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Lexikon der Geographie: Thermik

Thermik, thermische Konvektion, in der Klimatologie die durch überadiabatische Schichtung (Adiabaten) am Boden hervorgerufenen vertikalen Masseflüsse. Übersteigt die Erwärmung der Erdoberfläche infolge der Sonneneinstrahlung die Temperatur der auflagernden Luft, so findet ein Wärmefluss in die bodennahe Atmosphäre statt, die sich so lange erwärmt, bis ein überadiabatischer Gradient entsteht. Dadurch wird die Luft aufgrund abnehmender Dichte labilisiert und erfährt eine vertikale Beschleunigung, die als thermische Konvektion oder Thermik bezeichnet wird. Da sie sich beim Aufstieg abkühlt und seitwärts wieder absinkt, handelt es sich um eine vertikale Zirkulationsströmung. Diese bewirkt oberhalb der Heizfläche einen Wärmefluss von der Oberfläche in die Atmosphäre, der wirksamer ist als der turbulente Austausch und daher wesentlich zum thermischen Ausgleich zwischen Oberfläche und Atmosphäre beiträgt. Da die Erwärmung der Oberflächen je nach Exposition, Bodenwärmestrom und oberflächlicher Bodenfeuchte unterschiedlich stark ist, kommt es in enger räumlicher Nachbarschaft zu verschieden stark erwärmten Luftkörpern. Im Bereich stärkster Erwärmung sind die Isothermen aufgewölbt, es entsteht eine Warmluftblase, welche sich vertikal in Bewegung setzt. Dafür setzt am Boden ein Massezustrom relativ kühlerer Luft von der Seite ein, der die Thermikblase abschnürt. Ist etwas später auch diese Luftmasse überadiabatisch erwärmt, wiederholt sich der Vorgang. Da das nachfolgende Luftquantum in einem in vertikaler Bewegung befindlichen Luftpaket aufsteigt, ist sein Stirnwiderstand geringer als bei der vorangegangenen Luftblase, es steigt also schneller und erreicht die Schleppe der vorangegangenen. Der sich selbst verstärkende Prozess lässt einen Thermikschlauch entstehen, der im Segelflug oder von Vögeln zum Aufstieg genutzt wird. Wird das Kondensationsniveau nicht erreicht, liegt Blauthermik vor. Wird die Sättigungstemperatur und damit das Konvektions-Kondensationsniveau erreicht, wird zusätzlich Kondensationswärme frei, es erfolgt ein feuchtadiabatischer Aufstieg (Adiabate). Die Thermikschläuche setzen sich als Cumuli oberhalb des Kondensationsniveaus fort (Wolken). Man spricht daher von Cumulusthermik oder Cumuluskonvektion.

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Grafik:
Mathias Niemeyer (Leitung)
Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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