Temperatur in der Atmosphäre
Rechner und Formeln zur Temperatur in der Atmosphäre bei gegebener Höhe
Atmosphären-Temperatur Rechner
Temperaturberechnung in der Troposphäre
Berechnet die Lufttemperatur in verschiedenen Höhen der Atmosphäre bis 20.000 m. Berücksichtigt den linearen Temperaturgradienten in der Troposphäre.
Beispielrechnung
Beispiel: Temperatur auf dem Mount Everest
Aufgabe:
Wie kalt ist es auf dem Gipfel des Mount Everest in etwa 8.848 m Höhe? Berechnen Sie die Temperatur mit dem Standard-Atmosphärenmodell.
Gegeben:
- Höhe h = 8.848 m = 8,848 km
- Meereshöhe-Temperatur: 15°C
- Temperaturgradient: -6,5°C/km
- Gesucht: Temperatur in der Höhe
Lösung:
Atmosphärenschichten
Praktische Anwendung
Luftfahrt: Berechnung der Außentemperatur in Flughöhen für Leistungsberechnungen und Sicherheitsplanung.
Bergsteigen: Vorhersage der Temperaturbedingungen in verschiedenen Höhen für die Ausrüstungsplanung.
Formeln zur Atmosphären-Temperatur
Die Temperaturverteilung in der Atmosphäre folgt in der Troposphäre einem linearen Gradienten. Die Standard-Atmosphäre nimmt eine Temperaturabnahme von 6,5°C pro Kilometer an.
Temperatur in der Troposphäre
Berechnung der Lufttemperatur in Abhängigkeit von der Höhe bis 11 km.
T₀ = Meereshöhe-Temperatur = 15°C
γ = Temperaturgradient = 6,5°C/km
h = Höhe [km]
Vereinfachte Formel
Direkte Berechnung mit numerischen Werten.
Umrechnung Fahrenheit
Umrechnung von Celsius in Fahrenheit.
Höhenberechnung
Umkehrung zur Höhenbestimmung bei bekannter Temperatur.
Wichtige Hinweise
- Die Formel gilt nur für die Troposphäre (0-11 km)
- Reale Werte können durch Wetterbedingungen abweichen
- In der Stratosphäre (11-20 km) bleibt die Temperatur konstant
- Der Gradient kann je nach Luftfeuchtigkeit variieren (0,4-0,98°C/100m)
Detaillierte Beschreibung der Atmosphären-Temperatur
Physikalische Grundlagen
Die Temperaturverteilung in der Atmosphäre wird durch verschiedene physikalische Prozesse bestimmt. In der Troposphäre nimmt die Temperatur mit der Höhe ab, da die Luft durch adiabatische Expansion abkühlt und die Sonneneinstrahlung primär den Erdboden erwärmt.
Bedienungshinweise
Geben Sie die gewünschte Höhe ein und wählen Sie die Einheit (Meter oder Fuß). Der Rechner berechnet die Temperatur nach dem Standard-Atmosphärenmodell.
Anwendungsbereiche
Luftfahrt
Flugplanung, Leistungsberechnungen, Triebwerksauslegung. Kritisch für Sicherheit und Effizienz im Flugverkehr.
Meteorologie
Wetterprognosen, Klimamodelle, Atmosphärenforschung. Grundlage für das Verständnis atmosphärischer Prozesse.
Outdoor-Aktivitäten
Bergsteigen, Wandern, Paragliding. Planung der richtigen Ausrüstung für verschiedene Höhenlagen.
Atmosphärenschichten verstehen
Die Erdatmosphäre ist in verschiedene Schichten unterteilt, die sich durch unterschiedliche Temperaturverläufe auszeichnen:
Troposphäre (0-11 km)
Wettergeschehen, linearer Temperaturrückgang
Gradient: -6,5°C/km
Temperaturbereich: +15°C bis -56°C
Stratosphäre (11-20 km)
Ozonschicht, konstante Temperatur
Temperatur: ca. -56°C
Kommerzielle Flughöhe
Mesosphäre (20-47 km)
Temperaturanstieg durch UV-Absorption
Temperaturbereich: -56°C bis 0°C
Ozonschicht-Bereich
Hinweis: Dieser Rechner verwendet das Standard-Atmosphärenmodell und gilt hauptsächlich für die Troposphäre.
|
|