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Arbeitsblatt: Föhnprozesse

Föhnprozesse

Überströmen Winde Gebirge, so kommt es zu Föhnprozessen. In den Alpen werden diese Winde auch tatsächlich Föhn genannt, in den Rocky Mountains heißen Sie z.B. Chinook, im Norden des Atlas Leveche.

Föhn mit Niederschlag – thermodynamische Föhntheorie

Die klassische Föhntheorie geht davon aus, dass ein Luftpaket ein Gebirge überquert. Ab dem Kondensationsniveau kommt es zu Niederschlägen.

Das Bild zeigt ein Schaubild, das den Anstieg und Abstieg von Luftmassen über ein Gebirge darstellt. Links ist ein blaue Aufwärtspfeil mit der Beschriftung Aufsteigen von Luftmassen (trockenadiabatisch ca. 1 K/100m) zu sehen. Rechts ist ein roter Abwärtspfeil mit der Beschriftung Absinken von Luftmassen (trockenadiabatisch 1 K/100m) abgebildet. Die Grafik ist in zwei Bereiche unterteilt: Luv (links) und Lee (rechts). In der Mitte befindet sich ein Berg. Die Luft steigt auf der Luv-Seite auf, kühlt sich ab und erreicht das Kondensationsniveau, wo Wolkenbildung angezeigt wird. Auf der Lee-Seite sinkt die Luft wieder ab und erwärmt sich. Es sind verschiedene Höhenstufen in Metern über Normalnull (NN) markiert: 0 m, 1000 m, 2000 m, 3000 m, und 3500 m. Unten links sind Temperatur, Luftfeuchtigkeit und spezifische Feuchtigkeit auf Meereshöhe angegeben: 20°C, 9.4 g/m³, 54%.

Föhn ohne Niederschlag – hydraulische Föhntheorie

Es kann auch ohne Niederschlag auf der Luvseite zu Föhnprozessen kommen. Dabei besteht auf der Luvseite manchmal eine Temperaturinversion.

Das Bild zeigt ein Schaubild, das den Luftfluss über ein Gebirge darstellt. Auf der linken Seite ist die Luv-Seite mit einer kalten Höhenströmung gekennzeichnet. Die Luft steigt auf, kühlt sich ab und erreicht eine Höhe von 3500 m über Normalnull (NN), wo die Temperatur -5°C beträgt und die spezifische Feuchtigkeit 3,3 g/m³ bei 100% relativer Luftfeuchtigkeit erreicht. Auf der rechten Seite, der Lee-Seite, befindet sich wärmere Luft. Ein roter Pfeil zeigt den Abstieg der Luftmassen an, beschrieben als Absinken von Luftmassen, trockenadiabatisch (+1 K/100m). Die Höhen sind in Metern über NN angegeben: 0 m, 1000 m, 2000 m, 3000 m, und 3500 m. Der Hintergrund ist links blau und rechts rot, was die Temperaturunterschiede zwischen Luv und Lee verdeutlicht.

Taupunktkurve

Das Bild zeigt ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen Temperatur in Grad Celsius (x-Achse) und Wasserdampfgehalt in Gramm pro Kubikmeter Luft (y-Achse) darstellt. Beschriftungen auf dem Diagramm weisen auf Übersättigung / Wolkenbildung oberhalb der Kurve und Untersättigung / Wolkenauflösung unterhalb der Kurve hin. Datenpunkte sind bei verschiedenen Temperaturen markiert: -1,5°C (1,4 g/m³), 0°C (2,3 g/m³), 5°C (6,8 g/m³), 10°C (9,4 g/m³), 15°C (12,8 g/m³), 20°C (17,3 g/m³), 25°C (23,1 g/m³), 30°C (30,4 g/m³) und 35°C (39,6 g/m³)

Aufgaben:

Erklären Sie ausgehend von der Taupunktkurve die Bildung bzw. Auflösung von Wolken.
Erklären Sie anhand der Abbildungen den Föhnprozess mit bzw. ohne Niederschlag.
Arbeiten Sie aus der Taupunktkurve die Temperaturen sowie jeweils die absolute und relative Feuchte der einzelnen Luftpakete heraus.

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