondensiert, also wieder flssig wird und abregnet. Das verdunstete Wasser in der Atmosphre trgt so wesentlich zum globalen Wrmetransport durch die Winde bei. Die Wrmekapazitt des Wassers und die Phnomene der Verdunstungsklte und der latenten Wrme wirken somit ausgleichend auf das Klima und sorgen z.B. in der Nhe von groen Gewssern fr gem癌igte Klimate mit geringen Temperaturschwankungen im Jahres- und Tagesgang.

In der Atmosphre ist Wasserdampf infolge der unterschiedlichen Umweltbedingungen in hchst unterschiedlichen Konzentrationen vorhanden. Zugleich kann die Luft, abhngig von ihrer Temperatur, nur eine bestimmte Menge an Wasserdampf aufnehmen und speichern. Je wrmer die Luft ist, desto mehr Wasserdampf kann in ihr enthalten sein. Dabei kann die Luft pro Grad Temperaturunterschied ca. 6 % mehr oder weniger Wasserdampf aufnehmen (vgl. Sttigung). Deswegen unterliegt die Feuchte der Luft zeitlich und rtlich betrchtlichen Schwankungen zwischen Null (bei extremer Klte) und 4 Volumenprozent (tropisch-heie Luft). Die atmosphrischen Vorgnge und das Wettergeschehen insgesamt werden durch die bei Verdunstung oder Kondensation bzw. Sublimation entstehende Umwandlungswrme bzw. -klte angetrieben. Dunst, Nebel oder Wolken verndern auch den Strahlungshaushalt der Atmosphre durch Reflexion. Mit maximal 4 Vol % in den Tropen ist der Anteil des Wasserdampfes an der Atmosphre gleichwohl vergleichsweise gering. Trotzdem ist der Wasserdampfgehalt der Luft durch diese Umwandlungsprozesse fr viele Ablufe verantwortlich. Aufgrund der Bedeutung des Wasserdampfes fr Wetter und Klima gehrt die Luftfeuchte zu den wetterwirksamsten meteorologischen Elementen berhaupt.

Der in der Erdatmosphre vorhandene Wasserdampf ist auerdem ein bedeutendes Treibhausgas und mit ca. 36 - 70 % fr den natrlichen Treibhauseffekt mit verantwortlich. Dieser fr den Strahlungshaushalt der Erde wichtige Effekt hat eine Erhhung der globalen Durchschnittstemperatur von etwa -18 캜 auf ein Niveau von +15 캜 zur Folge. Das Leben auf der Erde wird dadurch berhaupt erst mglich. An der globalen Erwrmung ist Wasserdampf trotzdem wohl nur verstrkend, aber nicht urschlich beteiligt, d.h. der Aussto von Wasserdampf (Khltrme) trgt nicht zur Erwrmung der Erde bei. Andererseits gelten aber die in der Stratosphre vorhandenen Spuren von Wasserdampf als besonders klimaschdlich. In den vergangenen 40 Jahren wurde in der Stratosphre ein Zuwachs des Wasserdampfgehalts von 75 % beobachtet (polare Stratosphrenwolken) und fr die Erhhung der mittleren Temperaturen der Erde mitverantwortlich angesehen. Die Herkunft des Wasserdampfs in dieser Hhe ist wissenschaftlich noch nicht geklrt, es wird jedoch ein Zusammenhang mit der in den letzten Jahrzehnten stark angestiegenen Methanproduktion in der industriellen Landwirtschaft vermutet. Methan wird in diesen groen Hhen zu Kohlendioxid und Wasserdampf oxidiert, was allerdings nur die Hlfte des Zuwachses erklrt.

Wasserdampfgehalt der Atmosphre (NASA)

Als "trockene Luft" wird in der Meteorologie ein Luftgemisch ohne Wasserdampf bezeichnet. Von Bedeutung ist diese im wesentlichen nur bei theoretischen berlegungen, da sie in der Natur praktisch nicht vorkommt. Tabellen zur Zusammensetzung der Luft beziehen sich in der Regel auf trockene Luft, da der Wasserdampfanteil feuchter Luft mit 0 - 4 Vol % vergleichsweise stark schwankt. Beeinflut wird die Luftfeuchte naturgem癌 von der Verfgbarkeit von Wasser, aber auch von der Temperatur und vom Grad der Durchmischung der Atmosphre.

Auch Wolken beeinflussen das Klima, indem sie einerseits die Einstrahlung der Sonne dadurch verringern, da ein Teil des Sonnenlichts durch Reflexion in den Weltraum zurckgestrahlt wird, zum anderen aber auch langwellige Wrmestrahlung zurckhalten. Ob Wolken letztlich zur Erwrmung oder aber zur Abkhlung fhren, hngt entscheidend von ihrer Hhe und von ihrer Form ab - tiefe, wasserreiche Wolken khlen, hohe Eiswolken wrmen. Die in den Wolken transportierte Feuchtigkeit bestimmt natrlich auch und vor allem die Niederschlagsmenge, ein weiterer wichtiger Klimafaktor.

 

 

 

Meeresstrmungen

Die regional unterschiedliche Erwrmung der Erde fhrt infolge der Verdunstung zu unterschiedlichen Konzentrationen der gelsten Stoffe in den offenen Meeren, da diese nicht mitverdunsten. Das fhrt u.a. zu einem hheren Salzgehalt. Dieses Konzentrationsgeflle erzeugt globale Meeresstrmungen, die sehr groe Energiemengen (Wrme) aus tropischen Regionen in nrdliche Breiten transportieren (z. B. Golfstrom, Humboldtstrom, quatorialer Strom, mitsamt ihren Gegenstrmungen). Ohne den Golfstrom wrde in Mitteleuropa arktisches Klima herrschen.

Im Zusammenhang mit dem Treibhauseffekt stellen Ozeane die wirksamste CO2-Senke dar, da Gase wie Kohlendioxid in Wasser gelst werden. Die mit der globalen Erwrmung einhergehende Temperaturerhhung der Weltmeere fhrt zu einem geringeren Haltevermgen an Gasen (wie z.B. bei warmem Sprudel) und damit zu einem Anstieg des CO2 in der Atmosphre.

Der aus Wolken fallende Niederschlag und der Wasserdampf (Auskmmung und Photosynthese bzw. Atmung) bewssern die terrestrischen kotope. Auf den Landmassen knnen so Gewsser oder Eismassen entstehen, die auch meso- und mikroklimatische Wirkungen haben. Das Verhltnis von Evapotranspiration (Gesamtverdunstung eines Gebietes) zu Niederschlag entscheidet, ob sich trockene (aride) Klimate mit Steppen, Wsten oder feuchte (humide) Klimate mit Wlder, Waldsteppen bilden. Auf den Landmassen ist auerdem der Wasserhaushalt der Vegetation eine klimatische Gr秤e.

 

 

Wasser und die atmosphrische Zirkulation

Wie soeben schon erwhnt, ist Wasserdampf ein beraus wirksames Treibhausgas. Die im Wasserdampf gespeicherte Wrmeenergie und die sich daraus ergebenden Wrmetransporte sind zugleich ein wesentlicher Antrieb fr die atmosphrische Zirkulation. Der Einflu des fhlbaren Wrmestromes ist dabei in den Subtropen der Winterhalbkugel am gr秤ten, seine vertikale Erstreckung berschreitet im Mittel jedoch auch in den quatorialen Breiten 3 km nicht. Daher ist der Einflu dieses Wrmestromes weitgehend auf die atmosphrische Grenzschicht beschrnkt. Erst die Freisetzung der Kondensationswrme infolge des mit der Verdunstung von Wasser verbundenen latenten Wrmestroms bewirkt die fr die Entstehung der grorumigen Zirkulation erforderlichen Erwrmungsunterschiede. Die entsprechenden Erwrmungsraten findet man in erster Linie in der Nhe des 훢uators, wobei nur in der oberen und mittleren Troposphre gr秤ere Beitrge erreicht werden. Weitere, allerdings schwchere Bereiche der Freisetzung von Kondensationswrme in der Troposphre werden in den Breiten der sog. Ferrel-Zellen gefunden, in denen zyklonale Ttigkeit vorherrscht. In den Tiefdruckgebieten rufen die aufsteigenden Luftbewegungen Abkhlung, Kondensation (Freiwerden von Kondensationswrme) sowie dementsprechende Wolken und Niederschlge hervor. Fat man die Wirkung der errterten Prozesse auf die zonal gemittelten diabatischen Temperaturnderungen der Atmosphre zusammen, so stehen der den gesamten Hhenbereich der Troposphre erfassenden Abkhlung in den Breiten von 10 bis 30 N (mit Ausnahme der Grenzschichterwrmung) auf der Winterhalbkugel ausgeprgte Erwrmungsgebiete im Bereich des 훢uators und in der Stratosphre gegenber. Fr die Sommerhalbkugel sind die Gegenstze deutlich geringer. In der polaren Stratosphre treten somit ebenso wie in der Troposphre der mittleren und subpolaren Breiten Erwrmungen auf. Diese Erwrmungs- und Abkhlungsgebiete sind die primre Ursache fr die globale allgemeine Zirkulation der Atmosphre. Dadurch kommt es zu einer stets vorhandenen, jedoch saisonal unterschiedlichen Neigung der Druckflchen in Troposphre und Stratosphre. Dabei verluft die Neigung der isobaren Flchen nicht gleichm癌ig von den niederen zu den hheren Breiten, wobei aber der Bereich der strksten Neigung der Lage Frontalzone zwischen warmer und kalter Luft entspricht. Diesen Einflssen der Komponenten des Wrmehaushaltes der Atmosphre entsprechen die vertikalen Temperaturverteilungen. Fr die Troposphre geht aus der Lage der geneigten Linien gleicher Temperatur insoweit auch hervor, da die Abnahme der Lufttemperatur mit der Hhe in kalter Luft wesentlich schneller erfolgt als in wrmerer Luft. Daraus folgt auch die unterschiedliche Hhenlage der Tropopause, die in den Subtropen und Tropen einer mehrfachen, blttrigen Struktur gleicht. Die im Mittel niedrigste Temperatur liegt dabei mit unter - 84 캜 etwa 17 km ber dem 훢uator.

 

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