Was in der Luft kann sich erwärmen?
1. Zusammensetzung der Luft
Luft ist ein Gasgemisch. Alle Bestandteile bestehen aus Teilchen, die Energie aufnehmen können:
- Stickstoff (N₂) ca. 78 %
- Sauerstoff (O₂) ca. 21 %
- Argon (Ar) ca. 1 %
- Spurengase (z. B. CO₂)
- Wasserdampf (H₂O, variabel)
Grundsatz: Alle Gase können sich erwärmen, weil ihre Moleküle Bewegungsenergie aufnehmen.
2. Was bedeutet „Erwärmung“ physikalisch?
Temperatur ist ein Maß für die mittlere Bewegungsenergie der Moleküle.
- schnellere Bewegung der Teilchen
- häufigere und stärkere Zusammenstöße
- Ausdehnung der Luft
3. Wasserdampf – der wichtigste Wärmeträger
- nimmt besonders viel Energie auf
- speichert Energie als „latente Wärme“
- gibt beim Kondensieren Wärme ab
Darum fühlt sich feuchte Luft heißer an als trockene.
4. Kohlendioxid (CO₂)
- sehr geringer Anteil in der Luft
- absorbiert Infrarotstrahlung
- verlangsamt die Abgabe von Wärme ins Weltall
CO₂ erwärmt die Luft nicht direkt, sondern hält vorhandene Wärme länger zurück.
5. Schwebstoffe in der Luft
Auch feste und flüssige Teilchen können sich erwärmen:
- Staub
- Ruß
- Aerosole
- Wassertröpfchen (Nebel, Wolken)
Sie nehmen Strahlung auf und geben Wärme an die Luft ab.
6. Wie wird Luft tatsächlich warm?
- Sonnenstrahlung trifft auf Boden, Wasser oder Gebäude
- Diese Oberflächen erwärmen sich
- Wärme gelangt in die Luft durch:
- Wärmeleitung
- Konvektion (aufsteigende Warmluft)
- Infrarotstrahlung
Wichtig: Die Sonne erwärmt hauptsächlich Oberflächen – nicht direkt die Luft.
7. Kurzfassung
- ✔ Gasmoleküle können sich erwärmen
- ✔ Wasserdampf ist entscheidend für Wärmespeicherung
- ✔ Schwebstoffe tragen zur Erwärmung bei
- ✘ „Luft als Ganzes“ erwärmt sich nicht – nur ihre Teilchen