Feuchte, Stabilität & Wolken
Lektion 3 von 6, etwa 4 Minuten
Morgens am Flugplatz: 24 °C, Taupunkt 15 °C. Reicht die Basis der Quellwolken für deinen Überlandflug, und wird es ruhig oder ruppig? Beide Fragen beantworten zwei Begriffe: Feuchte und Stabilität. Sie entscheiden, ob sich Wolken bilden, welche Form sie haben und wie die Sicht wird.
Taupunkt und Spread
Wasserdampf ist ein unsichtbares Gas, und warme Luft kann mehr davon aufnehmen als kalte. Kühlt Luft ab, steigt ihre relative Feuchte, bis sie bei 100 % gesättigt ist. Die Temperatur, bei der das passiert, heißt Taupunkt. Kühlt die Luft weiter ab, kondensiert der Dampf zu Tröpfchen: Es entstehen Wolken oder Nebel. Der Spread ist der Abstand zwischen Temperatur und Taupunkt. Ein kleiner Spread bedeutet feuchte Luft, die nur noch wenig Abkühlung bis zur Kondensation braucht.
Warum aufsteigende Luft abkühlt
Steigt ein Luftpaket auf, kommt es unter geringeren Druck und dehnt sich aus. Die Energie dafür nimmt es aus seiner eigenen Wärme – es kühlt ab, ohne Wärme mit der Umgebung auszutauschen (adiabatisch). Ungesättigte Luft kühlt dabei trockenadiabatisch um 1 °C pro 100 m ab, das sind etwa 3 °C pro 1000 ft.
Ist die Luft gesättigt, kondensiert beim weiteren Aufsteigen Wasserdampf. Dabei wird die Wärme wieder frei, die beim Verdunsten einmal aufgenommen wurde (latente Wärme). Sie bremst die Abkühlung: Feuchtadiabatisch sind es nur noch etwa 0,6 °C pro 100 m. Der genaue Wert hängt von der Temperatur ab, denn warme Luft enthält mehr Dampf und setzt mehr Wärme frei.
Stabil oder labil?
Ob ein angestoßenes Luftpaket weiter steigt, hängt davon ab, wie schnell die Temperatur der Umgebung mit der Höhe abnimmt. Das Paket selbst kühlt adiabatisch ab. Ist es danach kälter als seine Umgebung, ist es schwerer und sinkt zurück: Die Schichtung ist stabil. Bleibt es wärmer, steigt es weiter: Die Schichtung ist labil.
| Temperaturabnahme der Umgebung | Schichtung |
|---|---|
| mehr als 1 °C pro 100 m | absolut labil |
| zwischen 0,6 und 1 °C pro 100 m | bedingt labil: stabil für ungesättigte, labil für gesättigte Luft |
| weniger als 0,6 °C pro 100 m | absolut stabil |
| Zunahme mit der Höhe (Inversion) | sehr stabil, Dunst und Schadstoffe sammeln sich darunter |
Stabile, feuchte Luft bringt Schichtwolken, gleichmäßigen Niederschlag, ruhige Luft und oft mäßige bis schlechte Sicht. Labile Luft bringt Quellwolken, Schauer, Böen und Turbulenz, außerhalb der Schauer aber meist gute Sicht.
Wolken erkennen
Hohe Wolken (Cirrus, Cirrocumulus, Cirrostratus) bestehen aus Eiskristallen. Ein dünner Cirrostratus-Schleier erzeugt oft einen Halo um Sonne oder Mond und zieht häufig vor einer Warmfront auf. Mittelhohe Wolken sind Altocumulus und Altostratus, tiefe Stratus und Stratocumulus. Cumulus und Cumulonimbus sind Quellwolken mit großer vertikaler Erstreckung, Nimbostratus bringt lang anhaltenden Niederschlag.
Das Wichtigste
- Taupunkt: Temperatur, auf die Luft abkühlen muss, damit sie gesättigt ist (100 % relative Feuchte). Spread = Temperatur – Taupunkt; kleiner Spread = feuchte Luft.
- Trockenadiabatisch kühlt aufsteigende, ungesättigte Luft um 1 °C pro 100 m (ca. 3 °C pro 1000 ft) ab.
- Feuchtadiabatisch (gesättigt) kühlt sie nur um ca. 0,6 °C pro 100 m ab, weil bei der Kondensation latente Wärme frei wird; der Wert hängt von der Temperatur ab.
- Basis von Quellwolken ≈ Spread × 125 m bzw. Spread × 400 ft über Grund.
- Stabile Schichtung: Luftpaket sinkt zurück → Schichtwolken, ruhige Luft, oft schlechte Sicht. Labile Schichtung: Luftpaket steigt weiter → Quellwolken, Schauer, Turbulenz, gute Sicht außerhalb der Schauer.
- Inversion (Temperaturzunahme mit der Höhe) ist sehr stabil; darunter sammeln sich Dunst und Schadstoffe.
- Hohe Wolken: Ci, Cc, Cs (Eiskristalle). Mittelhohe: Ac, As. Tiefe: St, Sc. Quellwolken mit großer vertikaler Erstreckung: Cu, Cb. Nimbostratus (Ns) bringt anhaltenden Niederschlag.
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