Temperaturabnahme mit der Höhe Rechner

Mit diesem Rechner kannst du ganz einfach einen Näherungswert für die Temperatur 🌡 in jeder beliebigen Höhe finden.

Hast du dich jemals gefragt, wie hoch die Temperatur in Reiseflughöhe ist? ✈ Oder warum die Temperatur mit zunehmender Höhe sinkt? Dann haben wir das perfekte Tool für dich!

In ein paar Absätzen werden wir all diese Fragen und noch mehr beantworten. Außerdem zeigen und erklären wir dir anhand einiger Beispiele das Temperatur-Höhe-Diagramm.

Lies weiter, um mehr zu erfahren!

Die meisten Menschen denken, dass es umso kälter wird, je höher man sich in der Erdatmosphäre befindet. Nun, sie haben Recht... gewissermaßen. In Wirklichkeit ist die Atmosphäre ein komplexes thermodynamisches System, das ständig durch Satelliten- oder Radardaten überwacht wird, um genaue Vorhersagen treffen zu können.

Eines der Modelle, die die Erdatmosphäre beschreiben, ist das ISA, International Standard Atmosphere (Normatmosphäre) Modell, das die Geopotentialhöhe nutzt, um die Temperatur zu bestimmen.

Diesem Modell zufolge nimmt die Temperatur mit zunehmender Höhe in der Atmosphäre entweder zu, ab oder bleibt konstant, im Gegensatz zum Druck, der nur mit zunehmender Höhe abnimmt, genauso wie die Luftdichte (siehe unseren Barometrische Höhenformel Rechner und Dichtehöhe Rechner 🇺🇸). Eine ausführliche Erklärung findest du im Abschnitt Temperatur vs. Höhe.

Warum verwenden wir die geopotentielle Höhe?

Die geopotentielle Höhe wird anstelle der geometrischen Höhe (Abstand über einer Oberfläche) verwendet, weil die Schwerkraft auf der Erde nicht überall gleich ist. Sie variiert mit der Höhe (Newtons Gesetz der Schwerkraft), der Breite (aufgrund der Zentrifugalkräfte), der Länge (ungleichmäßige Verteilung der Erdmasse) und einigen anderen Parametern.

Aus diesem Grund ist die geopotentielle Höhe eine genauere Größe, um die Eigenschaften großer Luftmassen zu quantifizieren. Sie wird durch die folgende Formel beschrieben, die Schwerkraftschwankungen berücksichtigt:

wobei:

• $\Phi(h)$ – Geopotenzielle Energie auf $h$; und
• $g_{0}$ – Gravitationsbeschleunigung auf mittlerer Meereshöhe.

Wie wir schon sagten, basiert dieser Rechner auf dem ISA-Modell, aber was sagt das Modell eigentlich aus? Werfen wir einen Blick auf das Temperatur-Höhe-Diagramm:

Auf den ersten Blick scheint die Frage „Warum nimmt die Temperatur mit zunehmender Höhe ab” nicht präzise zu sein. Wie die Grafik zeigt, nimmt die Temperatur mit zunehmender Höhe entweder ab, bleibt konstant oder steigt an. Um zu erfahren, wie sich die Höhe auf die Temperatur auswirkt, müssen wir die einzelnen Teile des Diagramms aufschlüsseln:

• Troposphäre (0 bis ≈ 12 km, oder 0 bis ≈ 7 Meilen): Das ist der unterste Teil der Erdatmosphäre, der von der Erdoberfläche erwärmt wird. Wenn du also nach oben steigst, entfernst du dich immer weiter von der Oberfläche und die Temperatur sinkt um ≈ 6,5°C pro km (≈ 18,8°F pro Meile).
  • Tropopause (zwischen Troposphäre und Stratosphäre): In dieser Schicht bleibt die Temperatur konstant bei -55°C (-67°F).
• Stratosphäre (≈ 12 bis ≈ 51 km, oder ≈ 7 bis ≈ 32 Meilen): In dieser Schicht steigt die Temperatur um 1 bis 2,8°C pro km (2,9 bis 8,1°F pro Meile). Die UV-Absorption durch die Ozonschicht bewirkt diesen Erwärmungseffekt.
  • Stratopause (≈ 48 bis ≈ 51 km, oder ≈ 30 bis ≈32 Meilen): Hier ist die Temperatur wieder konstant bei ≈ -1°C (≈ 30°F).
• Mesosphäre (≈ 51 bis ≈ 86 km, oder ≈ 32 bis ≈ 53 Meilen): Dieser Teil der Atmosphäre ist schwierig zu untersuchen. Flugzeuge können nicht hoch genug fliegen, und der Luftwiderstand macht Satelliten unbrauchbar. Hier sinkt die Temperatur um 2 bis 2,8°C pro km (5,8 bis 8,1°F).
  • Mesopause (≈ 86 km, oder ≈ 53 Meilen): der kälteste Ort der Erde. Hier liegen die Temperaturen bei -87°C (-124,6°F) und können bis auf -100°C (-148°F) sinken.

Wenn du wissen möchtest, wie du zwischen verschiedenen Temperatureinheiten umrechnen kannst, schau dir unseren Temperatur Umrechner 🇺🇸 an.

Schauen wir uns an, wie wir die Temperatur in Reiseflughöhe/Temperatur in 10 km Höhe ermitteln können:

1. Zuerst müssen wir die Temperatur und die Höhe an deinem Standort aufschreiben.
   • Nehmen wir an, die Temperatur beträgt 15°C und wir befinden uns auf 1 km Höhe.
2. Jetzt müssen wir herausfinden, wo die 10 km auf der Temperatur-Höhen-Tabelle liegen. Wie wir sehen können, liegt die Höhe von 10 km in der Troposphäre, in der die Temperatur mit der Höhe abnimmt.
3. Wir subtrahieren die Höhe an unserem aktuellen Standort von 10 km und multiplizieren das Ergebnis mit 0,00650.
   • 10 000 - 1000 = 9000.
   • Das Ergebnis des Produkts ist die Temperaturdifferenz: 15 ∙ 0,00650 = 58,5°C.
4. Da die Temperatur in dieser Schicht abnimmt, subtrahieren wir 58,5°C von der Temperatur in 1 km Höhe, um die Temperatur in unserer gewünschten Höhe zu erhalten.
   • T = 15 - 0,00650 ∙ 9000 = - 43,4°C.
   • Temperatur in 10 km Höhe: - 43,5°C.
   • Denke daran: Dies gilt für die Temperatur in 1 km Höhe, nicht für die Temperatur auf Meereshöhe.
5. Oder gib einfach die Temperatur auf Meereshöhe in unser Tool ein, und es liefert dir automatisch das Ergebnis. Der Rechner für die Temperatur in Höhenlagen hat sogar eine eigene Tabelle!

Zusammenfassung

Bis jetzt haben wir uns mit dem Rechner für die Temperatur in der Höhe beschäftigt:

• Wie wirkt sich die Höhe auf die Temperatur aus?
• Warum sinkt die Temperatur mit zunehmender Höhe?
• Wie hoch ist die Temperatur in Reiseflughöhe?
• Einblicke in das ISA-Modell mit dem Temperatur-Höhen-Diagramm.

Wenn du noch Fragen hast, sieh dir den FAQ-Bereich an, in dem wir weitere Antworten haben, um das Thema gründlich zu verstehen.

Um die Temperatur mit der Höhe zu berechnen:

1. Schreibe die aktuelle Temperatur an deinem Standort auf.
2. Rechne die Höhe (von deiner aktuellen Höhe), in der du die Temperatur möchtest, in m oder ft um.
3. Multipliziere diese Zahl mit:
   • 0,00650, wenn du das metrische System verwendest; oder
   • 0,00356, wenn du das imperiale oder US-amerikanische Zollsystem verwendest.
4. Subtrahiere das Ergebnis von der Temperatur aus Schritt 1. **Diese Zahl ist die Temperatur in der von dir gewählten Höhe.

Die Temperatur nimmt mit der Höhe in der Stratosphäre zu, da die dort vorhandene Ozonschicht den größten Teil der von der Sonne kommenden UV-Strahlung absorbiert. Diese Schicht wirkt wie ein Schutzschild vor einfallender UV-Strahlung.

In der Troposphäre sinkt die Temperatur um 6,5°C pro 1000 m (ca. 3,56°F pro 1000 ft). Da diese Schicht direkt von der Erdoberfläche erwärmt wird, wird die Luft innerhalb der Schicht umso kälter, je höher sie reicht.

In der Troposphäre nimmt die Temperatur mit der Höhe ab, da diese Schicht der Atmosphäre durch den direkten Kontakt mit der Erdoberfläche erwärmt wird. Je weiter du vom Boden entfernt bist, desto kälter wird es.

Die Exosphäre ist die äußerste Schicht der Erdatmosphäre. Sie erstreckt sich von der Thermosphäre bis zu 10 000 km und verschwindet allmählich im Weltraum. Sie besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium.

13°C. In 300 m Höhe sinkt die Temperatur um -15,8°C im Vergleich zur Oberflächentemperatur. Bei einer angenommenen Temperatur von 15°C auf Meereshöhe würde die Temperatur in 300 m Höhe 13°C betragen.