Wasser in der Atmosphäre | Trocken-  und Feuchtadiabatisch | Taupunkt | Geographie Abitur | Föhn
Geographie Abitur
https://www.youtube.com/watch?v=ej43o123Zxg

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 Als erstes schauen wir uns die Rolle des Wassers genau an und erkennen die Bedeutung des Energiemotors für die Atmosphäre. Nur ein ganz kleiner Teil
0:08 des globalen Wassers, nämlich ca. 0,001% wird durch den Wasserkreislauf in der Atmosphäre sehr schnell ausgetauscht, etwa im Bereich von ein bis zwei Wochen.
0:19 Obwohl es so wenig klingt, es ist dennoch die ungefähr 300fache Menge des Wassers im Bodensee. Und das ist ein sehr spannender Punkt, denn wenig heißt
0:28 hier eben nicht unwichtig. Ganz im Gegenteil. Dieses Wasser steuert Wolkenbildung, Niederschlag, Energieumsatz und damit einen riesigen
0:35 Teil unseres Wetters. Wasser tritt in der Atmosphäre in drei Aggregatzuständen auf. Gasförmig als Wasserdampf, also als Luftfeuchte, flüssig als Wassertropfen,
0:46 also Wolkentropfen und Niederschlag und fest als Eiskristalle, Schnee oder Hagel. Wichtig fürs Abi der Übergang von einem Aggregatzustand in den anderen
0:56 Kosten oder Liefern Energie. Diesen Wechsel des Aggregatzustands brauchst du im Abi vor allem dann, wenn du erklären sollst, warum Wolken entstehen, warum
1:04 Luft aufsteigt oder warum sich Niederschläge bilden. Auch bei der Erstellung von Wetterprognosen kann das relevant sein. Verdunstung, Sublimation
1:12 und Schmelzen benötigen Energie, das heißt, es kühlt. Kondensation, Deposition und Gefrieren setzen Energie frei, also wärmt. Wir haben hier von Eis
1:25 zu gasförmig haben wir zum Sublimieren, von Dampf zu Eis resublimieren, von Eis zu Wasser schmelzen, von Wasser zu Eis erstarren oder Deposition, von Wasser zu
1:38 Dampf verdampfen und von Dampf zu Wasser kondensieren. Wenn Energie freigesetzt wird, spricht man von der sogenannten latenten Wärme, also Energie, die bei
1:48 einer Zustandsänderung aufgenommen wird oder abgegeben wird, ohne dass du sie direkt siehst. Das erklärt zum Beispiel, warum Kondensation in aufsteigender Luft
1:56 die Abkühlung verlangsamen kann. Wie viel Wasserdampfluft aufnehmen kann, hängt stark von der Temperatur ab. Warme Luft kann deutlich mehr Wasserdampf
2:04 halten als kalte Luft. Wenn du diesen Satz wirklich verstehst, kannst du später Fönh, Nebel, Wolken und Niederschlag viel leichter erklären.
2:12 Außerdem gibt's noch einige wichtige Begriffe, die wir vorab definieren. Die absolute Feuchte ist die tatsächliche Wasserdampfmenge in der Luft. Gemessen
2:20 wird das in Gramm H2O [räuspern] pro Kubikmeter. Die maximale absolute Luftfeuchte, das ist die maximal mögliche
2:27 Wasserdampfmenge in der Luft bei einem Kubikmeter bei einer bestimmten Temperatur. Auch das wird gemessen in Gramm H2O pro Kubikmeter Luft. Die
2:37 relative Luftfeuchte ist das Verhältnis zwischen der tatsächlichen Wasserdampfgehalt, also der absoluten Feuchte und dem maximalmöglichen Gehalt
2:45 bei dieser Temperatur. Gemessen wird die relative Luftfeuchte in Prozent. Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der die relative Luftfeuchte 100% ist.
2:55 Gemessen wird der Taupunkt in Gradzus. Und zuletzt das Kondensationsniveau. Es beschreibt eine Höhe, bei der der Taupunkt aufgrund der gesunkenen
3:03 Temperatur erreicht wird und die relative Luftfeuchte 100% beträgt. Gemessen wird das Kondensationsniveau in Meter. Ein ganz einfaches Beispiel:
3:13 warme Sommerluft kann viel Wasserdampf aufnehmen. Kühlt diese Luft am Abend ab, steigt die relative Luftfeuchtigkeit, selbst wenn die absolute Wassermenge
3:20 gleich bleibt. Die Luft enthält also nicht automatisch mehr Wasser, aber sie kommt näher an ihren Sättigungsgrenze an ihren Taupunkt. Wenn warme ungesättigte
3:30 Luft abkühlt, steigt die relative Luftfeuchte. Sobald 100% erreicht sind, ist der Taupunkt erreicht. Kühl die Luft weiter ab, kondensiert der
3:40 überschüssige Wasserdampf an Ererosolen an Kondensationskeimen. So entstehen Wolken. Am Boden können Nebel, Tau oder Reif auftreten.
3:50 Genau deshalb gibt es z.B. morgens Tau auf Grasflächen oder Nebel überwiesen und Sehen. Die Luft ist in der Nacht abgekühlt, der Taupunkt wurde erreicht
3:59 oder unterschritten und das Wasser wechselt von gasförmigen in den flüssigen oder festen Zustand. Wann genau das Kondensationsniveau erreicht
4:08 und bei welcher Temperatur die relative Luftfeuchte von 100% erreicht ist, kannst du in der Taupkurve sehr leicht ablesen. Hier haben wir beispielsweise
4:16 bei 0° CSUS eine maximal mögliche absolute Luftfeuchte von 4,8 g pro Kubikmeter Luft, bis im Prinzip die Taupkurve überschritten wird und somit
4:27 eben das Wasser kondensiert. Wenn also hier jetzt mehr wie 4,8 g Wasser in der Luft sind, dann kondensierte das Wasser in der Luft.
4:35 Bei 20° hingegen ist die maximal mögliche absolute Luftfeuchte 17,3 g H2O pro Kubikmeter Luft. Das heißt, erst wenn mehr als 17,3 g H2O in der Luft
4:48 vorhanden sind, kondensiert das Wasser. Bei 35° sind es 39,6 g pro Kubikmeter Luft. Diese Taupunktkurve ist dem Abitur als Material mit angegeben. Sobald man
5:00 eben etwas berechnen muss oder es um den Taupunkt, Kondensationsniveau etc. geht oder auch trocken und feucht adiabatisch, das schauen wir uns gleich
5:09 an, ist diese Taupunktkurve gegeben. Das heißt, auswendig lernen musst du es nicht, aber lesen können musst du die Kurve auf jeden Fall.
5:17 Und jetzt kommt eines der wichtigsten Punkte überhaupt. Das benötigst du bei quasi allen Aufgaben zum Föhnen der Niederschlagsbildung und
5:24 Temperaturberechnung bei Gebirgen. Wenn du diesen Abschnitt sicher kannst, bist du in sehr, sehr vielen Abiaufgaben direkt im Vorteil. Die Temperaturnahme
5:32 mit der Höhe kann trocken oder feucht adiabatisch sein. Das ist elementar wichtig zu verstehen. Beim Aufsteigen von Luft sinkt der Luftdruck. Die Luft
5:42 dehnt sich aus und kühlt ab. Solange die Luft nicht gesättigt ist, das heißt, die maximale absolute Luftfeuchte nicht erreicht wurde, kühlt sie trocken
5:51 adiabatisch ab, ungefähr 1 Kelvin pro 100 m. [schnauben] Wenn du die Temperatur ausrechnet,
5:57 kannst du ein Kelvin hier mit 1° Celsus ungefähr gleichsetzen. Ist die Luft jedoch gesättigt, also das Kondensationsniveau erreicht und die
6:05 Taupkurve überschritten, kondensiert Wasserdampf, es wird latente Wärme frei und daher ist die Abkühlung geringer. Das heißt, ab hier kühlt sich die Luft,
6:15 feuchter diabethisch um etwa 0,6 Kelvin pro 100 m ab. Die 0,6 Kelvin sind ein Richtwert, je nachdem wie viel latente Wärme frei wird. Wenn nichts angegeben
6:26 ist, nutze 0,6 Kelvin, das heißt 0,6°CUS pro 100 m an feuchtadiabatischer Abkühlung oder Erwärmung. Wenn ein konkreter Wert angegeben ist, liegt er
6:37 meistens irgendwo zwischen 0,5 bis 0,7 Kelvin. Das ist der absolute Schlüssel, um Wolkenbildung, Stauniederschläge und viele Wetterlagen zu erklären.
6:48 Der absolut typische Anwendungsfall im Abitur ist das hier. Feuchte Luft steigt an einem Gebirge auf, kühlt sich zunächst trockeniabatisch ab, erreicht
6:56 den Taupunkt, bildet Wolken und kühlt dann nur noch feucht adiabatisch weiter ab, bis er den Gipfel überschreitet, dann weiter absinkt. Die absinkenden
7:05 Luftmassen erwärmen sich und ab einem gewissen Punkt ähm haben wir dann wieder eine trocken derabische Erwärmung. Das heißt, deswegen ist der Föhn hier auf
7:14 der rechten Seite auch so rötlich angegeben, denn auf der Loop Seite ist es meistens deutlich kühler als auf der Lseeite auf gleicher Höhe. Und deswegen
7:23 gibt's diese typischen Berechnungsaufgaben im Abitur. Auf 500 m haben wir 10° CSUS auf der LOF Seite. Wie viel Grad Celsus haben wir auf 500 m
7:35 auf der Lseeite in dem Ort XY? Und dann musst du das eben genau berechnen. Du hast dann angegeben oder musst angegeben haben, wie viel Gramm H2O pro Kubikmeter
7:46 Luft in der Luft ist. Das heißt einfach wie viel Wasserdampf und dann siehst du in der Taupunktkurve was die maximal maximal absolute Feuchte ist. Bei den
7:57 Celsus z.B. bei 10° CSUS. Wenn wir jetzt kurz zurückgehen bei 10° CSUS kann die Luft hier 9,4 g Wasser pro Kubikmeter aufnehmen. Und dann habe ich hier eben
8:08 entsprechend angegeben, bei 10° CSUS ist es so und so viel. Bei 0° CSUS kann die Luft ja beispielsweise nur noch 4,8 g Wasser pro Kubikmeter aufnehmen. Wenn es
8:18 jetzt z.B. 6,8 gasser pro Kubikmeter Luft in der Luft vorhanden sind, dann weiß ich bei 5° hab die habe ich das
8:28 Kondensationsniveau erreicht. Die Taubkurve ist überschritten und somit hätte ich jetzt beispielsweise hier ab 5° CSUS eine feuchtadiabische Abkühlung.
8:38 Das ist in der Regel angegeben. Das heißt, ich habe alle Werte, um immer den fehlenden Wert zu berechnen. Wenn du noch mehr Videos möchtest, like gern
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8:52 und kurze Zusammenfassung zu allen Abiturrelevanten Themen, schreib dich gerne in die Link in den Link zur Warteliste für den Geoabikurs
8:59 Badenwürtemberberg in in der Beschreibung. M.