Lapse rate (Deutsch)
Die latente wärme von verdampfung fügt energie zu wolken und stürme.
Die unterschiedlichen Umweltabfallraten in der gesamten Erdatmosphäre sind von entscheidender Bedeutung in der Meteorologie, insbesondere innerhalb der Troposphäre., Sie werden verwendet, um festzustellen, ob das Paket der aufsteigenden Luft hoch genug ansteigt, damit sich sein Wasser zu Wolken kondensiert, und nach der Bildung von Wolken, ob die Luft weiter aufsteigt und größere Duschwolken bildet und ob diese Wolken noch größer werden und Cumulonimbuswolken (Donnerwolken) bilden.
Wenn ungesättigte Luft ansteigt, sinkt ihre Temperatur mit der trockenen adiabatischen Rate. Der Taupunkt sinkt ebenfalls (infolge abnehmender Luftdruck) , aber viel langsamer, typischerweise etwa -2 °C pro 1.000 m., Wenn ungesättigte Luft weit genug ansteigt, erreicht ihre Temperatur schließlich ihren Taupunkt und Kondensation beginnt sich zu bilden. Diese Höhe wird als der anhebende Kondensationspegel (LCL) bezeichnet, wenn ein mechanischer Auftrieb vorhanden ist, und der konvektive Kondensationspegel (CCL), wenn kein mechanischer Auftrieb vorhanden ist, wobei in diesem Fall das Paket von unten auf seine konvektive Temperatur erwärmt werden muss. Die Wolkenbasis befindet sich irgendwo in der Ebene, die von diesen Parametern begrenzt wird.
Die Differenz zwischen der trockenen adiabatischen Rückfallrate und der Rate, mit der der Taupunkt abfällt, liegt bei etwa 8 °C pro 1.000 m., Bei einem Temperatur – und Taupunktunterschied am Boden kann man die LCL leicht finden, indem man die Differenz mit 125 m/°C multipliziert.
Wenn die Umgebungsabfallrate geringer ist als die feuchte adiabatische Abfallsrate, ist die Luft absolut stabil — steigende Luft kühlt schneller ab als die Umgebungsluft und verliert an Auftrieb. Dies geschieht oft am frühen Morgen, wenn die Luft in Bodennähe über Nacht abgekühlt ist. Wolkenbildung in stabiler Luft ist unwahrscheinlich.,
Wenn die Umgebungsabfallrate zwischen den feuchten und trockenen adiabatischen Rückfallraten liegt, ist die Luft bedingt instabil — ein ungesättigtes Luftpaket hat keinen ausreichenden Auftrieb, um zum LCL oder CCL aufzusteigen, und es ist stabil gegenüber schwachen vertikalen Verschiebungen in beide Richtungen., Wenn das Paket gesättigt ist, ist es instabil und steigt auf das LCL oder CCL an und wird entweder aufgrund einer Inversionsschicht der konvektiven Hemmung angehalten, oder wenn das Heben fortgesetzt wird, kann eine tiefe, feuchte Konvektion (DMC) auftreten, da ein Paket auf das Niveau der freien Konvektion (LFC) ansteigt, wonach es in die freie Konvektionsschicht (FCL) eintritt und normalerweise auf das Gleichgewichtsniveau (EL) ansteigt.,
Wenn die Umgebungsabfallrate größer als die trockene adiabatische Rückfallrate ist, hat sie eine superadiabatische Rückfallrate, die Luft ist absolut instabil — ein Luftpaket gewinnt an Auftrieb, wenn es sowohl unter als auch über das anhebende Kondensationsniveau oder das konvektive Kondensationsniveau ansteigt. Dies geschieht oft am Nachmittag vor allem über Landmassen. Unter diesen Bedingungen ist die Wahrscheinlichkeit von Kumuluswolken, Schauer oder sogar Gewitter erhöht.,
Meteorologen verwenden Radiosonden, um die Umweltabfallrate zu messen und sie mit der vorhergesagten adiabatischen Abfallsrate zu vergleichen, um die Wahrscheinlichkeit eines Anstiegs der Luft vorherzusagen. Diagramme der Umgebungsrafferrate sind als thermodynamische Diagramme bekannt, Beispiele dafür sind Skew-T log-P-Diagramme und Tephigramme. (Siehe auch Thermik).
Der Unterschied in der feuchten adiabatischen Rückfallrate und der Trockenrate ist die Ursache für das Phänomen des Föhnwinds (in Teilen Nordamerikas auch als „Chinook-Winde“ bezeichnet)., Das Phänomen existiert, weil warme feuchte Luft durch orographisches Anheben und über die Spitze eines Gebirges oder eines großen Berges aufsteigt. Die Temperatur nimmt mit der trockenen adiabatischen Rückfallrate ab, bis sie auf den Taupunkt trifft, wo Wasserdampf in der Luft zu kondensieren beginnt. Oberhalb dieser Höhe sinkt die adiabatische Rückfallrate auf die feuchte adiabatische Rückfallrate, wenn die Luft weiter ansteigt. Auf Kondensation folgt häufig auch Niederschlag auf der Ober – und Windseite des Berges., Wenn die Luft auf der Leeseite abfällt, wird sie durch adiabatische Kompression mit der trockenen adiabatischen Lapsusrate erwärmt. Somit ist der Föhnwind in einer bestimmten Höhe wärmer als die entsprechende Höhe auf der Windseite des Gebirges. Da die Luft viel von ihrem ursprünglichen Wasserdampfgehalt verloren hat, erzeugt die absteigende Luft außerdem eine trockene Region auf der Leeseite des Berges.