Sie bilden sich auf zweierlei Weise. Wir unterscheiden "Wärmegewitter" und
"Frontgewitter": „Wärmegewitter" entstehen, wenn feuchtwarme Luft durch
starke Sonneneinstrahlung vom Boden her erhitzt und zum Aufsteigen in kältere
Luftschichten gezwungen wird. Man spricht deshalb auch von „Luftmassengewitter".
Nach der Entladung dauert das schöne Sommerwetter an. Ganz anders ist das bei
so genannten „Frontgewittern“. Sie werden durch großräumige Luftverschiebungen
verursacht und können mit Geschwindigkeiten von über 50 Kilometern pro Stunde
über weite Gebiete hinwegziehen. Frontgewitter treten an der Grenze zwischen
feuchter Warmluft und heranrückender kühler Luft auf. Damit leiten sie die
Zufuhr einer anderen Luftmasse und damit einen Wetterwechsel ein. Oft kommt es
dabei auch zu Sturm und Hagel. Frontgewitter treten viel häufiger auf als die
Wärmegewitter. Die bekannte „Gewitterschwüle“ ist der typische Vorbote eines
Wärmegewitters. Ein heraufziehendes Frontgewitter erkennen wir dagegen oft schon
am Morgen an Wolken, die anzeigen, dass die Kaltluft in der Höhe schon eingetroffen
ist. Eine Gewitterwolke sieht aus wie Zuckerwatte oder ein Blumenkohl und ist
meistens über 10 Kilometer hoch und im oberen Teil als ambossförmige
Eiswolke ausgebildet.
Blitz:
Er besteht also aus unvorstellbar vielen Elektronen, die sich ihren Weg durch die
Luft suchen um negative und positive Ladungen auszugleichen. Das sind in einem
Gewitter so viele, dass man davon einen ganzen Staat ein Jahr lang mit Strom
versorgen könnte, wenn man die Elektronen in nutzbare Energie umwandeln und
speichern könnte. Ihren Weg suchen sich die Elektronen meist nicht direkt
und daher sieht der Blitz zackig und verzweigt aus. Die allermeisten
Blitzentladungen finden übrigens zwischen den Wolken selbst statt und
erreichen niemals den Erdboden!
Donner:
Er ist nur eine Begleiterscheinung. Wieder kommt hier die Reibung mit ins Spiel.
Im sogenannten Blitzkanal, durch den sich die Elektronen bewegen, entsteht Reibung.
Die umgebende Luft wird dabei so stark erhitzt, dass sie sich explosionsartig ausdehnt.
Ein lauter Knall ist die Folge, den man in weiterer Entfernung als Donnergrollen
wahrnimmt. Mit Hilfe des Donners kann man übrigens feststellen, wie weit ein Gewitter
entfernt ist. Mit einer Stoppuhr misst man die Zeit, die zwischen Blitz und Donner vergeht.
Die Sekundenzahl teilt man durch 3 und erhält als Ergebnis die Entfernung des Gewitters
in Kilometern. Beispiel: Ist der Donner 6 Sekunden nach dem Blitz zu hören, ist das
Gewitter noch 6 : 3 = 2 Kilometer entfernt.
Regen:
Das Wasser auf der Erde, zum Beispiel aus Flüssen und Meeren, verdampft unter dem Einfluss
von Wind und Sonneneinstrahlung und steigt auf in die höheren Schichten der Atmosphäre.
Beim Wasserkochen kann man das gut beobachten, wie heiße Dampfschwaden nach oben steigen.
So ähnlich ist das auch in der Natur - natürlich bei viel niedrigeren Temperaturen.
Je höher der Wasserdampf in die Luft steigt, desto mehr kühlt er nach und nach wieder ab.
Denn in höheren Schichten der Atmosphäre sinkt auch die Lufttemperatur. Während der Wasserdampf
abkühlt, kondensiert er. Das heißt, die vorher fein verteilten Wassertröpfchen schließen sich
zu etwas größeren Tröpfchen zusammen. Auch das kann man am Kochtopf beobachten - der heiße Dampf
schlägt sich am Deckel nieder und bildet Tropfen. Wenn sich in der Atmosphäre in Höhen von etwa 500
bis 11.000 Metern die Tröpfchen nach und nach verbinden, dann entstehen schließlich die sichtbaren
Wolken. Sie erscheinen zwar im Allgemeinen weich und wattig, doch sie sind ungemütlich kalt und
feucht. Sie bestehen aus unzählbar vielen Wassertropfen oder Eiskristallen. Nach und nach
schließen sich immer mehr Tröpfchen zu immer größeren zusammen. Sie werden schließlich so
schwer, dass sie beginnen abzusinken. Auf dem Weg nach unten wachsen sie weiter, da sie
immer mehr Teilchen aufnehmen. So entsteht schließlich Sprühregen. Regen mit großen Tropfen
bildet sich meistens dann, wenn die Temperatur in der Wolke so niedrig ist, dass Eiskristalle
entstehen. Sie vereinigen sich zu Schneeflocken, fallen nach unten und tauen in den wärmeren
unteren Luftschichten wieder auf. Sie kommen dann als große Regentropfen auf der Erde an.
Hochdruck- und Tiefdruckgebiete:
Sie entstehen aufgrund der wichtigsten Eigenschaften der Luft: 1. Luft wiegt was! 2. Warme Luft
braucht mehr Platz als kalte Luft. Durch ihr Gewicht übt die Luft eine Kraft auf die Oberfläche
der Erde aus. Diese Kraft nennt man auch Luftdruck. Direkt an der Erdoberfläche ist der Druck
am größten, da dort nicht nur die unterste, sondern auch alle darüber liegenden Luftschichten
auf den Boden drücken. Die Sonne scheint auf die Erde und erwärmt ihre Oberfläche. Die Erde
gibt die Wärme an die Luft ab, das heiÿ dቐԓ Luftmoleküle bewegen sich heftiger, so dass sie
mehr Platz benötigen als im kalten Zustand. Auf gleichem Raum befinden sich nun weniger
Luftmoleküle, man sagt die Dichte der Luft wird kleiner. Durch die geringere Dichte, ist die
warme Luft leichter als die kalte Luft, dadurch ist auch ihr Druck auf die Erde geringer geworden.
Die warme Luft steigt nach oben, so dass ein Luftloch entsteht, in dem der Luftdruck sehr klein ist.
Es ist ein Tiefdruckgebiet entstanden. Hochdruckgebiete nennt man dementsprechend die Gebiete,
in denen die Luft kalt ist und so einen großen Druck auf die Erdoberfläche ausübt.
Nebel:
Das Wort Nebel hat griechische und lateinische Wurzeln und bedeutet nichts anderes als "Wolke".
Dabei sind in der Nähe des Erdbodens Wassertröpfchen ganz fein in der Luft verteilt.
Von Nebel spricht man, wenn die Sichtweite geringer als ein Kilometer ist. Beträgt
die Sichtweite mehr als einen Kilometer aber weniger als vier Kilometer herrscht Dunst.
Kann man weniger als 200 Meter weit sehen, spricht man von starkem Nebel. Nebel oder
Dunst sind tatsächlich nichts anderes als eine Wolke, die Bodenkontakt hat. Im Gebirge
können Wolken, die einen Hang berühren, zu Nebel werden, man spricht dann von
"aufliegender Bewölkung". Nebel entsteht, wenn mit Wasserdampf gesättigte Luft abkühlt.
Dann kommt es zur sogenannten Kondensation. Das heißt, die in der Luft vorhandene Feuchtigkeit
schließt sich zu immer größeren Tröpfchen zusammen, bis wir sie schließlich sehen können und
sich diese als Feuchtigkeit auf Gegenständen niederschlagen. Darum entwickelt sich Nebel
oft am Abend oder in der Nacht, wenn sich warme und feuchte, bodennahe Luft abkühlt. Nebel
tritt deshalb auch besonders im Herbst auf, weil die Luft nach und nach immer kühler wird
und die aufsteigende Feuchtigkeit aus dem Erdboden dann Nebel bildet. Weil kühle Luft nach
unten sinkt, entsteht Nebel meist zunächst in Senken und Tälern sowie dicht über dem Boden.
Wenn Nebel örtlich nur in einem sehr kleinen Bereich entsteht, spricht man auch von einer
Nebelbank.
Taupunkt:
Im Kapitel Hygrometer habe ich den Taupunkt nach meinem Verständnis beschrieben.
Was noch fehlt, ist die Berechnung des Taupunktes. Zum Einsatz kommt die
Magnus–Näherungsformel mit folgenden vorhandenen Größen:
rF - Relative Luftfeuchtigkeit (liefert das Hygrometer HYT221)
Ta - Aktuelle Temperatur (liefert das Hygrometer HYT221)
a = 7,5 b = 237,3 für Ta grösser/gleich 0
a = 7,6 b = 240,7 für Ta kleiner 0 (über Wasser)
a = 9,5 b = 265,5 für Ta kleiner (über Eis, Frostpunkt)
SDD = Sättigungsdampfdruck in hPa = 6,1078 * 10^((a * Ta) / (b + Ta))
DD = Dampfdruck in hPa = rF/100 * SDD
Taupunkt (°C) = log10(DD / 6,1078) Quelle: Wetterochs.de
Wind:
Er entsteht aus dem Zusammenspiel von Hoch- und Tiefdruckgebieten. In einem Tiefdruckgebiet
ist die Luft wärmer und steigt daher nach oben. Es entsteht etwas, was man sich wie ein Luftloch
vorstellen kann. In den benachbarten Hochdruckgebieten ist die Luft kälter und deswegen näher am
Erdboden. Die Luftmoleküle in dem Hochdruckgebiet strömen nun in das Luftloch, um es zu füllen.
Diesen Strom nennen wir Wind!
Windchill:
Windchill setzt sich aus den englischen Wörtern "Wind" und "Chill" zusammen. "Wind" steht,
logischerweise, für den "Wind" und "Chill" wird mit "Kältegefühl" übersetzt, also das
Kältegefühl bei Wind. Jeder kennt dieses Phänomen: obwohl es gerade einmal Temperaturen um
den Gefrierpunkt hat, fühlt es sich an, als ob es -10° C hätte. Es gibt mehrere Formeln zur
Berechnung des Windchill, natürlich liefert jede ein anderes Ergebnis. In meiner Wetterstation
verwende ich folgende Formel:
T=Temperatur in °C/ V=Windgeschwindigkeit in km/h
Windchill = 13,12 + 0,6215 * T – 11,37 * V0,16 + 0,3965 * T * V * 0,16
Ein Beispiel: Bei einer Temperatur von –5°C und einer Windgeschwindigkeit von 20km/h
beträgt die gefühlte Temperatur rund –12°C. Ich erlaube mir eine Bemerkung:
Man sollte diese Sache nicht so wissenschaftlich ernst nehmen. Jeder erfahrene Wanderer,
Sportler oder sei es ein einfacher Spaziergänger berücksichtigt den Wind in seiner Kleiderwahl.
Astrologie:
Ist das uralte Wissen um die Zusammenhänge zwischen unserem Sonnensystem und dem Verhalten der Menschen.
Sie geht aus von dem Grundsatz „Wie oben, so unten" hervor. Aus den Vorgängen am Himmel und dem Geschehen
auf der Erde werden astrologische Lehrsätze beschrieben. Ursprünglich handelte es sich um die Beobachtung
der Sterne aus rein praktischer Perspektive, etwa im Hinblick auf die Landwirtschaft und die Wettervorhersage.
Weiterhin behandelt die Astrologie Sternenbilder: 1. Jungfrau, 2. Steinbock, 3. Krebs, 4. Stier, 5. Wassermann,
6. Schütze, 7. Widder, 8. Fische, 9. Löwe, 10. Skorpion, 11. Waage und 12. Zwillinge. Jedes dieser
Sternzeichen ist einen bestimmten Monat lang sichtbar.
Astronomie:
In der Astronomie erforscht man das Universum, Entstehung der Sterne, Planeten, Monde und Meteoriten
und aus was sie bestehen. Die Astronomie ist die Lehre von den Gestirnen und den Gesetzen des Weltalls.
CEST / CET:
CEST heißt Central European Summer Time und hebt explizit hervor, dass es sich um die Sommerzeit handelt.
Die Differenzen der einzelnen Zeitzonen zueinander werden immer in Relation zur "Universal Time Coordinated"
(UTC) angegeben, also der Zeit, die auf dem Nullmeridian (nullter Längengrad)
besteht. Für die Central European Time gilt die Zeitzone UTC +1. Im Sommer stellen wir die
Uhren eine Stunde vor, erreichen dadurch also UTC +2.
CSV-Format / String:
CSV steht für "Comma Separated Values", also eine Textdatei, die Daten enthält, deren Datenfelder (Spalten) jeweils durch
ein Komma (oder ein anderes Zeichen, z.B. ein Semikolon) getrennt ist.
GUI:
Graphical User Interface. Grafische Benutzeroberfläche, die das Bedienen der Computer erleichtert.
Die Technik ist Bestandteil von Betriebssystemen und Anwendungsprogrammen.
Gute grafische Elemente reduzieren Text und damit auch die Übersetzung in andere Sprachen.
Latitude / Longitude:
Geographische Breite und geographische Länge. Damit lässt sich die Lage eines Punktes auf der Erde beschreiben.
Die Erde wird dabei in 360 Längengrade und 180 Breitengrade aufgeteilt. Längengrade verlaufen durch Nord-
und Südpol, Breitengrade parallel zum Äquator. In der C++ Applikation wird der Lauf der Sonne grafisch
dargestellt. Für die Projektierung ist die geographische Position, z.B. "Borsum", erforderlich.
Mikrocontroller:
Kann man sich als Computer in einem Chip vorstellen. Im Gegensatz zur normalen CPU werden in einem
Mikrocontroller möglichst viele, für den jeweiligen Einsatzzweck notwendige, Komponenten integriert.
Meist befindet sich der Programmspeicher auch ganz oder teilweise im Chip. Oft werden auch die nötigen
Schnittstellen, wie CAN oder SPI, direkt auf dem Chip implementiert.
Mond:
Der Mond dreht sich um die Erde. Und die Erde dreht sich um die Sonne. In einem Jahr ist die Erde einmal
um die Sonne gekreist und der Mond 12 mal um die Erde. Der Mond wird auch "Luna" genannt.
Er ist der einzige Himmelskörper, der sich um die Erde dreht. Seine Bewegungen haben Einfluss auf
das Wetter auf der Erde. Die Gezeiten, Ebbe und Flut richten sich nach ihm. Der Mond dreht sich fast
so schnell um sich selbst, wie er sich um die Erde dreht. Das führt dazu, dass er der Erde immer
dieselbe Seite von sich zeigt. Der Mond braucht 29,5 Tage, um einmal um die Erde zu kreisen. Dadurch
ist er manchmal ganz, halb oder auch fast gar nicht zu sehen. Das unterschiedliche Aussehen liegt
daran, dass die Sonne ihn von der Erde aus gesehen verschieden beleuchtet.
