"Pot. Äquiv. Temp." oder auch "850 hPa Aeq.Pot.T" oder (bei WO) "Fronten".

Die Abkürzungen stehen für Potentielle Äquivalente Temperatur, 850 hPa zeigt das Druckniveau an, in welchem sie gelten.

Definition des DWD:
"Die potentielle Äquivalenttemperatur oder äquivalentpotentielle Temperatur ist die Temperatur, die feuchte Luft annähme, wenn der gesamte darin enthaltene Wasserdampf bei konstantem Druck p vollständig kondensieren, die dabei freigesetzte Kondensationswärme ausschließlich der feuchten Luft zugeführt und es anschließend trockenadiabatisch auf 1000 hPa gebracht würde."

[Quelle:
http://www.dwd.de/de/SundL/Freizeit/Hobbymeteorologen/Wetterlexikon/
index.htm]

Die potentielle Temperatur spielt eine wichtige Rolle in der Meteorologie, denn mit ihr kann man den Wärmegehalt von Luftmassen unabhängig des Druckniveaus miteinander vergleichen. Dazu muss man die Temperatur in den gewünschten Druckniveaus kennen, und diese dann von dem gewünschten Druckniveau auf das 1000 hPa Druckniveau trockenadiabatisch "erwärmen" lassen.

Bsp.: Hat ein Luftpaket im Niveau von 850 hPa eine Temperatur von 10°C (=283,2 Kelvin), so entspricht dies einer potentiellen Temperatur von 23,5°C (=296,7 K) (, also einer trockenadiabatisch erwärmten Temperatur von 23,5°C in 1000 hPa).

Die Formel dazu: Theta = T * (1000/p) ^ 0.287
(Anm.: Theta = pot. Temperatur; T = Temperatur in p in Kelvin; p = Druckniveau)

Adiabatisch bedeutet, dass beim "Bewegen" der Luftpakete in verschiedene Druckniveaus keine Energie ausgetauscht wird, also auch keine Kondensation oder Verdunstung stattfindet, mit welcher die Temperatur im Luftpaket beeinflusst werden würde.
Mit der potentiellen Temperatur lassen sich also Vergleiche zwischen Vorher-Nachher-Situationen deutlich besser ziehen als mit der "normalen" Temperatur (denn diese wird wie gesagt von energieaustauschenden Prozessen beeinflusst).

Die äquivalente Temperatur berücksichtigt nun nicht nur die sensible Wärme (also fühlbare Wärme), sondern auch die latente Wärme (die Kondensationsenergie bzw. -wärme, die im Wasserdampf in der Luft vorhanden ist).
Wenn ein Luftpaket durch Abkühlung (z.B. bei einem Aufstieg) eine Luftfeuchtigkeit von 100% erreicht, kondensiert der in ihm enthaltende Wasserdampf aus - dadurch wird die sog. Kondensationswärme freigesetzt. Diese Kondensationswärme führt bei weiterem Aufstieg des Luftpakets dazu, dass es sich langsamer, um den Kondensationswärmezuschlag geringer, abkühlt, nämlich feuchtadiabatisch.

Folglich lässt sich ableiten, dass je feuchter ein Luftpaket ist (also je mehr
Wasserdampf es enthält), desto größer wird die bei einer möglichen Kondensation freigesetzte Wärmemenge sein.
Berechnet man dieses "größer" bzw. diese größere Wärmemenge, so ergibt sich für die Temperatur des Luftpakets einen Zuschlag, den sog. Äquivalentzuschlag.

Hier gilt: Je höher die Äquivalenttemperatur, desto a) feuchter ist die Luft und b) wärmer ist die Luft - denn der Zuschlag allein lässt ja keine direkten Rückschlüsse ziehen auf die sowieso schon vorhandene Wärmemenge. Es ist ja bekannt, dass ein Luftpaket mit einer höheren Temperatur mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann als ein Luftpaket mit geringerer Temperatur - also wenn ein Luftpaket A mit einer Temperatur von 20°C und ein Luftpaket B mit einer Temperatur von 10°C beide einen Wasserdampfgehalt (spez. Feuchte) von 1000g/kg
feuchter Luft besitzen, ist die relative Feuchtigkeit bei Luftpaket B größer, da sich in Luftpaket A der Wasserdampf dank der höheren Temperatur auf ein größeres Volumen verteilen kann.
Somit muss man auch bedenken, dass die Äquivalenttemperatur in Regionen, wo es sowieso sehr warm ist, auch bei sehr trockener Luft (z.B. Wüste) recht hoch ist, während in kühleren Regionen es schon sehr feucht sein muss, um eine ähnliche Äquivalenttemperatur zu erhalten.

Verbindet man nun die potentielle Temperatur mit dem Äquivalentzuschlag, so erhält man die potentielle Äquivalenttemperatur, die somit auf zwei Annahmen beruht:
Zum einen wird angenommen, dass in einem entsprechenden Luftpaket der komplette, in ihm enthaltende Wasserdampf auskondensiert und somit eine Erwärmung des Luftpaketes stattfindet (abh. von Feuchtegehalt und Wärmegehalt), zum anderen wird angenommen, dass dieses Luftpaket dann trockenadiabatisch auf 1000 hPa heruntergeführt wird, so dass es vergleichbar ist.
Das Druckniveau, das bei den WZ-Karten als Grundlage gilt, ist das 850 hPa Niveau.

In Wetterkarten:

Hier erkennt man deutlich, dass die pot. Äquiv.Temp über den wärmeren Regionen in Afrika deutlich höher ist als in den subpolaren Gebieten. Auch lässt sich erkennen, dass an den Ostflanken der Hochdruckgebiete die pot.Äquiv.Temp geringer ist, da dort von Norden kühlere Luft nach Süden strömt, die gleichzeitig durch Absinken noch an Wasserdampf verliert und damit trockener wird. Gleichzeitig sind die Ostflanken von Tiefdruckgebieten in der Regel mit höheren pot. Äquiv.Temps ausgestattet, vor allem im Warmluftsektor - dazu gleich mehr.

1a:

2a:

In Fall 1a herrscht im Bereich der Fronten des Tiefs (Warmluftsektor Westeuropa) eine deutlich höhere Temperatur in 850 hPa als in 2a.

1b:

2b:

Das bedeutet, dass im Fall 1a dort auch eine höhere pot. Äquiv.Temp anzutreffen ist. Folglich kann man allein von diesem Temperaturwert nicht auf die Feuchtigkeit und ihre Wetterwirksamkeit schließen, sondern muss immer den Temperaturwert der Luft beachten.

Für die Wettervorhersage wird die pot.Äquiv.Temp-Karte vor allen Dingen genutzt, um Fronten besser erkennen zu können. Eine Warmfront bildet bei einem Tief letztendlich den Höhepunkt der WLA (Warmluftadvektion), dazu ist die Feuchtigkeit recht hoch. Nach Passage der Warmfront, im Warmluftsektor, ist die Temperatur zwar hoch, aber die Feuchtigkeit nimmt i.d.R. etwas ab. Nach Ankunft der Kaltfront nimmt die Temperatur deutlich ab, die Feuchtigkeit aber wieder etwas zu. Erst wenn die Schauer der Kaltfront deutlich an Anzahl abnehmen, ist die Luft sehr kühl und trocken.

Hier sehen wir quasi alles in einem:
Die Warmfront reicht von Schleswig-Holstein nach Nordbayern, so dass VOR ihr (also von Schlesien an) die pot. Äquiv.Temp-Werte bis zur Front zunehmen. Im Warmluftsektor sind die Werte recht hoch, nach Passage der Kaltfront (Niederländische Küste - Paris) nehmen die Werte recht schnell ab.

Wenn man nun diese Karten kombiniert mit weiteren Karten (z.B. Lifted Index, Vertikalbewegung), lassen sich Niederschlagsfelder und -arten herausstellen und für die Wettervorhersage nutzen.

Quelle: Patrick Ginsbach
Quelle der Grafiken: wetterzentrale.de


zurück