Warum Temperatur und Taupunkt die Wolkenhöhe verraten
Steigt ein Luftpaket auf, dehnt es sich aus und kühlt um knapp ein Grad je hundert Meter ab. Sein Taupunkt sinkt dabei nur um etwa 0,2 Grad je hundert Meter. Beide Werte nähern sich also mit rund 0,8 Grad je hundert Meter an. Wo sie gleich sind, ist die Luft gesättigt, der Wasserdampf kondensiert und die Unterseite einer Quellwolke entsteht.
Daraus folgt eine einfache Faustformel, die auf James Espy zurückgeht: Die Differenz zwischen Temperatur und Taupunkt, der Spread, mal etwa 125 Meter ergibt die Höhe der Wolkenbasis über Grund. In der Luftfahrt rechnet man mit 400 Fuß je Grad Celsius. Je trockener die Luft, desto größer der Spread und desto höher die Wolken.
Der Rechner gibt die Basis über Grund und über dem Meeresspiegel an, jeweils in Metern und Fuß, weil Flughöhen in der Luftfahrt in Fuß angegeben werden. Zusätzlich berechnet er die relative Luftfeuchte am Boden nach der Magnus-Formel und die Temperatur an der Wolkenbasis, abgeschätzt mit dem trockenadiabatischen Temperaturgradienten von 9,8 Grad je Kilometer.
Wolkenbasis über Grund ≈ (T − T_d) × 125 m; in Fuß ≈ (T − T_d) × 400 ft
Wann die Faustformel passt und wann nicht
Die Formel gilt für Quellwolken an Tagen, an denen die Sonne den Boden erwärmt und die Luft bis zur Wolkenbasis gut durchmischt ist. Morgens ist die Bodenschicht oft noch stabil geschichtet, dann trifft die Schätzung schlechter. Am besten passt sie am späten Vormittag und am Nachmittag, wenn sich die typischen Schönwetter-Cumuli bilden.
Für Schichtwolken, die bei Warmfronten oder unter Inversionen entstehen, ist die Faustformel nicht geeignet. Diese Wolken bilden sich durch großräumiges Aufgleiten oder Abkühlung und haben ihre Untergrenze oft unabhängig vom Spread am Boden. Auch bei Nebel, Hochnebel und nach Regen, wenn die Bodenluft feuchter ist als die Luft darüber, sind die Ergebnisse unzuverlässig.
Segelflieger, Gleitschirmpiloten und Ballonfahrer nutzen die Wolkenbasis, um die erreichbare Arbeitshöhe für Thermikflüge abzuschätzen. Für die Flugplanung nach Sichtflugregeln ist sie ebenfalls wichtig, weil Mindestabstände zu Wolken einzuhalten sind. Maßgeblich sind dort aber stets die amtlichen Wettermeldungen und Vorhersagen des Flugwetterdienstes, nicht die eigene Schätzung.
Wenn Sie Temperatur und Taupunkt selbst messen, achten Sie auf einen schattigen, belüfteten Messort. Ein Thermometer in der Sonne zeigt schnell mehrere Grad zu viel und täuscht eine viel zu hohe Wolkenbasis vor. Wie man den Taupunkt aus Temperatur und Luftfeuchte bestimmt, zeigt der Taupunkt-Rechner.
Tipps und typische Fehler
Wolkenbasis richtig einschätzen.
- Schatten: Thermometer belüften.
- Nachmittag: Beste Trefferquote.
- Schichtwolken: Formel ungeeignet.
- Flug: Amtliche Meldung nutzen.
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Häufige Fragen
Wie berechne ich die Wolkenbasis?
Temperatur minus Taupunkt rechnen und mit etwa 125 Metern multiplizieren. Das ergibt die Höhe über Grund.
Wie viele Fuß Wolkenbasis pro Grad Spread?
In der Luftfahrt rechnet man mit etwa 400 Fuß je Grad Celsius.
Gilt die Formel auch für Schichtwolken?
Nein, sie ist für Quellwolken bei gut durchmischter Luft gedacht.
Was bedeutet Spread in der Meteorologie?
Die Differenz zwischen Lufttemperatur und Taupunkt. Ein kleiner Spread bedeutet feuchte Luft.
Was ist das Kondensationsniveau?
Die Höhe, in der aufsteigende Luft gesättigt ist und Wasserdampf kondensiert. Es entspricht der Basis von Quellwolken.
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