Physikarbeit
Der Föhn
Unter welchen
Bedingungen entsteht Föhn?
Föhn kann eigentlich an fast allen größere Gebirgen mehr oder weniger
stark auftreten. Am populärsten bei uns ist jedoch das Föhn-Phänomen in den
Alpen. Die wichtigste Voraussetzung für die Entstehung sind also
Druckunterschiede im Norden und Süden der Alpen. Dabei herrscht im Norden
der Alpen meist ein Tief, im Süden ein Hoch. Da die
Natur nun versucht diesen Druckunterschied auszugleichen, weht ein Wind vom
Hoch zum Tief. Je größer der Druckunterschied, desto stärker der Wind. Durch
die Alpen wird der Wind nun gezwungen im Luv aufzusteigen und sinkt dann im Lee
wieder ab. Durch die Prozesse, die bei dem Auf- und Absteigen ablaufen,
entsteht dann der Föhn.
Die physikalischen Grundlagen
Steigt die Luft auf, so kühlt sie sich ab, da
mit der Höhe ja auch der Luftdruck abnimmt und die Luft sich dann ausdehnen
kann. Damit stoßen die Moleküle in der Luft nicht mehr so oft zusammen und es
entsteht nicht mehr so viel Wärme durch Reibung der Moleküle untereinander.
Diese Abkühlung beträgt ziemlich genau 1 Grad pro 100 m, dies nennt man trockenadiabatischen
Temperaturgradient. Durch die Abkühlung kommt es allerdings auch zur
Kondensation des Wasserdampfes und somit zur Wolkenbildung. Kalte Luft kann
allerdings nicht mehr so viel Wasser aufnehmen, wie die wärmere Luft vor dem
Aufstieg und es beginnt zu regnen. Dabei wird dann auch die Luft gereinigt.
Durch die Kondensation kommt es dann
jedoch auch zur Freisetzung von Energie und die Luft kühlt sich damit nur noch
um etwa 0,6 Grad pro 100 m ab. Hierbei handelt es sich um den
feuchtadiabatischen Temperaturgradient. Haben die Luftmassen nun den Gipfel
erreicht und sinken auf der Nordseite der Alpen wieder ab, kommt es
entsprechend zur Erwärmung. Da die Luftmassen sich ja schon im Luv der Gebirge
bereits abgeregnet haben, ist kaum noch Wasserdampf enthalten und es erfolgt
somit ein trockenadiabatischer Abstieg mit einer Erwärmung von wiederum 1 Grad
pro 100 m. Damit wird die Luft also insgesamt stärker erwärmt als abgekühlt und
es kommt zu der deutlich wärmeren Wetterlage.
