Inversionswetterlage und deren Auswirkungen

1. Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und deren Auswirkungen Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen Bearbeiter: Sebastian Weichelt Matrikelnr.: 25201091

2. BEDEUTUNG UND GRUNDLAGEN DER INVERSIONSWETTERLAGE 3 • 1.1Auswirkungen 5 • FORMEN UND DEREN ENTSTEHUNG 6 • 2.1Tropopause 7 • 2.2 Strahlungsinversion 8 • 2.3 Absinkinversion 10 • 2.4 Aufgleitinversion 12 • BEISPIELE 14 • 3.1Reliefgebundene Inversionswetterlage – Nikolausberg 14 • 3.2Inversionswetterlagen im Rheintal 16 • 3.3Wintersmog 17 • 3.4Lochcarron 19 • 3.5Bratislava 20 • 4.QUELLEN 21 Inhaltsverzeichnis Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Inhaltsverzeichnis

3. „Eine Inversionswetterlage ist eine Wetterlage, die durch eine Umkehr (Inversion) des atmosphärischen Temperaturgradienten geprägt ist.“ 1. Bedeutung und Grundlagen • Eigenschaften von Inversionswetterlagen: • steigende Lufttemperatur mit zunehmender Höhe • Schichtungsstabilität der Troposphäre • Beeinflussung konvektiver Prozesse • Feuchteabnahme • warme und damit leichte Luftschicht mit niedriger Dichte • liegt über einer kälteren Luftschicht mit hoher Dichte • Entstehen bevorzug im Herbst und Winter Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Bedeutung und Grundlagen der Inversionswetterlage

4. 1. Bedeutung und Grundlagen Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Bedeutung und Grundlagen der Inversionswetterlage Inversionsschicht = Stabile Schichtung • Stabile Schichtung: • vertikale Temperaturabnahme < Temperaturabnahme des aufsteigenden Luftpakets • unteradiabatischer Temperaturgradient

5. „Strahlungsinversion“ • Einfluss des Erdbodens 1.1 Auswirkungen • Smog über Ballungszentren • Kälterekorde durch Kaltluftblasen • großflächige Dunstbildung • Signalerhöhungen von Funkwellen • Beeinflussung der Schalgeschwindigkeit Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Bedeutung und Grundlagen der Inversionswetterlage

6. Parameter für Auftreten und Dauer von Inversionen: • meteorologische Faktoren (Großwetterlagen) • geographische bzw. topographische Gegebenheiten (Tal, Mulde, Becken) • Zeit (Jahres- / Tageszeit) 2. Formen und deren Entstehung Inversionsunterscheidung nach der Entstehung: • Strahlungsinversion • Absinkinversion Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Formen und deren Entstehung Inversionsunterscheidung nach der Erscheinungsform: • Bodeninversion • abgehobene Inversion • Höheninversion

7. „Die Tropopause ist eine dünne, aber beständige über den ganzen Globus verlaufende Inversionsschicht.“ • Charakteristika: • Wichtigste Grenzschicht der Erdatmosphäre • Trennt wettergeprägte Troposphäre von ruhiger Stratosphäre • Deutliche Änderung im Temperaturverlauf • hält Wasser quasi in der Troposphäre gefangen 2.1 Tropopause Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Formen und deren Entstehung Stabile Inversion wird durch die Tropopause gebildet Langsam zunehmende Ozonkonzentration

8. „Strahlungsinversion wird als Bodeninversion bezeichnet, da i. d. R. nur die unmittelbare Nähe zum Erboden betroffen ist.“ • Entstehung: 2.2 Strahlungsinversion Erhöhte Sonneneinstrahlung & Erdoberflächenerwärmung Überadiabatischer Temperaturgradient & labile Atmosphärenschichtung Konvektive Prozesse Mittag bis 15Uhr Rückgang Sonneneinstrahlung und Erdoberflächenerwärmung Negative Strahlungsbilanz Auskühlung Zunehmende Tageszeit Langwellige Ausstrahlung Entstehung schwacher Inversion Unterbindung von konvektiven Luftaustausches Abendstunden Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Formen und deren Entstehung „Kaltluftsee“ / Entstehung Inversionsschicht Synoptischer Wind „nocturnal jet“ Bis Morgenstunden Erhöhung der Sonneneinstrahlung Abbau der Inversionswetterlage Bis Mittagsstunden

9. Fumigation – Lage • beim Abbau der Inversionsschicht • labile Schichtung am Boden • besteht nur kurze Zeit 2.2 Strahlungsinversion „Abgehobene Bodeninversion“ • Strahlungsnebel • erhöhte „Albedo“ • Strahlungsinversion an der Oberseite • von Dunstschichten • stark ausstrahlende Wassertröpfchen • kann über lange Zeit bestehen Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Formen und deren Entstehung „Höheninversion“

10. „Effekt der unterschiedlichen Weglängen von einzelnen Luftpaketen von mächtigen, höhenversetzten und geschlossenen Luftschichten.“ Absinkinversion = „Höheninversion“ 2.3 Absinkinversion Luftschichtabsenkung Luftdruckerhöhung Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Formen und deren Entstehung Abnahme der Schichtdicke Erhöhung der Luftdichte Trockenadiabatisch geschichtete Atmosphäre

11. Auswirkungen: • Stabilisierung der Atmosphäre • Abschwächung des Temperaturgradienten • komplexe Schichtungsstruktur • „Passatinversion“ • dauerhaft ausgeprägt, großräumig, stabil • Verhinderung hochreichender Wolkenbildung • Wolkensperre • Unterschiede der Luftfeuchtigkeit an Unter – und Oberseite • der Absinkinversion 2.3 Absinkinversion Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Formen und deren Entstehung

12. „Eine Aufgleitinversion wird durch Advektion hervorgerufen.“ • Advektion: • horizontale Bewegung der Luft • Heranführen von Luftmassen in der Horizontalen 2.4 Aufgleitinversion Ablauf: zunächst unteradiabatisch geschichtete Atmosphäre Durchmischung der Atmosphäre durch starken Wind Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Formen und deren Entstehung Annäherung des Temp.–gradienten an adiabatische Schichtung in Durchmischungszone Temperaturgradient oberhalb dieser Durchmischungszone weiter unteradiabatisch Inversion

13. Auswirkungen • Unterhalb der Inversion kommt es häufig, durch Unterschiede der Luftfeuchtigkeit • an Ober- und Unterseite, zur Bildung von: 2.4 Aufgleitinversion Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Formen und deren Entstehung Stratocumuluswolken Cumulus Lenticulariswolke (Föhnwolken) Bei starker Turbulenz Bei schwacher Turbulenz

14. 3.1 Reliefgebundene Inversionswetterlage – Nikolausberg • Vorraussetzungen: • Hochflächen mit darin • eingeschnittenen Tälern • Wolkenlosigkeit und Windstille 3. Beispiele Bodennahe Luftschichten kühlen sich in höheren Lagen stärker ab als im Tal Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Beispiele Wärmespeichernde Wasserdampf- polster (Isolierschicht) in hohen Lagen dünner als im Tal

15. 3.1 Reliefgebundene Inversionswetterlage – Nikolausberg • Endergebnis: • Im Leinetal (Göttingen) • Kaltluftablagerung • In Nikolausberg höhere • Temperatur als im Tal • Inversionsgrenzschicht: • stabil • thermische und akustische • Sperrschicht 3. Beispiele Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Beispiele Temperaturabnahme beginnt erst wieder über der Inversionsschicht

16. Temperaturabnahme mit • zunehmender Höhe • Ungehinderter Aufstieg von Luftpaketen 3.2 Inversionswetterlage im Rheintal • Inversionswetterlage über Koblenz • Warmfront von Hunsrück zum Westerwald • Unterbindung des Luftaustausch (Smogbildg.) Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Beispiele Ganztagsinversion Koblenz

17. Wintersmog (London-Smog) = reduzierender Smog • Charakteristika: • Mischung aus Ruß, Schwefeldioxid, Staub und Nebel • hält Schadstoffe in Bodennähe • umwelt– und gesundheitsschädigend 3.4 Wintersmog Beispiele für Wintersmog: Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Beispiele Wintersmog in Quebec

18. Weitere Beispiele für Wintersmog: 3.3 Wintersmog Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Beispiele Wintersmog in Montreal Wintersmog in Chicago

19. 3.4 Lochcarron Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Beispiele Rauchaufstieg in Lochcarron wird durch eine darüber liegende wärmere Luftschicht unterbunden.

20. 3.5 Bratislava Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Beispiele Strahlungsinversion mit Nebel in Bratislava Brücke ohne Inversionsschicht in Bratislava

21. http://www2.lubw.baden-wuerttemberg.de/public/abt5/klimaatlas_bw/inversion/grundlagen/index.htmlhttp://www2.lubw.baden-wuerttemberg.de/public/abt5/klimaatlas_bw/inversion/grundlagen/index.html • http://www.wetter-express.de/Artikel/Inversion01.htm • http://www.fkg.goe.ni.schule.de/links/wetter/Diverses/Inverse%20Wetterlage/ • Entstehung%20einer%20Inversionswetterlage.html • http://www.umweltlexikon-online.de/fp/archiv/RUBluft/Inversionswetterlage.php • http://www.geographie.net/klima/ • http://www.m-forkel.de/klima/schichtung.html • http://de.wikipedia.org/wiki/Inversionswetterlage • http://www.wetteran.de/soundings/explanations/radiation.htm 4. Quellen Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen – Quellen

22. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Ingenieurhydrologie 1 Inversionswetterlage und der Auswirkungen