Phasenumwandlungen geben oder nehmen ein bestimmtes Ma\u00df an W\u00e4rmeenergie! Doch gerade diese Energiemenge beschreibt einen Antriebsfaktor in der Wetterk\u00fcche! Wie und wo tritt sie in Erscheinung? Wir kl\u00e4ren auf!<\/p>\n
Die latente W\u00e4rmeenergie [von lat. latere=verborgen] ist die W\u00e4rmeenergie, die bei konstanter Temperatur und konstantem Luftdruck f\u00fcr einen Aggregatzustandswechsel eines Stoffes ben\u00f6tigt bzw. bei einem Phasen\u00fcbergang freigesetzt wird. Die Phasen\u00fcberg\u00e4nge zwischen den Aggregatzust\u00e4nden fest, fl\u00fcssig und gasf\u00f6rmig werden dabei als „Gefrieren“ und „Schmelzen“, „Kondensieren“ und „Verdunsten“ sowie „Sublimieren“ bezeichnet.<\/p>\n
F\u00fcr die Meteorologie ist diesbez\u00fcglich der Stoff „Wasser“ von besonderer Bedeutung, der bei seinen Phasenwechseln gro\u00dfe Energiemengen in der Troposph\u00e4re umsetzt. Der Begriff „Latente W\u00e4rmeenergie“ steht meist f\u00fcr die W\u00e4rmemenge, die im Wasserdampf als potentielle Energie gespeichert ist. Luft, die Wasserdampf enth\u00e4lt, besitzt aus diesem Grund auch immer eine gro\u00dfe Energiemenge, die sich aber nicht in der Temperatur auswirkt und deshalb latent (verborgen) genannt wird.<\/p>\n
Diese W\u00e4rmemenge wird, global betrachtet, bei der Verdunstung haupts\u00e4chlich den Wasseroberfl\u00e4chen entzogen. Im Wasserhaushalt der Erde besteht die Verdunstungskomponente aus rund 86 Prozent Meeresanteil und rund 14 Prozent Landanteil. W\u00e4hrend des Verdunstungsvorgangs wird an der Verdunstungsoberfl\u00e4che W\u00e4rme entzogen. Dabei nimmt die messbare Temperatur an der Verdunstungsoberfl\u00e4che ab. Dieser verdunstungsbedingte Abk\u00fchlungseffekt kann schlie\u00dflich bei den unterschiedlichsten Wetterph\u00e4nomenen beobachtet werden.<\/p>\n
Im Winter ist beispielsweise ein rasches Absinken der Schneefallgrenze mit der Verdunstungsabk\u00fchlung in Verbindung zu bringen. F\u00e4llt der Regen in eine trockene bodennahe Schicht, verdunstet er zun\u00e4chst und k\u00fchlt somit die Schicht ab. Nachfolgend sinkt die Schneefallgrenze ab. Vor allem in den T\u00e4lern der Gebirge l\u00e4sst sich dieser Vorgang besonders gut nachvollziehen. Des Weiteren kann eine signifikante Verdunstungsabk\u00fchlung z.B. im Umfeld von tropischen Wirbelst\u00fcrmen festgestellt werden. Diese beziehen den Gro\u00dfteil ihrer ben\u00f6tigten Energie aus dem Oberfl\u00e4chenwasser. Bei der Verdunstung wird dem Meerwasser W\u00e4rmeenergie entzogen, was eine deutliche Erniedrigung der Temperatur der Wasseroberfl\u00e4che zur Folge hat. Mit Durchzug von Hurrikan „Katrina“ im Golf von Mexiko fiel beispielsweise die Wasseroberfl\u00e4chentemperatur um etwa 1 Kelvin von 32 Grad auf 31 Grad ab (vom 29. Zum 30. August 2005).<\/p>\n
Bei der Kondensation (\u00dcbergang gasf\u00f6rmig-fl\u00fcssig) oder Sublimation (\u00dcbergang gasf\u00f6rmig-fest) des Wasserdampfes wird die latente W\u00e4rmeenergie schlie\u00dflich wieder freigesetzt. In der Troposph\u00e4re erh\u00f6ht sich dabei die Lufttemperatur der Umgebung. Dieser kondensationsbedingte Erw\u00e4rmungseffekt tritt z.B. bei der Wolken- und Niederschlagsbildung auf. Besonders bei Gewitterwolken, den sogenannten „Cumulonimbus“, ist die Freisetzung von latenter Energie von gro\u00dfer Bedeutung. Je mehr Wasserdampf kondensiert, umso mehr W\u00e4rmeenergie wird freigesetzt und desto gr\u00f6\u00dfer sind die Aufwinde in der Wolke. Dies ist auch der Grund, weshalb sich vor allem an schw\u00fclhei\u00dfen Sommertagen, an denen die Luft \u00fcber einen hohen Feuchtegehalt verf\u00fcgt, kr\u00e4ftige Gewitter entwickeln k\u00f6nnen.<\/p>\n
Dipl.-Met. Lars Kirchh\u00fcbel<\/p>\n
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 24.04.2016<\/p>\n
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