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Ans dem Archiv der Deutschen Seewarte und des Marineobservatoriums —
Band, Nr. 7
B. Seliematische Zustandskurven.
Um die Frage, wie sieht eine Atmophäre in Vertikalschnitt aus, wo am Boden WM lagert und darüber
KM gekommen ist, befriedigend beantworten zu können, müssen schematiselie Zustandskurven entworfen werden.
Gegeben ist eine Bodentemperatur von 27° C. Die relative Feuchte beträgt 90%. Für die untersten 500 m,
in denen die KM besonders stark gealtert ist, kann dT/dz als überadiabatiscb angenommen werden, und zwar
zu 1,2°/100 m. Danach ist der Gradient abgeschwächt und mit 0,6° in Rechnung genommen. Der mittlere Gra
dient von 0—1000 m ist dann 0,9°. Das sind sicherlich in Anbetracht der Verhältnisse niedrige Werte. Graphisch
aufgetragen, ergeben diese eine schematische Zustandskurve. Das Kondensationsniveau erhält man nach ge
näherter Bestimmung in 250 m. Von hier ab wird ein aufsteigendes Lufteilchen der Feuchtadiabaten folgen.
Von 1000—1500 m nimmt die Temperatur wieder etwas zu, und zwar um 2°, wir kommen hier wieder mit der
WM in Berührung. Diese Sperrschicht (Inversion) kann das aufsteigende Luftteilchen nicht durchbrechen. Es
wird nämlich in rund 1200 m Höhe dieselbe Temperatur haben wie die umgebende Luft, erreicht hier sein Maxi
mum an Geschwindigkeit und wird nunmehr verzögert, bis alle kinetische Energie aufgezehrt ist. — Es darf an
genommen werden, weil die entropische Beeinflussung immer ähnlich bleibt, daß dieser Vertikalschnitt zu den
Jahreszeiten mit KM-Einbrüchen verwirklicht ist. Der stcu ist die typische Bewölkung, niemals kann ein cuni
entstehen.
Können wir in dieser Zustandskurve die allgemeine Form A. sehen, so sind noch zwei Abwandlungen
möglich:
a) die Zustandskurve mit cuni und Schauer im vorderen KM-Teil und
b) eine Zustandskurve, bei der die KM über WM unten und unter WM in der Höhe zu liegen kommt.
a) ist in seinen Entstehungsbedingungen genügend bekannt, trotzdem ist eine Zustandskurve für tropische
Verhältnisse entworfen worden. Bis in 400 m wird man, bei Berücksichtigung der starken Temperaturabnahme,
einen dT/dz von 1,2° C annehmen müssen. Dann eine schwache Temperaturzunahme bis in 500 m von 0,6° C. Das
Kondensationsniveau liegt wieder beim 250 m. Demnach ist leicht einzusehen, daß ein Luftteilchen bis in große
Höhen weitersteigen kann, was zwangsläufig zur cuni-Bildung mit Regenschauer führen muß.
b) ist in seiner Entwicklung komplizierter aber aus A. abzuleiten. Der Temperaturgradient ist hier in
den untersten Schichten kleiner und mag mit 0,8° C angesetzt werden. In etwa 500 m Höhe erfolge nun der
Übergang an die KM, womit dT/dz zunehmen muß. Das soll durch einen überadiabatischen Gradienten von
1,2° angedeutet werden. Bei 700 m ist er wieder auf ein gewöhnliches Maß herabgesunken, weshalb 0,6°/100 m
gesetzt werden soll. Ab 1000 m erfolgt die weitere Entwicklung wie bei A.
C. Die auftretenden Wolkenarten.
Alle drei schematischen Zustandskurven entwickeln ein charakteristisches Wolkensystem. Bei A. tritt der
stcu unter Cl 4 auf. Zu a) gehört der cuni mit Schauer und evtl. Gewitter. Bei b) kann einmal der stcu unter
Cl 4 auftreten, den de Quervain (20) als cumulostratus (stratus auf cumulus) bezeichnet hat. Dabei kann es
natürlich zunächst zu cu-Entwicklung kommen, deren Köpfe sich mit zunehmender Höhe zusammenschließen,
dann dazu, daß aus dieser Schicht sich erneut cu bilden, die die Schichtgrenze in der Höhe zu durchbrechen suchen.
Diese Wolkenform ist, entgegen dem reinen stcu, häufig mit Niederschlag verbunden. Das ist einerseits auf die
beschleunigte Kondensation innerhalb der Übergangsschicht von der unteren WM an die darüber liegende KM
zurückzuführen, die die aufsteigende Luft erleidet. Andererseits dürfte aber auch die Hebung der oberen WM
durch die KM dabei mitwirkten. Darauf ist bei der Besprechung des Niederschlagscharakters im zweiten Teil
schon aufmerksam gemacht worden.
D. Anwendung auf einige Wetterkarten!}eispiele.
Wegen des Studiums von KM-Ausbreitung und Alterung interessiert uns der Zustandskurventypus unter
A.) und b) am meisten. Recht eindeutig zeigen sich die Ausführungen am 12. Oktober 1932 in San Juan.
DD = 16, F = 2, ww = 62, Cl = 8.
Die Wolkenmeldung ist offensichtlich eine Zwischenlösung, am Niederschlag läßt sich das zeigen. Ein
