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05.04.2014© Burkhard Reutzel FFw Kefenrod1 Wetterkunde.

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Präsentation zum Thema: "05.04.2014© Burkhard Reutzel FFw Kefenrod1 Wetterkunde."—  Präsentation transkript:

1 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod1 Wetterkunde

2 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod2 Was ist Wetter? Niederschlag Sonnenschein Wind Temperatur Nebel Wetter wird in der Meteorologie als der aktuelle physikalische Atmosphärenzustand zu einem bestimmten Zeitpunkt und an einem bestimmten Ort definiert. Wetter setzt sich aus Wetterelementen zusammen : Diese Wetterelemente spielen in sehr komplexer Weise zusammen ; was die Vielfalt des erlebbaren Wetters ausmacht.

3 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod3 Was ist Witterung? Witterung ist der allgemeine, durchschnittliche oder vorherrschende Charakter des Wetterablaufs eines bestimmten Zeitraumes ( wenige Tage bis zu einer Jahreszeit ).

4 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod4 Was ist Klima ? Klima wird durch Klimaelemente bestimmt ( analog zum Wetter ). Das Klima bzw. die Klimaelemente unterliegen dem Einfluß von Klimafaktoren : 1. Höhe des betrachteten Gebietes ( ü. NN) 2. Geographische Breite 3. Geographische Länge 4. Bodenart, Bodennutzung, Vegetation 5. Menschliche Einflußnahme durch Wohnen, Bauen, Verkehr, Emissionen u.v.m.

5 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod5 Das Wetter spielt sich fast ausschließlich in der Troposphäre ab. Diese ist ein Teil der Erdatmosphäre: Troposphäre :0-11 km Höhe, Temperaturabnahme bis –56°C Atmosphäre :bis ca. 80 km Höhe konstantes Mischungsverhältnis: Stickstoff : 78 % N 2 Sauerstoff : 21 % O 2 Argon : 0,9 % Ar Kohlendioxid : 0,034 CO 2 Edelgase : 0,002 % Ozon : 0, % O 3

6 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod6 Von besonderem Interesse für Wetter und Klima ist die atmosphärische Grenzschicht. Sie stellt den Teil der Atmosphäre dar, der in direkter Wechselwirkung mit dem Erdboden steht. In der Grenzschicht vollzieht sich der Austausch von Wärme und Wasserdampf. Die Ausbreitung von Luftverunreinigungen vollzieht sich überwiegend in der Grenzschicht.

7 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod7 Stadtklima : Ist durch die Versiegelung des Erdbodens mit Beton und Asphalt, dichte Bebauung usw. und den damit zusammenhängenden Temperatur –und Strahlungseigenschaften dieser Materialien charakterisiert. Damit sind – gegenüber der unbebauten Umgebung, veränderte Wärmeumsätze verbunden. - im Winter verstärkt Produktion von Abwärme - im Sommer verstärkte Wärmebelastung durch verringerte nächtliche Abkühlung - allgemein verringerter Luftaustausch, höhere Luftverunreinigungen Aus der höheren Temperatur in der Stadt ( gegenüber dem Umland ) resultiert aufsteigende Luftbewegung. Zum Ausgleich strömt von außerhalb kühlere Luft nach

8 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod8 Begriffe der Meteorologie -1 Wind : Wind ist bewegte Luft. Er entsteht durch Luftdruckunterschiede zwischen Hoch – und Tiefdruckgebieten und strömt vom Gebiet höheren Luftdrucks in das Gebiet niedrigeren Luftdrucks. Er weht rechtsherum aus dem Hochdruckzentrum heraus und linksherum in den Tiefdruckkern hinein. Je größer die Rauhigkeit ( Gliederung der Landschaft, Bebauung usw.) um so größer sind Reibung und Ablenkungswinkel. Windrichtung : - ist die Richtung, aus der er weht ( z.B. SW- Wind) Windstärke : in Beaufort ( Bft ) Für die Windstärke ist nicht der absolute Luftdruck entscheidend, sondern das Druckgefälle. Je größer der Luftdruckunterschied zwischen zwei Orten, desto stärker weht der Wind. Windgeschwindigkeit : in km/h, m/s, kn

9 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod9 Begriffe der Meteorologie - 2 Luftfeuchtigkeit : relative Feuchtigkeit in % Taupunkt : ist die Temperatur, auf die Luft abgekühlt werden muß, damit sie mit Feuchtigkeit gesättigt ist. Es setzt Kondensation ( Taubildung ) ein. Luftdruck : in Hectopascal (hPa ), Millibar ( mb ) Hochdruckgebiet : Kalte Luft zieht sich zusammen, wird schwerer und erzeugt einen hohen Druck auf die Erdoberfläche. Ein Hoch bildet sich über Räumen, die stärker abgekühlt sind als die umliegenden Gebiete. Nur im Kern und auf der Rückseite ist gutes Wetter zu erwarten. Tiefdruckgebiet : Erwärmte Luft dehnt sich aus. Sie steigt auf und wird leichter, der Luftdruck dementsprechend niedriger. Ein Tief bildet sich über Räumen, die stärker erwärmt sind als die umliegenden Gebiete. Hochs und Tiefs liegen allerdings nicht fest. Sie verlagern sich mehr oder weniger schnell und folgen gewissen charakteristischen Zugbahnen. Der zwischen Hoch und Tief bestehende Luftdruckunterschied gleicht sich aus, indem schwere Luft in das Gebiet mit leichter Luft strömt. Diese Luftbewegung ist der Wind. Je größer der Luftdruckunterschied, desto stärker der Wind.

10 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod10 Auswirkungen des Wetters auf die Ausbreitung Emission : Einbringen des Schadstoffes in die Atmosphäre Emissionsquellen: hohe Schornsteine ( m ) niedrige Schornsteine ( 20 m ) KFZ – Emissionen Störfallemissionen : Brände, Explosionen können trotz bodennaher Emission den Schadstoff auch in größere Höhen bringen ( Tschernobyl, Ölbrände, Waldbrände ) Transmission: Transport des Schadstoffes von der Quelle zum Einwirkungsort Imission : an beliebigem Ort in der Umgebung der Emissionsquelle nachweisbarer Teil der ursprünglichen Emission. Die Imissionskonzentration ist in hohem Maß von meteorologischen Bedingungen in der Transmissionsphase abhängig

11 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod11 Zusammenhänge Die Schadstoffausbreitung vollzieht sich grundsätzlich mit dem Wind. Wichtig : Windrichtung in der Höhe, in der sich die Wolke befindet. Bis ca. 100m Höhe ( Prandtl-Schicht ) wenig Winddrehung, aber Geschwindigkeitszunahme, oberhalb 100m ( Ekmann-Schicht ) Beginn der Winddrehung je nach Rauhigkeit. Emissionen aus hohen Quellen driften nicht mit Bodenwindrichtung, sondern mit 10 – 40 o rechtsdrehendem Wind. Emissionen in Bodennähe und Hausbrand sind mit Bodenwindrichtung ( 10m ) einigermaßen abschätzbar, sofern sie nicht durch hohe Temperaturen am Boden ( Brand/Explosion ) in größere Höhen verfrachtet werden. Konsequenz : Emissionen unterliegen also bei sich ändernder Transporthöhe Windrichtungsänderungen ( z.B. Kraftwerke, Tschernobylwolke )

12 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod12 Windgeschwindigkeit und Turbulenz Der Transport der Schadstoffwolke vollzieht sich mit der jeweiligen Windgeschwindigkeit und Windrichtung, die Änderungen unterliegen können. Vom Boden ( 10m ) bis ca. 100m Höhe starke, darüber nur noch schwache Geschwindigkeitszunahme. Auf dem Transportweg verdünnt sich die Schadstoffkonzentration durch Vermischung mit der Umgebungsluft. Dafür ist die Turbulenz verantwortlich. Turbulenz ist eine chaotische, nur statistisch darstellbare Zusatzbewegung zur mittleren Bewegung der Luftteilchen. Die Turbulenz ist abhängig von der Windgeschwindigkeit, der Rauhigkeit des Bodens und von der Atmosphärenschichtung.

13 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod13 Es wird zwischen labilen, stabilen und neutralen Schichtungen unterschieden. neutral :6,5 K Temperaturabnahme/1000m Höhe stabil :weniger 6,5 K Temperaturabnahme/1000m Höhe labil :6,5 – 10K Temperaturabnahme/1000m Höhe ( sommerliches Hochdruckwetter tagsüber und nachts ) Labile Schichtung und/oder hohe Windgeschwindigkeit und/oder große Rauhigkeit ergeben große Turbulenzen/starke Durchmischung. Stabile Schichtung bedeutet wenig Turbulenz/geringe Durchmischung/hohe Konzentration.

14 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod14 Konsequenz bei labiler Schichtung und hohen Windgeschwindigkeiten erfolgt eine rasche Schadstoffverdünnung mit Zunahme der Entfernung. bei labiler Schichtung und geringer Windgeschwindigkeit, relativ hohe Immissionskonzentration dicht an der Quelle. Konzentrationsabnahme mit Zunahme der Entfernung - bei stabiler Schichtung und mittlerer Windgeschwindigkeit, geringe Konzentrationen dicht an der Quelle, relativ hohe Konzentrationen noch in größerer Entfernung

15 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod15 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

16 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod16 Quellen: Feuerwehr Kefenrod Feuerwehr Halle Internet Präsentation erstellt/geändert: März 2011 Burkhard Reutzel (WF) Layout: Feuerwehr Kefenrod

17 © Burkhard Reutzel FFw Kefenrod17 ! Hinweise zur Benutzung der Informationen dieser Präsentation ! Diese Präsentation ist nur für den dienstlichen Gebrauch der Feuerwehr bestimmt. Jede andere und insbesondere die gewerbliche Nutzung ist untersagt. Die Angaben und Informationen dieser Präsentation werden wie besehen erteilt, unter Ausschluss der Gewährleistung und Haftung jeder Art. Der Anwender übernimmt das gesamte Risiko hinsichtlich der Richtigkeit und der Verwendung dieser Präsentation sowie aller darin enthaltenen Informationen. Bei der Weitergabe der Informationen ist auf den Urheberrechtschutz zu achten. Auch nicht eigens gekennzeichnete oder hervorgehobene Markennamen können geschützte Warenzeichen darstellen. Die Wiedergabe von Gebrauchs- oder Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. berechtigt auch ohne spezielle Kennzeichnung nicht zu der Annahme, diese Namen dürften von jedermann frei benutzt werden. Die Daten in dieser Präsentation sind nach bestem Wissen zusammengestellt; die taktischen Hinweise zeigen Möglichkeiten für den Einsatz auf. Dennoch müssen die Herausgeber jegliche Haftung ausschließen und können keinerlei Verantwortung oder Haftung für etwaige inhaltliche oder sonstige Unrichtigkeiten der Präsentation übernehmen. Alle Angaben, Daten, Hinweise und Ratschläge sind deshalb mit keiner Verpflichtung oder Garantie des Herausgebers oder der Autoren verbunden. Die Einsatzempfehlungen wurden nach bestem Wissen auf Basis der derzeit vorliegenden Erkenntnisse erstellt. Die Anwendung bzw. Umsetzung erfolgt auf eigenes Risiko. Alle Angaben, Daten, Hinweise und Ratschläge sind mit keiner Verpflichtung oder Garantie des Herausgebers, der Autoren oder der Feuerwehr Kefenrod verbunden. Die genannten Organe und Personen haften nicht für Schäden, die aus der Anwendung bzw. Umsetzung der Präsentation und ihrer Informationen entstehen.


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