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2024-07-10T18:24:43Z

Parcel-Methode: Gliederung

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Der Begriff '''Luftpaket''' bezeichnet in der [[theoretische Meteorologie|theoretischen Meteorologie]] eine bestimmte [[Luft]]<nowiki/>menge bzw. ein Luftvolumen, das
* groß genug ist, um über [[Zustandsgröße]]n wie [[Lufttemperatur|Temperatur]], [[Luftdruck|Druck]], [[Luftdichte|Dichte]] und [[Luftfeuchtigkeit]] beschrieben werden zu können, aber
* klein genug ist, um in der mathematischen Behandlung als [[infinitesimal]] zu gelten.
Es handelt sich folglich um ein [[Idealisierung (Physik)|theoretisches Konzept]], das dazu dienen soll, kleinräumige Effekte in einem eng begrenzten Raum richtig zu beschreiben, obwohl es eine solche Begrenzung [[de facto]] nicht gibt.

Der Begriff wird vor allem angewendet wenn es gilt, [[adiabatische Zustandsänderung|adiabatische]] vertikale oder auch [[Advektion|advektive]] ''(horizontale Strömung)'' Prozesse der Atmosphärendynamik zu beschreiben. In manchen Zusammenhängen ist es auch [[didaktisch]] vorteilhafter, den Aufstieg einer bestimmten Luftmenge in der [[Erdatmosphäre|Atmosphäre]] darzustellen als die Dynamik nicht scharf voneinander abzugrenzender [[Luftmasse (Meteorologie)|Luftmasse]]n.

== Parcel-Methode ==
Durch die Betrachtung eines Luftpakets lassen sich die [[Kräftegleichgewicht|Gleichgewichtsbedingungen]] der [[Mechanik]] auf die Erdatmosphäre übertragen (''Parcel-Methode'', engl. ''parcel'' „Paket“).<ref>''Leitfaden für die Ausbildung im DWD'' Nr. 1, [[Deutscher Wetterdienst]].</ref>

Das Luftpaket besitzt vor der vertikalen Verschiebung dieselbe ''Dichte'' bzw. ''Temperatur'' wie die umgebende Luft. Ihm wird ''keine'' [[Wärme]] zugeführt oder entzogen, d. h. es bewegt sich ''[[adiabatisch]]''. Zusätzlich wird davon ausgegangen, dass ''keine'' Mischung mit der umgebenden Luft eintritt ''([[laminare Strömung]])''.

=== Trockenadiabatischer Aufstieg ===
{|
| colspan="2" align="center" | [[Hydrostatisches Gleichgewicht|Hydrostatisches Gleich- oder Ungleichgewicht]]
|-
| [[Bild:Stabile Atmosphärenschichtung.png|300px|right|Stabile Atmosphärenschichtung]]
|
:Die [[stabile Atmosphärenschichtung]] beschreibt den Zustand der Erdatmosphäre, bei dem die vertikale Temperaturabnahme (schwarze Linie in der Abb.) ''kleiner'' ist als die ''[[Trockenadiabatischer Temperaturgradient|trockenadiabatische]] Temperaturabnahme'' (TA, rote Linie in den Abb.n), also geringer als 0,98 °C auf 100 Meter Höhendifferenz.
|-
| [[Bild:Neutrale Atmosphärenschichtung.png|300px|right|Neutrale Atmosphärenschichtung]]
|
:Bei einer [[Neutrale Atmosphärenschichtung|neutralen Atmosphärenschichtung]] (indifferentes Gleichgewicht) steigt das Luftpaket trockenabiabatisch mit einem Temperaturverlust von 0,98 °C pro 100 m. Wegen der neutralen Schichtung der Atmosphäre erfährt es trotz Auf- oder Abstieg keinen thermischen Auf- oder Abtrieb und bleibt in der "Schwebe".
|-
| [[Bild:Labile Atmosphärenschichtung.png|300px|right|Labile Atmosphärenschichtung]]
|
:Bei einer [[Labile Atmosphärenschichtung|labilen Atmosphärenschichtung]] ist die Temperaturabnahme der Atmosphäre (schwarz) ''größer'' als 0,98 °C pro 100 m (rot); die Temperatur eines aufsteigenden Luftpakets reduziert sich also weniger stark als der [[Temperaturgradient]]. Die Luft ist (oder wird) wärmer als die Umgebung – mit steigender Tendenz –, steigt darum beschleunigt weiter auf und entfernt sich immer weiter vom Gleichgewicht.
|}

=== Feuchtadiabatischer Aufstieg ===
Analog verhalten sich die Gleichgewichte für den ''[[Feuchtadiabatischer Temperaturgradient|feuchtadiabatischen]] Aufstieg'', bei welchen das Luftpaket ''feuchtadiabatisch'', also mit etwa 0,5 °C pro 100 m, steigt. Auch hier unterscheidet man zwischen (feucht-)stabiler und (feucht-)labiler Schichtung.

=== Sonderfall ===
Im Sonderfall der [[Bedingt labile Atmosphärenschichtung|bedingt labilen Atmosphärenschichtung]] ist die Atmosphäre bei trockenadiabatischem Aufstieg stabil, jedoch bei feuchtadiabatischem Aufstieg labil.

== Einzelnachweise ==
<references/>

[[Kategorie:Meteorologisches Konzept]]

Luftpaket - Versionsgeschichte

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