warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

[seidenschwan]

AW: warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

Wenn man sich den Temp so anschaut, dann sollten erst gar keine Wolken entstehen. Oder die paar Fetzen, die sich bilden, dürften sich in der extrem trockenen Luft bis 3000m schnell wieder auflösen. Die hohe Restfeuchte im Boden bremst zudem noch die Thermikentwicklung (Boden erwärmt sich langsamer).

...

Aha...,,
Was da so alles eine Rolle spielt... Ich hätte jetzt gedacht die Luft am Boden, mit viel Wassergehalt erwärmt sich spät, soweit dass sie aufsteigt. Ca 14 Uhr. Dann ab 1600 m. wo die Umgebungsluft dann oben trockener also dichter ist bekommt sie einen ordentlichen Energievorsprung und Schießt noch weiter nach oben...

Huuu.. ich glaube ich blicke es nieee......... Will aber sooo gerne.

Johann

[luaas]

AW: warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

Aha...,,
Was da so alles eine Rolle spielt... Ich hätte jetzt gedacht die Luft am Boden, mit viel Wassergehalt erwärmt sich spät, soweit dass sie aufsteigt. Ca 14 Uhr. Dann ab 1600 m. wo die Umgebungsluft dann oben trockener also dichter ist bekommt sie einen ordentlichen Energievorsprung und Schießt noch weiter nach oben...

Huuu.. ich glaube ich blicke es nieee......... Will aber sooo gerne.

Johann

Johann, nicht aufgeben.

Feuchte im Boden bedeutet nicht zwangsläufig mehr Feuchte in der Luft. Anfangs trocknet bei Sonneneinstrahlung die oberste Bodenschicht relativ schnell ab (Wasser verdunstet). Das sieht man dann aber eher morgens als Nebelfetzen die Hänge aufsteigen. Später ist in tieferen Bodenschichten immer noch viel Bodenwasser, und das schluckt viel von der Wärme, die sonst zum aufheizen der bodennahen Luft zur Verfügung stehen würde. Darum setzt die weitere Thermikentwicklung nach nassen Tagen in der Regel verzögert ein.

Um 1600m zeigt der Temp eine ganz gute Thermikschichtung, doch oberhalb von 2000m ist das mit diesem "Knick" schon wieder vorbei. Da wird die Thermikblase schnell lahm, selbst wenn sie noch Unterstützung durch die trockene, dichtere Umgebungsluft erfährt.

[TobiasG]

AW: warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

Johann. Wolken saugen nicht. Das ist eine Mär, um ein Phänomen anschaulich zu erklären, das aber einer anderen Ursache folgt.

In der Höhe der Wolken ist der Dichteunterschied kaum noch temperaturgetrieben, sondern er rührt hauptsächlich daher, dass die Luft in der Blase etwas feuchter ist als die Umgebungsluft. (Feuchtere Luft hat geringere Dichte).

Wobei dieser Effekt unterhalb der Wolke eine Rolle spielt. Innerhalb der Wolke, also in gesättigter Luft, spield die latente Wärme, freigesetzt durch
die Kondensation von Wasserdampf eine entscheidende Rolle.

Siehe z.B. http://web.atmos.ucla.edu/~bstevens/....33.092203.pdf

Ob man das nun saugen nennt oder nicht ist definitionssache. Auch der Staubsauger macht sich die Massenkontinuittät zu Nutze. :-)
Wichtig ist, dass man ein Phänomen versteht und vor allem berechnen kann. Wie man es nennt ist Geschmackssache. ;-)

Zu der originalfrage: Auf jeden Fall war wohl an diesem Tag eine Front im Anmarsch.
Zum zeitpunkt diesen Postes lässt sich das noch unter (http://meteo-parapente.com/?lang=en)
nachvollziehen. Es lässt wie schon gesagt auf dem Foto schlecht beurteilen.
Aber bei der Vorhersage hätte ich auch mit deutlicher Labiliät gerechnet.

T

[luaas]

AW: warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

Wobei dieser Effekt unterhalb der Wolke eine Rolle spielt. Innerhalb der Wolke, also in gesättigter Luft, spield die latente Wärme, freigesetzt durch
die Kondensation von Wasserdampf eine entscheidende Rolle.

Siehe z.B. http://web.atmos.ucla.edu/~bstevens/....33.092203.pdf

Ja, für das Steigen der Luftmassen IN der Wolke ist das extrem relevant. Aber nicht wie allgemein gerne angenommen für das Geschehen im Thermikbart (Saugeffekt).

Ob man das nun saugen nennt oder nicht ist definitionssache. Auch der Staubsauger macht sich die Massenkontinuittät zu Nutze. :-)
Wichtig ist, dass man ein Phänomen versteht und vor allem berechnen kann. Wie man es nennt ist Geschmackssache. ;-)

T

Man wird bei diesem Phänomen rechnerisch freilich zu ganz anderen Ergebnissen kommen, je nachdem ob man die steigenden Luftmassen in der Wolke als "Sauger" annimmt, oder unter die Wolken herabgespülte trockener Luftmassen als Thermikturbo einsetzt.

Aber es ist wohl so: Die Saugtheorie ist viel zu schön, auch wenn die Wolken gar kein Saugrohr haben, das die Saugkraft ausrichtet. Warum also dieses Bild zerstören?

Grundsätzlich gilt so oder so: Je größer, hochaufschießender und dunkler eine Wolke ist, desto mehr Respekt sollte man davor haben.

[TobiasG]

AW: warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

Wenn es so wäre: Warum saugt die Wolke dann nur nach unten in einem Thermikschlauch?

Wenn Luft steigt und dabei kein Vakuum hinterlassen soll, fließt natürlich Luft von anderswo dorthin. Aber das wird viel eher die Luft sein, die an der Seite der Wolke ist, während die wieder von den Abwinden am Rand der Wolke "aufgefüllt" wird. Eine Saugkraft nach unten aus der Wolke raus (gegen die Schwerkraft) ist physikalisch im Grunde widersinnig. Die Natur wählt immer den geringsten Widerstand.

Das was wir wie ein "Saugen" der Wolken erleben, ist tatsächlich zum einen der verstärkte Auftrieb durch die veränderte (trockenere) Umgebungsluft.
Zum anderen gibt es noch den Effekt, dass unter großen Wolken über Bergen häufig mehrere Aufwinde (z.B. aus Luv und Lee) zusammentreffen. So kommt es zu einem Volumeneffekt: Je größer die Blase in der Höhe wird (Volumen), desto größer der Auftrieb. Auch hier meinen wir dann, die Wolke saugt, obwohl einfach nur die Thermiken sich in der Summe verstärken.

Hmm, Lucian kannst Du Deine Quellen nennen? Ich habe das Gefühl, dass sich einige Experten auf dem Gebiet da weniger sicher
sind als Du. Das mit der seitlichen Zufuhr von Umgebungsluft ist z.B. an die Beschleunigung des Luftpaketes geknüpft. Zum einen spielt
da Massenerhalt eine Rolle aber auch das Schwinden des Auftriebes durch Mischen des Luftpaketes mit der Umgebung.
Die Vertikalgeschwindigkeit sollte sich mit der Höhe stark erhöhen wenn noch zusätzlich große Mengen
seitlich einströmender Luft nach oben abtrasportiert werden müssen. Dieses sogenannte Entrainment gilt als eine der Unbekannten beim
beschreiben von Konvektion.

Gruss
T

[luaas]

AW: warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

Hmm, Lucian kannst Du Deine Quellen nennen?
Gruss
T

u.a. das sehr empfehlenswerte Buch "Meteorologie für Segelflieger" von Henry Blum.

[Pikachu]

AW: warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

Hi Tobias,

kannst Du mir vielleicht einen Experten nennen, der ein Saugen in der Wolke erklärt?

[luaas]

AW: warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

Der Punkt, der in diesem Thread langsam verloren geht, ist die Ausgangsfrage (etwas umformuliert):

Warum gibt es fette Wolken, die saugen, und andere fette Wolken, die nicht saugen?

In beiden Fällen wird IN den Wolken die aufsteigende Luft nochmals beschleunigt, da durch die Kondensation latente Wärme frei wird. Aber in einem Fall wirkt sich das auf die Luftschichten unterhalb der Wolke aus, im anderen Fall nicht? Warum?

Schlüssig erklären lässt sich dieses Phänomen dann nur, wenn man nicht der freiwerdende latente Wärme in den Wolken eine Fernwirkung ("saugen") zuspricht, sondern die Erklärung auch unterhalb der Wolke sucht. Was kann dort zu einer plötzlichen Verstärkung der Thermik führen? Das kann viele treibende Kräfte haben, die typischerweise gemeinsam wirken und sich verstärken können, darunter:

a) die Luftschichtung auf der Höhe ist möglicherweise thermikträchtiger (bessere Gradient, trockenere Luft). --> Die Blase steigt schneller
b) es wird durch Abwinde am Wolkenrand/Thermikrand trockenere Höhenluft zugemischt. --> Die "feuchtere" Blase steigt schneller.
c) unter der Wolke treffen mehrere Bärte aus unterschiedlichen Quellen zusammen. Durch diesen Volumenzuwachse der "Blase" wird ihr Auftrieb größer, sie steigt schneller
d) durch die Zumischung von "Außenluft" in meinen Bart (Entrainment) wird das Volumen auch größer. Solange die Luftdichte im Bart dabei kleiner bleibt als die der Umgebungsluft, wird meine Blase weiter steigen und durch den Volumeneffekt vielleicht sogar beschleunigen.
e) ...

[TobiasG]

AW: warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

Hi Tobias,

kannst Du mir vielleicht einen Experten nennen, der ein Saugen in der Wolke erklärt?

Hallo, also ich wüsste nicht, dass sowas schon explizit untersucht wurde.
Wenn man das nachhaltig beantworten will müsste man eine Simulation machen,
eine gute, präzise Fragestellung formulieren und diese anhand der Terabyte an
Daten beantworten, welche man produziert hat.
Sowas wird ständig gemacht, nur habe ich noch nicht gehört, dass
jemand sich genau dieser Fragestellung gewidmet hätte.

Mein Punkt ist einfach, dass sich eine solche Fragestellung nicht zwangsläufig
so einfach abhandeln lassen. Ohne präzise mathematische Betrachtungen
geht es oft nicht.

Meine Vorstellung dazu ist auch ganz einfach:
Gedankenexperiment:
Man nehme eine Box mit Luft gefüllt.
In der Mitte der Box sei eine bestimmte Windgeschwindigkeit
festgeschrieben (Motor des Staubsaugers oder Auftrieb in einer Wolke).
Nun kann das Strömungsfeld der Luft auch weiträumig durch diesen Antrieb
dominiert sein, also eine scheinbar "spukhafte Fernwirkung".
Man addiere nun Schwerkraft, Temperaturprofil, Feuchte, periodische
Randbdingung, ...

Auf youtube mal nach "convective boundary layer, convection, turbulence, ..." suchen,
da finden sich jede Menge Videos mit denen man seine Intuition für Turbulenz
ein bisschn schulen kann.

Zur Frage des Threads:
Luftbewegungen sind in der Atmosphäre sehr turbulent und unsteht.
Es "saugt" mal hier später woanders.
Man kann aller höchstens hoffen, die Häufigkeit und mittlere Stärke
der Aufwinde vorherzusagen, dann hätte man seinen Job zu 100% gemacht.

Was man in der einschlägigen Fliegerliteratur als Thermikschlauch bezeichnet,
ist in Wirklichkeit eher eine zeitlich gemittelte Konfiguration.


T

[Pikachu]

AW: warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

@Tobias

Naja, also auf der einen Seite kommst Du mit mathematischen Berechnungen, auf der anderen Seite fragst Du Lucian nach seinen Quellen, weil Du ein "Gefühl" habest. Selbst kannst Du jedoch keinerlei Quellen oder Evidenzen für dieses Gefühl nennen...

Bleiben wir mal beim "Saugen". Wer einen "Sog" bzw. ein "Saugen" postuliert, der muß erklären, wie es zustandekommt. Saugen im physikalischen Sinne ist ein (meist mechanisch erzeugter) Druckunterschied, der in der Folge eine Strömung eines Gases oder Fluids nach sich zieht.

Eine Saug-Pumpe bspw. sorgt für einen Druckunterschied in einer Röhre, die dann einen "Saug-Effekt" in einer zweiten Röhre erzeugt. Dieser ist jedoch eigentlich ein "Druck"-Effekt, da der zuvor dort herrschende "Normaldruck" einen Überdruck in Relation zum erzeugten Unterdruck darstellt. Der "normale" Luftdruck (in der zweiten Röhre) drückt dann das Fluid in Richtung des Unterdrucks, der zuvor mit der Strömung in der ersten Röhre erzeugt wurde.

Konvektion in unserem Sinne aber entsteht fast immer durch einen Dichteunterschied (thermische Konvektion). Dadurch entsteht zwar eine Strömung des Wasserdampfes von unten nach oben (gegen die Schwerkraft). Wenn dadurch aber ein Druckunterschied-Effekt zustande käme (was aufgrund der geringen Geschindigkeit wohl kaum den og. Saugpumpen-Effekt nach sich zieht)würde, wenn überhaupt, jedoch Luft von der Seite bzw. von allen Seiten nachströmen, nicht nur von unten.

Ferner würde dort am meisten Luft "nachgesaugt", wo der Druckunterschied am höchsten wäre, und das wäre wohl eher dort, wo die Fließgeschwindigkeit am höchsten ist, also oben in der Wolke.

Deswegen denke ich, sollten eher die "Saugen-ist-möglich"-Befürworter nachweisen, ob und in welchem Maße es so ist, als die anderen...

[seidenschwan]

AW: warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

Eines denke ich muss klar sein- ich habe da auch die frage wohl nicht fachgerecht formuliert. Aber darauf kam es mir ja auch nicht an- Es gibt in der Natur kein saugen. Es gibt nur Null druck alles darüber ist Überdruck. ES GIBT GAR KEINEN UNTERDRUCK. Damit gibt es nur drücken. Ein Motor zum Beispiel kann deshalb auch nur mit Atmosphäre "ansaugen" will ich mehr in den Zylinder bringen benötigt der eine Aufladung.
Deshalb bin ich immer noch nicht weiter. Heut am Berg wars recht labil ich ging landen weils überall trug, Gewitter angesagt waren und ein Fettes Wolkenband aufzog. Der Fluglehrer lies seine Schüler eine halbe Stunde später unter einer dunklen Wolkendecke unbeschwert auf geschätzte 2000 meter aufdrehen. Woher weis der Tausendsassa das ..ich hätte auch gerne. ....
Johann.

[TobiasG]

AW: warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

Hallo Pikachu,

Nein, wie ich schon sagte kann ich diesen Effekt nicht belegen.
Mir liegt nur die Vorstellung nahe, dass die Dynamik in den Wolken
Einen Einfluss auf die darunterliegende atmosphäre hat.
ich hoffe, das hastt du schon mal beobachtet :-D

Wieso ein Nachströmen von unten unmöglich ist leuchtet
mir nicht ein. Die Geschwindigkeiten in einer Gewitterwolke
Sind schon ganz ordentlich.
Atmosphärische Konvektion ist ja ein Wärmetransport nach oben.
Von Unten (Boden).

Halte dich nicht zu sehr mit dem Druck auf, der lässt
Sich auch aus den Gleichungen eliminieren.

Wenn ein Antrieb eine Luftbewegung erzeugt, die ihrerseits
Luftbewegungen induziert, die sich immer ausbreiten, warum
sollte es einen prinzipiellen Unterschied machen, ob es Auftrieb
Oder ein Druckunterschied war, der am Ursprungsort, die Luftbewegung in Gangsetzt?
Auch Auftrieb ist ja letztlich durch den druckunterschied erklärt.

T

[TobiasG]

AW: warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

Gut wie gefällt folgendes Beispiel:
Der Fluss eines "Dipols" in 2D Potentialtheorie:

http://farside.ph.utexas.edu/teaching/336L/Fluidhtml/node63.html

Man drehe es in die Vertikale und lasse die beiden Punktquellen sich
entfernen, meinetwegen unter konstanter Dipolstärke.

Das sollte dann einfach als Beispiel dienen, dass es nicht
ungewöhnlich ist, dass ein Flussfeld, weite Kreise zieht und
durchaus Einströmen von den Seiten und von unten passieren kann.
Auch ohne entprechendes Staubsaugerrohr.

Gruss

T

[luaas]

AW: warum saugts nicht trotz fetter Wolken?

Gut wie gefällt folgendes Beispiel:
Der Fluss eines "Dipols" in 2D Potentialtheorie:

T

Spätestens hier hat der Thread sein Reifestadium erreicht, bei dem auch die ernsthaften Mitleser das Feld räumen.
Viel Spaß noch...

Und @Johann: Warum fragst Du den "Tausendsassa" nicht einfach, wie er zu seiner Einschätzung kam. Vielleicht war sie gut begründet, dann kannst Du etwas lernen. Oder sie war blindlings aus dem Bauch getroffen. Dann kannst Du erkennen, dass auch Fluglehrer nicht immer so genau wissen was sie tun.

Erstaunlich häufig hat scheinbar erfolgreiches Gleitschirmfliegen auch damit zu tun, wie weit man sein eigenes Glück herauszufordern bereits ist. Wären Piloten besser in Wahrscheinlichkeitsrechnung, würde viel weniger geflogen.