Es ist ein Faktum das jeder beobachten kann: Im Gebirge ist es kalt, auf den Bergspitzen kann auch Schnee liegen, im Tal ist es dagegen wärmer.

In der Berghuette is es waermer als bei mir zuhause ...

Warum eigentlich? Ich weiß, dass es so ist aus Beobachtung, aber ich weiß nicht warum es so ist.

Das ist ein emergentes Phaenomen, wuesstest Du, warum, wuerde es aufhoeren - um dich zu foppen ...

Eigentlich müsste es doch andersrum sein: Wärme steigt nach oben.

Nein, warme Luft steigt nach oben. "Waerme" als solche gibt es nur als Eigenschaft von "Koerpern"!

Man ist näher an der Sonne und die ist warm.

Drum haben die Iren ihre Sonnen-Rakete nachts gestartet. Dadurch sparten sie die Kosten (und das Gewicht) fuer den Hitze-Schild.

Es gibt den Gedankengang, dass CO2 dazu beiträgt. Da CO2 schwerer ist als das Luftgemisch,

Was nu - Luftgemisch ist doch schon INKLUSIVE CO2!!!

ist es eher in den Tallagen, also erwärmt es sich dort stärker wenn die Sonne auf das Gas mit dem höheren CO2 Gehalt trifft.

Nein, es gibt zwar eine gewisse Dichteschichtung der Gase, auch der Gasfraktionen, aufgrund der barometrischen Hoehenfoermel, aber die relativen Anteile "von hier bis zur Stratosphaere" sind noch relativ gleich. Bei radioaktiven Edelgasen kann das schon anders sein.

Hm, aber wenn dem so ist, warum gibt es dann überhaupt ein CO2 Problem in der Atmosphäre?

Weil das gut bezahlt wird? Jedenfalls: mit Deiner Frage hat es nichts oder verschwindend wenig zu tun.

Es müsste doch absinken und sich vorzugsweise am Boden sammeln.

Nein, wegen der Brownschen Molekular-Bewegung durchmischt es sich vollstaendig!

Stickstoff N2 = 2 * 14 = 28 Mol-Gewicht, Sauerstoff O2 = 2 * 16 = 32, Kohlendioxid = CO2 = 1 * 12 + (2 * 16) = 44 Molgewicht. Wasser = (2 * 1) + 16 = 18. Weshalb warme feuchte Luft aufsteigt.

Ich fragte mal einen Profimeteorologen dazu: Er hat umgehend eine Graphik ausgegraben bezüglich CO2 Konzentration und Höhe über Null in der Atmosphäre. Interessanterweise ist die Konzentration (laut der damaligen Graphik) in jedfer Höhe ziemlich gleich.

Genau.

Daher kann es nicht am CO2 liegen, dass es kühler wird wenn man in höhere Lagen kommt.

Nein, meist liegt es daran, dass man selbst nachhilft, um dorthin zu kommen ... ...

Liegt es am Luftdruck? Kann dünnere Luft weniger Wärme aufnehmen?

Ja, s.o. kann sie, denn der "Waermeinhalt" ist eine Funktion der "spezifischen Waerme(kapazitaet)". Vakuum = 0 ...

Ich habe auch schon mal einen Prof. einer Uni dazu gefragt.

Bloss nicht. Jedenfalls nicht, wenn er Naturgesetze fuer emergente Phaenomene haelt.

Ich kam mir vor wie ein Kind das eine ganz dumme Frage stellt.

Es gibt nur dumme Antworten.

Allerdings konnte er auch nicht erklären warum es so ist.

Weil die Frage eben nicht dumm genug war ...

Die Erklärung, dass man dem 0°K Weltraum näher sei lasse ich nicht gelten, ich erlebe hier deutliche Themperaturunterschiede bei nur 50 Höhenmeter Unterschied.

Nearer my God to thee.

Woran liegt das? Ist die Lösung womöglich ganz einfach?

Laut Internet schon ...

Atmosphärischer Temperaturgradient

"Eng verbunden mit der Änderung der Temperatur in der Vertikalen sind einerseits die durch die Gravitation bedingte Änderung des Luftdrucks (siehe barometrische Höhenformel) und andererseits Energietransportvorgänge über die fühlbare und latente Wärme, also letztlich ein Übergang thermischer in potentieller Energie. Es handelt sich also um ein Phänomen, das nur auf Basis der Thermodynamik und der kinetischen Gastheorie erklärt werden kann. Als theoretische Grundlage dienen folglich die verschiedenen Gasgesetze. Für einfache Prozesse kann man die allgemeine Gasgleichung als Zustandsgleichung heranziehen, jedoch nur, solange die Luft ein annähernd ideales Verhalten zeigt.

Die Kopplung zwischen Druck und Temperatur hängt von der Zustandsänderung ab. Eine Luftdrucksenkung entspricht dabei einer Höhenzunahme sowie umgekehrt eine Luftdruckerhöhung einer Höhenabnahme."

Erdatmosphäre

"Die bodennahen Schichten bis in etwa 90 km Höhe haben eine recht gleichförmige Zusammensetzung, ... "

Lufttemperatur - Abhängigkeit von der Höhe

"Für diesen atmosphärischen Temperaturgradienten gibt es zwei dynamische Modellfälle, den feuchtadiabatischen und den trockenadiabatischen. Im Mittel beträgt die statische Temperaturabnahme etwa 0,65 °C je hundert Meter, was man als geometrischen Temperaturgradienten bezeichnet. Kommt es zu keiner weiteren Temperaturabnahme, so hat man die Tropopause erreicht. Liegt diese wie in den Tropen besonders hoch, können sich in der Troposphäre auch Minimaltemperaturen von −80 °C ausbilden." (Hervorhebung CM)

Trockenadiabatischer Temperaturgradient

"Er beträgt 9,76 Kelvin bzw. Grad Celsius je einem Kilometer Höhe und wird für Höhenänderungen eines Luftpaketes verwandt, ... Die Herleitung des Gradienten basiert auf dem Ersten Hauptsatz der Thermodynamik ..." (Hervorhebung CM)

Ausbildungsseminar Klima und Wetter im WS 09/10: Druck und Temperaturschichtung in der Atmosphäre

Wetterlexikon - Abnahme der Temperatur mit der Höhe

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Mit 40 DM pro Kopf begann die Marktwirtschaft, mit 400.000 Euro Schulden pro Kopf wird sie enden.
Atomkraft | in English

Unsere "Wärme" stammt nicht von der Sonne, ansonsten müsste es ja wärmer werden je näher man ihr kommt. Und das tut es, wie du es ja selber sagst, nicht.

Es wird sogar kälter.

Ich denke das es in höheren Lagen weniger Luftteilchen pro Raumeinheit gibt, als in den Tälern.
Die elektromagnetische Welle, die wir von der Sonne bekommen, erzeugt eine Schwingung, je nach dem auf was sie trifft.Deswegen heizen sich Gegenstände die in der Sonne stehen ("trag kein schwarzes t Shirt im Sommer")unterschiedlich auf. Je mehr Luftmoleküle es in der Umgebung gibt, desto stärker wird die Schwingung übertragen. In höheren Lagen herrscht "dünne Luft" so das die Schwingung auf weniger Luftmoleküle trifft.Weniger Schwingung bedeutet geringere Temperatur.

Just my 2 Cents...

Der Druck in der Atmosphäre nimmt mit der Entfernung vom Erdboden ab, bis man schließlich im Vakuum landet. Je größer der Druck, desto größer die Reibung der darin befindlichen Teilchen. Das erzeugt Wärme. Das heißt, in höheren Lagen gibt es weniger Reibung, was heißt, weniger Wärme.

So kenne ich die Erklärung.

Befindet man sich im Vakuum, nimmt die Wärme mit der Annäherung an die Sonne wieder zu (bis man schließich verdampft).

Mein großes Vorbild, Axel Stoll - Allah sei mit ihm - hat aber die wahre Wahrheit gefunden: Die Sonne ist kalt!

Es gibt den Gedankengang, dass CO2 dazu beiträgt. Da CO2 schwerer ist als
das Luftgemisch, ist es eher in den Tallagen, also erwärmt es sich dort
stärker wenn die Sonne auf das Gas mit dem höheren CO2 Gehalt trifft.
Hm, aber wenn dem so ist, warum gibt es dann überhaupt ein CO2 Problem in
der Atmosphäre? Es müsste doch absinken und sich vorzugsweise am Boden
sammeln.
Ich fragte mal einen Profimeteorologen dazu: Er hat umgehend eine Graphik
ausgegraben bezüglich CO2 Konzentration und Höhe über Null in der
Atmosphäre. Interessanterweise ist die Konzentration (laut der damaligen
Graphik) in jeder Höhe ziemlich gleich.

Daher kann es nicht am CO2 liegen, dass es kühler wird wenn man in
höhere Lagen kommt.

Hallo Konstantin,

Die Strahlung, die von der Sonne auf die Erde trifft, ist kurzwellig und wird nicht vom CO2 absorbiert.
CO2 absorbiert die Strahlung, die von der erwärmten Erde ins All zurückstrahlt, weil diese langwellig ist.

Grüsse, Zara

Aus Wikipedia (manchmal hilft einfaches googeln oder das Anklicken der Links von CM). Dazu noch das Boyle-Mariottesche Gesetz: p*V/T=const.

http://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4rischer_Temperaturgradient

Um zu verstehen, warum sich die Temperatur mit zunehmender Höhe ändert, hilft es, sich einen aufsteigenden Wetterballon vorzustellen. In diesem Gedankenexperiment ist es dann notwendig, den Ballon mit Luft zu füllen und (etwas weniger realistisch) anzunehmen, dass sich dessen Volumen beliebig ändern lässt, dessen Oberfläche also nicht starr ist und sich beliebig ausdehnen und zusammenziehen kann. Es handelt sich folglich um ein scharf begrenztes Luftpaket, das, isoliert von seiner Umgebung, langsam an Höhe gewinnt und sich adiabatisch ausdehnt. Am Boden wirkt der Luftdruck auf die Ballonhülle und presst diese auf ein bestimmtes Volumen zusammen. Mit zunehmender Höhe nimmt der Luftdruck jedoch ab und der Ballon dehnt sich aus, bis sein Innendruck dem der Umgebung entspricht. Obwohl dem Ballon weder Wärme zu- noch abgeführt wurde, hat sich die Temperatur der Luft im Ballon jetzt verändert. Wie kommt das? Adiabatisch bedeutet, dass zwar keine Wärme ausgetauscht wird, die Moleküle aber dennoch bei der Ausdehnung Volumenarbeit leisten auf Kosten ihrer kinetischen Energie [1]. (Und die kinetische Energie 1/2mv²=3/2kT="Wärme"). Damit verringert sich die Innere Energie im Ballon, und zwar um den Betrag, der aufgebracht werden musste, um die Umgebungsluft zu verdrängen.

Betrachten wir dazu die physikalische Größe Temperatur. Eine Möglichkeit der Temperaturmessung beruht darauf, dass die Moleküle ihre kinetische Energie durch Stoß auf ein Messgerät übertragen (als Folge dehnt sich z. B. der Alkohol im Thermometer aus). Damit ist Temperatur, neben dem individuellen Gefühl eines jeden Menschen dafür, nichts anderes als ein makroskopisches Maß für die mittlere Bewegungsenergie der Atome und Moleküle, die Teil der Inneren Energie ist. Im Gegensatz zur Energie ist die Temperatur eine intensive Größe, also unabhängig von der Stoffmenge.

Mit der Ausdehnung des Ballons hat sich die kinetische Energie der Moleküle verringert, man misst eine geringere Temperatur der Luft im Ballon.

Betrachtet man andererseits ein Luftpaket in konstanter Höhe, das aber einer Luftdruckänderung ausgesetzt ist, dann führt dies zu einer Kompression oder Expansion und damit auch immer zu einer Änderung der Temperatur, da entweder Arbeit ihm geleistet wird oder dieses Arbeit leistet und damit Energie abgibt.

Die Änderung von Temperatur und Druck können selbst wieder Auswirkungen auf den Aggregatzustand der Bestandteile der Luft haben, denn diese kommen nur unter bestimmten Bedingungen als Gase vor. Dies zeigt sich beim Wasserdampf, denn nur er kann unter atmosphärischen Bedingungen zu flüssigem Wasser kondensieren oder zu Eis resublimieren. Da die dabei freiwerdende Wärme einen Einfluss auf die Temperatur hat, unterscheidet man zwischen trocken- und feuchtadiabatischen Temperaturgradienten.

Danke für die vielen Antworten.

Wenn mich ein Kind fragt, warum es kälter wird, je höher man kommt, werde ich sagen: Das liegt am Luftdruck. So ähnlich wie es auch bei Hochdruck-Wetterlage oft wärmer ist als bei Tiefdruck.

Wenn ich den Sachverhalt jedoch etwas umfassender verstehen will, dann wundern mich die eingebetteten Bilder des Beitrags von Zarathustra:
http://www.dasgelbeforum.net/mix_entry.php?id=347313#p347358

Bei wiki habe ich dazu auch ein Bild gefunden:
http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Atmosph%C3%A4re_Temperatur_600km.png
und den Artikel:
http://de.wikipedia.org/wiki/Thermosph%C3%A4re

Hierbei verwundert mich die Schlangenlinie am linken unteren Ende der Kurve sowie die Zahlenhöhe, in denen die Kurve im rechten Bereich liegt.
Für den zu Fuß erreichbaren Bereich (max. Mt Everest) ist die Lage wohl einfach erklärbar. Darüber hinaus wird es sonderbar. Beispielsweise: Temperatur kann bis 1700°C hoch sein, während der Weltraum als ultimativ kalt gilt (0°Kelvin).

Als Erdling interessieren mich aber hauptsächlich die Bereiche die zu Fuß erwanderbar sind.

Viele Grüße
Konstantin

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