Warum ist es in den Bergen kühler als auf dem Meeresspiegel, wenn die warme Luft nach oben steigt?

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In der heißesten Zeit des Jahres suchen viele Menschen Erfrischung in den Bergen, wo die Temperaturen niedriger sind als im Flachland. Aber wie ist das möglich, wenn die warme Luft in der Atmosphäre nach oben steigt? Müsste es nicht andersherum sein? Hier ist der Grund für diesen offensichtlichen Unsinn.

Luft, die in die Berge aufsteigt, kühlt sich ab

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Die einen lieben das Meer, die anderen bevorzugen die Berge mit ihren grünen Landschaften, den faszinierenden und verschlungenen Pfaden und den steilen Pfaden, die zum Ziel führen: dem Gipfel. Hier atmet man eine Luft, die deutlich kälter und dünner ist als die auf Meereshöhe, was paradox erscheinen mag: Die warme Luft tendiert nämlich dazu, nach oben zu steigen, und folglich sollte es in den Höhen der Berge nicht so kühl sein.

Und doch ist es genau so, und viele Menschen suchen gerade auf den kühleren Gipfeln Schutz vor der oft unerträglichen Sommerhitze, um in den Wäldern zu wandern oder einfach die Kühle der Berge zu genießen. Aber wie ist es möglich, dass die Temperaturen in diesen hoch gelegenen Gebieten nicht wärmer sind als im Flachland? Der Grund dafür ist, dass die heiße Luft, wenn sie an einem Berghang aufsteigt, an Druck verliert, bis sie sich ausdehnt und folglich abkühlt.

Luft verliert an Druck und dehnt sich aus, wenn sie aufsteigt

Dieses Phänomen hat einen genauen Namen: Es wird adiabatische Abkühlung genannt. Der Grund, warum es im Gebirge kälter ist als auf Meereshöhe und nicht umgekehrt, obwohl warme Luft nach oben wandert, ist der Druckabfall, der entsteht, wenn eine warme Luftmasse aufsteigt. An diesem Punkt dehnt sich die Luft, wie gesagt, aus und verliert durch die Wechselwirkung mit ihrer Umgebung Wärme.

Was geschieht, wenn die Luft den Gipfel des Berges erreicht? Nach dem Passieren des Gipfels beginnt die Strömung auf der gegenüberliegenden Seite, der sogenannten Abwindseite, abzufallen. Die Leeseite eines Berges ist die Seite, die vor dem vorherrschenden Wind geschützt ist, und befindet sich in der Regel auf der Ostseite der Landzunge, da die stärksten Winde im Allgemeinen aus dem Westen wehen. Das Klima auf der Leeseite eines Gebirges oder einer Gebirgskette ist warm, aber trocken, während es auf der gegenüberliegenden Seite, der Luvseite, extrem feucht ist. Beim Absinken der Luft auf der Leeseite kommt es daher zu einer so genannten adiabatischen Erwärmung: Das Volumen der Luftmasse nimmt ab, der Druck nimmt zu, und das Ergebnis ist, dass sich die Luft erwärmt.

Die Rolle der Sonnenwärme in der frischen Bergluft

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Der Druck der Erdatmosphäre wird durch die Anzahl der Moleküle pro Volumeneinheit bestimmt und nimmt mit zunehmender Höhe immer mehr ab. Wenn die Luft von der Oberfläche aufsteigt, z. B. durch den Wind an der Seite eines Berges, dehnt sie sich von einem höheren zu einem niedrigeren Druck aus. Kurz gesagt, die expandierende Luft kühlt sich ab.

Generell gilt: Je weiter man sich vom Boden und der Erdoberfläche entfernt, desto dünner wird die Atmosphäre: Die in einem System enthaltene Gesamtwärme hängt nämlich mit der Menge der darin enthaltenen Materie zusammen, weshalb die Luft mit zunehmender Höhe immer kühler wird. Die globale Erwärmung, die durch die Sonnenenergie entsteht, trägt ebenfalls zu diesem Prozess bei. Ein Teil dieser Wärme wird in die Atmosphäre zurückgestrahlt, ohne jemals die untere Atmosphäre zu erreichen, ein anderer Teil wird in den Weltraum verteilt. Die Atmosphäre reflektiert auch einen Teil dieser Wärme zurück zur Erdoberfläche, und je höher man sich befindet, desto mehr Sonnenenergie geht in den Weltraum verloren, wodurch es schwieriger wird, die Wärme zu speichern.