Ein sehr häufiger Vorgang ist die Bildung der Cumuluswolken im Tagesverlauf. Während der Himmel noch klar ist, bilden am Vormittag Cumulus humilis, der mit der Erwärmung immer mehr zu Cumulus mediocris anwächst, später auch zu congestus.
Am Nachmittag kommt es dann zu Bildung von Cumulonimbuswolken mit Schauern, Gewittern und starken Windböen (Fallböen).
Die Entwicklung läßt sich auch besonders im thermodynamischen Diagramm verfolgen.
Diagramm
In einem Diagramm, welches ich als Beispiel noch reinstelle, sind die vertikale Temperaturverhältnisse eingetragen. Luftmassen steigen vertikal nach oben bei Erwärmung und können auch horzional weiter wandern.
In dem Diagramm in dem Beispiel sind die vertikalen Temperaturverhältnisse in den Frühstunden vom Boden bis in 500 hPa (5,5 km Höhe) bei einer Bodentemperatur von 15°C und der Feuchtgehalt der Luftmasse oder Luftpaket beträgt 10 / kg und 91%.
In 910 hPa (900 m Höhe), schneidet sich die 10 g/kg - Feuchtelinie die gemessene Zustandskurve.
Vom Schnittpunkt längs der Trockenadiabaten zum Erdboden (1000 hPa) finden wir eine Temperatur von 20°C.
Das bedeutet: Wenn sich die Luft am Boden vom Morgenwert von 15°C auf 20°C erwärmt, stellt sich in den unteren Schichten eine neutrale Schichtung ein und es genügen schon geringe Lokaltemperaturen, z.B. über trockene und über feuchtes Gelände, der Stadt im Vergleich zum Wald, um die etwas wärmere Luftpakete trockenadiabatisch bis 910 hPa aufsteigen zu lassen.
Dort entspricht ihre vorhandene Feuchte der maximal möglichen, und der Wasserdampf beginnt zu kondensieren.
Die Zustandsänderung der von der Cumulusbasis kondensierend aufsteigenden Luft verläuft oberhalb 910 hPa nach der Feuchteadiabaten.
Wie zu erkennen, verläuft die Kurve rechts von dem gemessenen Temperaturprofil.
Die aufsteigenden Luftpakete sind wärmer als die Umgebungsluft, die Schichtung ist feuchtlabil.
In 5 km Höhe schneidet die Feuchtadiabate das gemessene Temperaturprofil erneut, so daß sie links vom Temperaturprofil verläuft.
Die aufsteigende Luft ist somit von dort kälter als die Umgebungsluft, und die Schichtung ist oberhalb 500 hPa stabil.
Folglich ist die thermisch bedingte Vertikalbewegung der Luftpakete und damit das Wolkenwachstum beendet.
Die Obergrenze der Cumuluswolken erreicht bei dieser Wettersituation somit rund 5000 m.
Bei intensiven Gewittersituationen kann der obere Schnittpunkt zwischen der Feuchteadiabaten und der gemessenen Zustandskurve erst in 10 - 12 km Höhe liegen.
Er kann dann bis zur Tropopause hinaufreichen.
Bei Schönwettersituationen mit Cumulus humilis oder mediocris liegt er nur wenige hundert Meter oberhalb des Kondensationsnivau.
Gruss Marco