Eine adiabatische Zustandsänderung eines Luftpakets erfolgt ohne Energieaustausch mit der Umgebung, sondern durch Ab- bzw. Zunahme der inneren Energie.
Beispiel: Wenn ein Luftpaket in der Erdatmosphäre durch thermische Konvektion oder Gewitterbildung schnell genug aufsteigt, so kann man mit großer Wahrscheinlichkeit von einem adiabatischen Aufstieg ausgehen. Mit dem Aufstieg des Luftpakets nimmt der Luftdruck kontinuierlich ab, weshalb sich das Luftpaket unter Verrichtung von Arbeit ausdehnt. Die dazu notwendige Energiemenge liefert die innere Energie. Die dezimierte innere Energie hat ein Abkühlen des Luftpakets zur Folge.
Geht man von einem trockenadiabatischen Aufstieg aus (d.h. ohne einsetzende Kondensation), so kühlt sich ein Luftpaket nach dem trockenadiabatischen Temperaturgradienten um 0,98K/100m ab. Bei einer Höhendifferenz von 100 m beträgt die Temperaturdifferenz also ca. 1 K.
Da die Luft allerdings niemals vollständig trocken ist, erfolgt aufgrund der Abkühlung bei einem Aufstieg auch eine Kondensation. Die frei werdende Kondensationswärme führt, abhängig von der Menge der frei werdenden Energie, zu einer Dezimierung des trockenadiabatischen Temperaturgradienten. |
