a):
5
Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Dezember 1943.
Zum Problem der Nebelverstärkung und -Auflösung nach Sonnenaufgang.
Von H. Prügel, Berlin.
Nicht selten wird die Beobachtung gemacht, daß sich Strahlungsnebel erst
nach Sonnenaufgang bildet oder sogar erst 1 bis 2 Stunden später erheblich
verdichtet. Diese Beobachtung wurde von einigen Meteorologen damit erklärt,
daß durch die Sonneneinstrahlung die Zahl der Kondensationskerne durch
Ionisation vermehrt würde, Diese Deutung wird aber wohl heute abgelehnt,
jedenfalls ist mir im Augenblick nicht bekannt, daß sie in neuere, zusammen-
fassende Arbeiten über den Nebel aufgenommen sei. Findeisen!) hat gezeigt,
daß bei der Nebelbildung Wärmeübergang und Wasserdampfaustausch neben-
einander hergehen, Bei der Nebelbildung durch Abkühlung der Luft am kalten
Boden ist Voraussetzung, daß die Kondensation an der Unterlage so langsam
erfolgt, daß der Wasserdampfdruck in der Luft langsamer sinkt, als dem gleich-
zeitigen Absinken der Temperatur entspricht. Bei Erwärmung der Luft über
feuchter, wärmerer Unterlage kann nach seiner Darstellung Nebel nur dann ent-
stehen, wenn durch die Verdunstung der Wasserdampfdruck in der Luft schneller
steigt als der Sättigungsdampfdruck durch die Temperaturerhöhung.
Diese Erkenntnisse lassen sich nun sehr gut in Verbindung bringen mit
Beobachtungen, die R. Geiger?) in seinem Lehrbuch der Mikroklimatologie an-
führt. Gerade bei der Betrachtung der Ursachen der Bodennebelbildung kommen
wir um eine eingehende Heranziehung der Vorgänge in der bodennahen Luft-
schicht nicht herum. Das Lehrbuch von Geiger kann allein schon aus diesem
Grunde dem Meteorologen viele wertvolle Hinweise geben, wie es ihm auch sonst
Kenntnisse vermittelt, die ihm das Einfühlen in besondere örtliche Verhältnisse
erleichtern, welche auf die Wettergestaltung im großen von wesentlichem Ein-
ANuß sein können. a
Die Zielsetzung des Lehrbuches von Geiger bringt es mit sich, daß auf die
Nebelbildung und -Auflösung nur randlich eingegangen wird und sich Hinweise
auf den Nebel nur hier und da finden. Es sei deshalb einmal an dieser Stelle
auf den Zusammenhang zwischen den Vorgängen in der bodennahen Luftschicht
und den höheren Schichten bei der Nebelbildung hingewiesen.
Die Vorgänge, die zur Strahlungsnebelbildung führen, sind sehr kompliziert
und mannigfaltig. Vor allem sind dabei beteiligt: Ausstrahlung des Bodens,
Wärmeleitung, Wärme- und Wasserdampfaustausch, Absorption und Rückstrah-
lung in der Luft, Kondensationskerne nach Art und Menge, Bodenfeuchtigkeit
und schließlich bei Sonnenaufgang auch noch die Einstrahlung. Alle diese
Elemente sind mehr oder weniger voneinander abhängig, so daß sich eine genaue
Erfassung der einzelnen Anteile sehr schwierig gestaltet. Dabei ist hier noch
der Einfluß der verschiedenen Art des Untergrundes außer Betracht gelassen
worden,
Beschränken wir uns auf die Vorgänge nach dem Sonnenaufgang. Bei
Sonnenaufgang beginnt zwar die Einstrahlung, aber die Ausstrahlung ist anfäng-
lich noch stärker. Deshalb wird die Bodentemperatur erst etwas später anzu-
steigen beginnen. Die Übertragung der Wärme vom Boden in die bodennahe
Luftschicht wird ebenfalls etwas verzögert. Sie erfolgt nur zum kleinsten Teil
durch Wärmeleitung, viel stärker durch Austausch. Den Anteil der Wärmeüber-
tragung vom Boden in die Luft durch Strahlung wollen wir zunächst, wie auch
die Übertragung durch den Wasserdampf, nicht in unseren Gedankengang ein-
beziehen, Der Austauschkoeffizient ist in der untersten, am Boden liegenden
Schicht von etwa 30 cm Dicke erheblich geringer als darüber, und er nimmt
nach oben weiter zu, Das bedeutet, daß bei einsetzender Erwärmung des Erd-
bodens die Temperaturzunahme der Luftschicht bis etwa 30 em durch den Aus-
tausch langsamer vor sich geht, als sie sich nachher nach oben fortsetzt. Die
Folge davon ist eine größere Temperaturabnahme in den unteren 30 cm nach
oben als darüber, wenn der Boden wärmer geworden ist als die Luft.
*) Ann. d, Hydr. 61. 304—1933 cit. in Hann-Süring: Lehrb, d. Met. 5. Aufl., S, 415.
* R. Geiger: Das Klima der bodennahen Luftschicht, Braunschweig 1942 (D. Wiss, Bd. 78).