Physikarbeit - Der Fohn

Physikarbeit

Der Föhn

Unter welchen Bedingungen entsteht Föhn?

Föhn kann eigentlich an fast allen größere Gebirgen mehr oder weniger stark auftreten. Am populärsten bei uns ist jedoch das Föhn-Phänomen in den Alpen. Die wichtigste Voraussetzung für die Entstehung sind also Druckunterschiede im Norden und Süden der Alpen. Dabei herrscht im Norden der Alpen meist ein Tief, im Süden ein Hoch. Da die Natur nun versucht diesen Druckunterschied auszugleichen, weht ein Wind vom Hoch zum Tief. Je größer der Druckunterschied, desto stärker der Wind. Durch die Alpen wird der Wind nun gezwungen im Luv aufzusteigen und sinkt dann im Lee wieder ab. Durch die Prozesse, die bei dem Auf- und Absteigen ablaufen, entsteht dann der Föhn.

Die physikalischen Grundlagen

Steigt die Luft auf, so kühlt sie sich ab, da mit der Höhe ja auch der Luftdruck abnimmt und die Luft sich dann ausdehnen kann. Damit stoßen die Moleküle in der Luft nicht mehr so oft zusammen und es entsteht nicht mehr so viel Wärme durch Reibung der Moleküle untereinander. Diese Abkühlung beträgt ziemlich genau 1 Grad pro 100 m, dies nennt man trockenadiabatischen Temperaturgradient. Durch die Abkühlung kommt es allerdings auch zur Kondensation des Wasserdampfes und somit zur Wolkenbildung. Kalte Luft kann allerdings nicht mehr so viel Wasser aufnehmen, wie die wärmere Luft vor dem Aufstieg und es beginnt zu regnen. Dabei wird dann auch die Luft gereinigt.

Durch die Kondensation kommt es dann jedoch auch zur Freisetzung von Energie und die Luft kühlt sich damit nur noch um etwa 0,6 Grad pro 100 m ab. Hierbei handelt es sich um den feuchtadiabatischen Temperaturgradient. Haben die Luftmassen nun den Gipfel erreicht und sinken auf der Nordseite der Alpen wieder ab, kommt es entsprechend zur Erwärmung. Da die Luftmassen sich ja schon im Luv der Gebirge bereits abgeregnet haben, ist kaum noch Wasserdampf enthalten und es erfolgt somit ein trockenadiabatischer Abstieg mit einer Erwärmung von wiederum 1 Grad pro 100 m. Damit wird die Luft also insgesamt stärker erwärmt als abgekühlt und es kommt zu der deutlich wärmeren Wetterlage.