Nebel. Nebelentstehung

Transkript

1 Nebel Nebel ist eine auf dem Erdboden aufliegende Schichtwolke (Stratus) Sie besteht aus unzähligen, winzig kleinen und in der Luft schwebenden Wassertröpfchen (Durchmesser 0,01 0,1 mm). bezieht sich auf eine horizontale Sichtweite kleiner 1 km. Nebelentstehung Die Entstehung ist ähnlich wie bei einer Wolke, findet aber in Bodennähe statt. Die am Erdboden lagernden Luftschichten erreichen durch Abkühlung Sättigung (100% relative Feuchte) und der Wasserdampf beginnt zu kondensieren es bilden sich feinste Tröpfchen. Diese Abkühlung erfolgt jedoch nicht durch einen Hebungsprozeß wie bei Wolken. Nebel entsteht durch: Abkühlung der Luft (Abkühlungsnebel) 1. Die nötige Abkühlung kann bei Sonnenuntergang durch Ausstrahlung oder 2. durch Heranführung (Advektion) warmer Luft über kalter Unterlage Zufuhr von Wasserdampf durch Verdunstung (Verdunstungsnebel) Mischung verschieden temperierter Luftmassen mit entsprechend unterschiedlichem Wasserdampfgehalt (Mischungsnebel) Nebelarten So können sich verschiedenste Nebelarten bilden, die wir nun einmal genauer unter die Lupe nehmen wollen. Abkühlungsnebel (Advektionsnebel) - Kaltwassernebel oder auch Küstennebel (coastal fog) -

2 Besonders im Frühjahr (Mai), wenn feuchtwarme Luft, z.b einer Warmfront, über kaltes Wasser geführt wird, kühlen sich die unteren Luftschichten bis zum Taupunkt ab und die darin enthaltene Feuchtigkeit kondensiert. Ist die Wassertemperatur (TW) > als die Taupunktstemperatur (Td) = kein Nebel Ist aber die TW < oder = der Td muss mit Nebel gerechnet werden. Meere weisen kalte und warme Strömungen auf. Bekannt sind z. B. der warme Golfstrom und der kalte Labradorstrom. So kann es durch Abkühlung feuchtwarmer Luftmassen aus südlichen Breiten (Golfstromeinfluß) über dem kalten Wasser des Labradorstromes zu starker Nebelbildung auf dem offenen Meer kommen. Ein ganz berüchtigter Nebel wegen seiner Dichte ist der Neufundlandnebel vor der Küste Nordamerikas. Feuchtwarme Luft aus südlichen Breiten wird nach Norden geführt. Über dem warmen Golfstrom nimmt diese Luft zusätzliche Feuchte auf und wird bei weiterem Vorstoßen nach Norden über den sehr kalten Labradorstrom geführt. Jetzt kühlt sie unterste Schicht sehr schnell bis zum Taupunkt ab du es kommt zu einer starken und hochreichenden Nebelbildung auf dem offenen Meer vor den Küsten Neufundlands. Der Nebel hält so lange an, bis die südliche Strömung nachlässt. Verdunstungsnebel - Warmwassernebel und Seerauch - Besonders im Herbst (Sept./Okt), wenn erste Kaltlufteinbrüche, z.b einer Kaltfront, über das noch warme Wasser geführt werden, kommt es zu bodennaher Verdunstung und zur Kondensation (große Tropenbildung) in den darüberliegenden Kaltluftschichten. Es kommt zu ausgedehnten Nebelfeldern über der Ostsee. Zur Nebelbildung muß die Temperaturdifferenz zwischen Wasser und Luft größer als etwa 10 C sein. Arktischer Seerauch Der Entstehungmechanismus ist der gleiche wie beim Warmwassernebel. Diese Nebelform tritt bevorzugt über arktischen oder subarktischen Gewässern, aber auch in strengen Wintern in den Mittleren Breiten wird Seerauch beobachtet. Mischungsnebel (mixing fog) Treffen zwei unterschiedlich warme Luftmassen aufeinander, so vermischen sie sich entweder horizontal oder vertikal. Ist die warme Luft dabei sehr feucht (ist aber noch nicht gesättigt), dann kann durch die Mischung mit der kälteren

3 Luft im Mittel eine Temperatur entstehen, die zur Sättigung führt. Es bildet sich Mischungsnebel Mischungsnebel tritt an der Küste auf, wenn sich kältere Luft über Wasser mit der wärmeren Luft über Land mischt. Strahlungsnebel (radiation fog) Voraussetzung: 1. Abkühlung des Erdbodens während der Nachtstunden durch Ausstrahlung Die bodennahe Luft wird durch den direkten Kontakt mit der Erde ebenfalls abgekühlt. Dadurch wird die Luft am Boden dichter und somit schwerer, als die darüber lagernde wärmere Luft. Es entsteht eine Bodeninversion. Deshalb sammelt sich der Strahlungsnebel gern in Mulden und Tälern an. 2. Klare Nacht (keine Wolken), damit die Ausstrahlung nicht behindert wird 3. Nur geringe Luftbewegung (oder kein Wind), da die Luft nur dann längere Zeit mit dem Erdboden in Berührung bleiben kann; bei stärkerem Wind erfolgt Durchmischung 4. Hohe Luftfeuchtigkeit in den bodennahen Schichten Erreicht die Luft bei dieser Art der Abkühlung den Taupunkt, so kondensiert der Wasserdampf zu feinsten Nebeltröpfchen. Der so entstehende Strahlungsnebel wächst vom Boden her nach oben und erreicht seine größte Dichte bei Sonnenaufgang (niedrigste Temperatur). Zu den bekanntesten Strahlungsnebeln gehören: Wiesennebel (shallow fog) Über feuchten Wiesen und Moorlandschaften ist die bodennahe Luft immer sehr feucht. Manchmal reicht hier schon eine geringe Abkühlung durch Ausstrahlung während der Nachtstunden aus, um die bodennahen Luftschichten zur

4 Kondensation des in ihnen enthaltenden Wasserdampfens zu zwingen. Bei ruhiger Luft bilden sich somit über Wiesen und Mooren sehr flache Nebelschichten, die von einem Beobachter mit normaler Körpergröße überblickt werden können. Bodennebel (ground fog) Bodennebel entsteht oft, wenn leichter Wind und die damit verbundene Turbulenz bodennahe, durch Ausstrahlung abgekühlte Luft vom Boden abheben. Dieser Nebel bildet vom Boden aus eine Schicht, die nach oben hin durchsichtig ist, also Mond und Sterne sind gut zu erkennen. Hochnebel (low stratus) Wird feuchte Luft durch mäßigen Wind über eine am Boden liegende abgekühlte Luftschicht geführt, so reicht diese Zeit nicht aus, dass diese Luft ihren Taupunkt direkt am kalten Erdboden erreicht. Durch die Turbulenz des Windes wird diese fast bis zum Taupunkt abgekühlte Luftschicht angehoben und in geringer Höhe zur Kondensation gezwungen. So bildet sich eine sehr niedrige, stratusähnliche Wolkendecke, die sogar tagelang bestehen bleiben kann. Orographischer Nebel Von orographischem Nebel spricht man dann, wenn Luft z.b an einem Gebirge zum Aufgleiten gezwungen wird, sich dabei abkühlt und bereits unterhalb der Gipfel zu kondensieren beginnt. Solcher Nebel entsteht vielfach an Orten, wo Passate feucht-warme Luftmassen gegen ausgedehnte Gebirgsmassive führen: An den Ostküsten Südamerikas und Afrikas (Sansibar und Madagaskar: Über 40 Nebeltage jährlich). Sonderformen

5 Eisnebel Eisnebel ist Nebel aus feinen Eisteilchen. Er kann sich bilden, wenn extrem kalte Luft über relativ warmes Wasser streicht. Der Wasserdampf verdunstet in die sehr kalte Luft und sublimiert rasch, d.h. es bilden sich unmittelbar Eisteilchen. Eisnebel läßt sich häufig im Winter im Gebiet der norwegischen Fjorde sowie an den Küsten Alaskas beobachten. Auch über Schneedecken beobachtet man Eisnebel. Nebelauflösung Im Prinzip kann es drei Gründe, die auch miteinander kombinierbar sind, geben: 1. Erwärmung der Luft Erwärmt die Sonne die Luft, so verdunsten die Nebeltröpfchen meist rasch. Eine Lufterwärmung kann aber auch dadurch erfolgen, dass kalte Nebelluft über eine wärmere Unterlage transportiert wird, z. B. vom kalten Festland zur warmen Wasseroberfläche. 2. Entzug von Wasserdampf Wasserdampf wird aus der Atmosphäre vorwiegend durch Tau- bzw. Reifbildung ausgefällt. Die Luft wird trockener. Diese Art der Nebelauflösung ist im Winter relativ häufig zu beobachten, insbesondere dann, wenn frischer Schnee gefallen ist. Vor allem bei wolkenlosem Himmel setzt sich auf der Schneedecke Reif ab. 3. Vertikaler Luftaustausch durch Turbulenz Wenn turbulenter Austausch einsetzt, vermischt sich die Nebelluft mit höher gelegener trockenerer Luft, was zur Sichtbesserung und oft sogar zur Nebelauflösung führt. Merke: Bei mittleren Windgeschwindigkeiten über 5 m/s wird Strahlungsnebel in der Regel aufgelöst, bzw. er kann sich gar nicht erst bilden. Oft setzt aber Nebelauflösung schon bei einer Windgeschwindigkeit über 3 m/s ein. Künstliche Nebelauflösung ist äußerst kostspielig. Während des 2. Weltkrieges wurden schon Großversuche durchgeführt. Die deutsche Wehrmacht verließ sich darauf, dass Angriffe der Briten aus der Luft unmöglich waren, wenn dichter Nebel Großbritannien einhüllte. Die Bomber hätten zwar starten könne, aber wie hätten sie jemals ohne Sicht wieder landen sollen? Aber sie kamen trotzdem und genau dann, wenn dichtester Nebel über England lag. Und sie landeten dort wieder sicher...die Engländer haben Nebel mit Wärme bekämpft. Beiderseits

6 der Landebahnen wurden große Brenner aufgestellt, aus denen Flammen bis zu ½ Meter Höhe schlugen. Nach etwa 20 Minuten wurde dort so die Bodeninversion weggeheizt und ein Loch in den Nebel gebrannt. Zurückkehrende Flugzeuge erkannten bereits aus großer Entfernung das Nebelloch, um das es brodelte und wallte, wie um einen tätigen Vulkan. Gefahren durch Nebel Verfremdetes Geschwindigkeitsgefühl: Es ist medizinisch belegt, das bei starkem Nebel unser Gehirn die über die Augen aufgenommenen Impulse nicht mehr richtig deuten kann. Der Teil des Gehirns, welcher für das Empfinden der Geschwindigkeit über das Auge verantwortlich ist, spielt im starken Nebel verrückt. Er signalisiert unserem Gehirn, das wir zu langsam fahren: Dabei ist starken Nebel. Daher besteht die Gefahr, dass man im Nebel nur noch mehr auf das Gaspedal drückt. Eingeschränkte Sicht: Die wohl größte Gefahr des Nebels für den Verkehrsteilnehmer ist die eingeschränkte Sicht. Je nach Dichte des Nebels kann sie von einigen Metern bis zu mehreren hundert Metern betragen, wobei letzteres für den Verkehr auf der Strasse weniger ein Problem der Sicht darstellt. Beträgt die Sichtweite im Nebel aber nur noch mehrere Meter, so wird es kritisch. Nasse oder feuchte Straßen: Im Nebel sind die Strassen nass oder feucht. Die Haftreibung der Reifen gegenüber der Straße verringert sich dabei bis zu 30%. Das heißt zum einen, dass ein Fahrzeug einen längeren Bremsweg erhält, zum anderen, dass es weniger schnell in die Kurve gehen kann. Dies liegt daran, dass die Seitenkräfte das Fahrzeug nun eher aus der Bahn drücken können, da sie es mit weniger Haftungskraft als auf trockenen Strassen zu tun haben.

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