Höhenmeter und Temperatur

eXcalibur · Gast

Hallo liebe Physiker!

Mir ist da folgendes (was nur begrenzt mit physik zu tun hat, deshalb hier hin) in den Kopf gekommen :

Warum wird es immer kälter, je höher man kommt, also z.B. ist es ja im Tal wärmer aufm Berg. Denn warme Luft steigt ja nach oben....

Freu mich shcon auf Antworten Augenzwinkern

greetz
eX

reima · Anmeldungsdatum: 01.02.2005 Beiträge: 34

Das liegt daran, dass der Luftdruck mit steigender Höhe abnimmt. Da

(allgemeine Gasgleichung) gilt, sinkt die Temperatur mit kleiner werdendem Druck (sofern man ein konstantes Volumen annimmt). Also: Je höher, desto dünner, desto kälter smile

Totengräber · Gast

Zusätzlich kommst du noch weiter vom wärmenden Kern der Erde weg. Zwar näherst du dich der Sonne, aber durch die große Entfernung zwischen Erde und Sonne macht das nicht so viel aus.

Dieter5858 · Moderator Anmeldungsdatum: 02.08.2004 Beiträge: 696 Wohnort: Hamburg

Hiho
Das du dich von dem Erdkern entfernst kannst du auch sehr gut sehen.
Wenn es kalt ist gefrieren Brücken (Strassen) immer am schnellsten da diese nicht mehr von der Erde gewärmt werden.
Ausserdem kann in hoher Luft der Wind auch jegliche Wärme wegpusten und verteilen, was in Bodennähe durch Häuser oder sonstwas jerhindert/gedämpft werden.

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Jetzt muss ich hier aber mal etwas geologisch richtigstellen:

Es ist zwar richtig, dass der Kern sehr heiss ist (ungefähr 4800°K), aber das liegt eher an dem hohen Druck.
Die Wärme, die die Erdoberfläche ausstrahlt, kommt von radioaktivem Zerfall, der hauptsächlich in der KONTINENTALKRUSTE stattfindet (ungefähr 5 bis 6 terrawatt pro Jahr).
Der Kern und der Mantel (die zusammen zwar 11 Terrawatt produzieren) wärmen eher den Ozean auf, weil sich ihre Wärme schon im Mantel ausbreitet und im Meer dann durch die Unterwassergebirge schneller und ungehindert austreten kann (deswegen tritt im Meer auch die meiste Wärme aus, aber da die spezifische Wärmekapazität von Wasser so hoch ist, merken wir es nicht so wirklich).

Ich würde auch den Wind für die Temperaturstürze verantwortlich machen. Übrigens: Ab 100km Höhe steigt die Temperatur wieder rasend (und über tausend Grad).
Hier eine Temperaturkurve:
http://www.top-wetter.de/themen/druck.htm

Gruss
MI

dachdecker2

ich glaube nicht, dass die Temperatur in großer Höhe wegen pV~T kleiner ist als hier. Ursache für diese Annahme ist, dass der kleinere Druck mindestens Teilweise, möglicherweise aber auch durch das größere Volumen überkompensiert wird.

Außerdem ist pV nur bei adiabaten Vorgängen proportional zu T. wir können hier unmöglich annehmen, dass oben und unten in der Atmosphäre gleich viel innere Energie auf jedes Teilchen kommt.

eXcalibur · Gast

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

sicher, Wärme lässt sich zwar nicht in einem Paket wegblasen, aber recht gut verteilen. Wenn du dir die Lufttemperatur als Bewegung von Luftmolekülen vorstellst und dann annimmst zu diesem lokal wärmeren Volumen kommt aus einer Richtung ein kälterer Windschwall, dann sollte es recht anschaulich sein, dass die Wärme "zerfliesst" und dabei auch kälter wird (ja ich weiss ein blöder ausdruck) weil sich die Bewegungsenergie auf ein grösseres Volumen verteilt

reima · Anmeldungsdatum: 01.02.2005 Beiträge: 34

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Nachdem ich mich mit Hilfe von zwei Büchern über Meteorologie ein wenig schlauer
gemacht habe, ist mir ein grobes, qualitatives Argument eingefallen, das die
Diskussion hier über ein physikalische Begründung für die Abnahme der Luft-
temperatur mit der Höhe in eine andere Richtung lenken könnte:

Auf dem Erdboden kommt zum einen die von der Atmosphäre durchgelassene solare
Strahlung an und zum anderen die von der Troposphäre (die ersten 15km der
Atmosphäre über dem Boden) emittierte Infrarotstrahlung. Die Intensität der
in Richtung des Erdbodens emittierten Infrarotstrahlung aus der Troposphäre
nimmt mit der Dicke der über dem Boden liegenden Troposphärenschicht ab.
Befindet man sich beispielsweise auf einer Hochebene 1000 Meter über dem Meer,
so liegt eine um 1000 Meter dünnere Troposphärenschicht darüber. Diese emittiert
weniger Infrarotstrahlung als die über dem Meer liegende Troposphäre und deswegen
heizt sich die Bodennahe Luft weniger stark auf.

Warum emittiert die Troposphäre Infrarotstrahlung?
Die solare Einstrahlung gelangt zum Teil auf den Erdboden, wird dort absorbiert und
wärmt so den Erdboden. Der erwärmte Erdboden emittiert Infrarotstrahlung, die von
den Treibhausgasen H20, CO2 und CH4 in der Troposphäre absorbiert wird. Dadurch wird
die Troposphäre geheizt. Schließlich emittiert die aufgeheizte Troposphäre Infrarot-
strahlung zurück zur Erde und in die höheren Atmosphärenschichten.

Gruß von Bruce