Die Phasen des Wassers – eine Faszination vor allem im Winter!<\/p>\n
Je nach Luftdruck und Temperatur kann Wasser in verschiedenen physikalischen Erscheinungsformen auftreten. Klassisch werden dabei drei sogenannte Aggregatzust\u00e4nde unterschieden – fest, fl\u00fcssig und gasf\u00f6rmig.<\/p>\n
Liegt Wasser im festen Zustand vor, spricht man von Eis oder Schnee. In dieser Phase beh\u00e4lt das Wasser unter gleichen Druck- und Temperaturbedingungen sowohl Form und Volumen bei. Bei einem mittleren Luftdruck der Atmosph\u00e4re auf Meeresh\u00f6he von 1013 hPa geschieht dies bei Temperaturen unter 0 Grad Celsius.<\/p>\n
Bei h\u00f6heren Temperaturen kommen dann der fl\u00fcssige und schlie\u00dflich der gasf\u00f6rmige Aggregatzustand ins Spiel. Bei den oben genannten mittleren Druckverh\u00e4ltnissen tritt das „nasse Etwas“ vorwiegend im Temperaturniveau zwischen 0 und 100 Grad Celsius auf.Als Gas kommt das Wasser in Form von Wasserdampf in der Luft vor. Je w\u00e4rmer die Luft ist, desto mehr Wasserdampf kann die Luft aufnehmen. Dabei breitet sich der Wasserdampf \u00fcber den gesamten zur Verf\u00fcgung stehenden Raum aus.<\/p>\n
Grunds\u00e4tzlich kann Wasser entsprechend definierter \u00dcbergangsbedingungen zwischen den verschiedenen Aggregatzust\u00e4nden wechseln. Dabei ist entweder eine bestimmte W\u00e4rmemenge notwendig oder wird freigesetzt. Allgemein sind den Phasen\u00fcberg\u00e4ngen spezielle Namen zugeordnet. Alle \u00dcberg\u00e4nge k\u00f6nnen im Falle von Wasser auch im Alltag beobachtet werden.<\/p>\n
Beim \u00dcbergang von fl\u00fcssigem Wasser zu Eis oder Schnee spricht man von Erstarren oder Gefrieren. K\u00fchlt das Wasser z.B. in Seen oder Teichen unter den Gefrierpunkt ab, bilden sich Eiskristalle, die mit der Zeit immer gr\u00f6\u00dfer werden, bis die Oberfl\u00e4che mit einer Eisschicht \u00fcberzogen ist. Dabei wird Energie in Form von W\u00e4rme freigesetzt. Steigt nun die Temperatur wieder \u00fcber den Gefrierpunkt wird die gleiche Energie ben\u00f6tigt um das Eis bzw. den Schnee zu schmelzen. Nachfolgend k\u00fchlt sich die dar\u00fcber liegende Luftschicht entsprechend ab.<\/p>\n
Die Phasenwechsel von fl\u00fcssig nach gasf\u00f6rmig bzw. von gasf\u00f6rmig nach fl\u00fcssig sind als Verdampfen bzw. Kondensieren definiert. Das Verdampfen von Wasser l\u00e4sst sich dabei gut in der K\u00fcche beobachten. Wird Wasser im Kochtopf erhitzt, erreicht dieses unter mittleren Druckverh\u00e4ltnissen in Meeresh\u00f6he fr\u00fcher oder sp\u00e4ter die Siedetemperatur von 100 Grad Celsius und beginnt zu verdampfen.Die Wassermolek\u00fcle gehen dann schlie\u00dflich in den gasf\u00f6rmigen Zustand \u00fcber. Das „Blubbern“ im Kochtopf kommt zustande, weil das Wasser am hei\u00dfen Topfboden zuerst die Siedetemperatur erreicht – Die aufsteigenden Blasen sind der Wasserdampf, der unsichtbar ist. Der \u00dcbergang von der fl\u00fcssigen Phase in den gasf\u00f6rmigen Zustand ohne Erreichen der Siedetemperatur wird als Verdunstung bezeichnet. Diesen Effekt kann man nach einem sommerlichen Schauer beobachten, wenn die Sonne die Regenpf\u00fctzen rasch austrocknet. Auch das Kondensieren von Wasser ist als Prozess nahezu t\u00e4glich in der Natur zu finden. Wenn nachts, bei Aufklaren, die Lufttemperaturen in Bodenn\u00e4he deutlich absinken, kann die Luft weniger Wasserdampf, enthalten. Die \u00fcbersch\u00fcssige Feuchte f\u00e4llt schlie\u00dflich als kleine Wassertr\u00f6pfchen (Nebel, Tau) aus. Neben den bisher genannten Phasen\u00fcberg\u00e4ngen kann das Wasser auch vom festen direkt in den gasf\u00f6rmigen Zustand \u00fcbergehen und umgekehrt. Den Wechsel von der festen in die gasf\u00f6rmige Phase bezeichnet man dabei als Sublimation, den von gasf\u00f6rmig in die feste Phase als Resublimation. Das Sublimieren von Wasser l\u00e4sst sich sehr sch\u00f6n im Winter bei trockenen Hochdruckverh\u00e4ltnissen anhand der schwindenden Schneeh\u00f6he erkennen. In diesem Fall l\u00e4sst die Sonne den Schnee verschwinden, ohne dabei den Weg \u00fcber die fl\u00fcssige Phase zu gehen. Gleicherma\u00dfen schafft es die Sonne gefrorene Pf\u00fctzen schon weit unterhalb des Gefrierpunktes „auszutrocknen“, bis das Eis vollst\u00e4ndig sublimiert und die Pf\u00fctze verschwunden ist. Den umgekehrten Weg vom gasf\u00f6rmigen Zustand in die feste Phase stellt die (Rau-) Reifbildung dar. Dabei resublimiert der Wasserdampf aus der Umgebungsluft direkt am Boden bzw. an Gegenst\u00e4nden und bildet eine d\u00fcnne Eisschicht.<\/p>\n
Durch die weitgehend sehr milde Westwetterlage kommen derzeit bevorzugt nur die Bewohner des h\u00f6heren Berglandes in den Genuss die verschiedenen Phasen des Wassers sowie deren \u00dcberg\u00e4nge zu beobachten. N\u00e4mlich dann, wenn der Regen am heutigen Samstag und in der Nacht auf Sonntag bei langsam absinkender Schneefallgrenze im Bergland zunehmend in seiner festen Form als Schneekristall f\u00e4llt. Aber auch die \u00fcberfrierende N\u00e4sse als Eisschicht auf der Erdoberfl\u00e4che bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt zeigt sch\u00f6n den \u00dcbergang von fl\u00fcssig zu fest.<\/p>\n
Dipl.-Met. Lars Kirchh\u00fcbel Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 30.01.2016 Copyright (c) Deutscher Wetterdienst<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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