Thermik

Als Thermik (eine Form von Aufwind) bezeichnet man den Effekt in der Atmosphäre, dass Luft am Boden durch Sonnenschein erwärmt wird und daraufhin aufsteigt.

Entstehung

Cumuluswolke

ortsfeste Cumuluswolke, entstanden infolge Hangaufwinden über dem Stellihorn (Wallis).

Da sich die Luft beim Aufsteigen ausdehnt und abkühlt, entstehen Wolken, sobald der in der Luft vorhandene Wasserdampf kondensiert. Deshalb sind diese Cumuluswolken ein deutliches Anzeichen für Thermik. Ist die Luft so trocken, dass keine Wolkenbildung eintritt, so spricht man von Blauthermik, da der Himmel wolkenlos und blau bleibt. Die Blauthermik kann aber durch kreisende Vögel oder Segelflugzeuge erkannt werden.

Die Intensität der Thermik hängt von der Sonneneinstrahlung, der Bodenbeschaffenheit, der Luftfeuchtigkeit und dem Einstrahlungswinkel ab. Ein trockenes Getreidefeld kann mehr Wärme abgeben als eine feuchte Wiese, eine zur Sonne geneigte Gebirgsflanke wird mehr erwärmt als das Flachland.

Die entstandene Thermik fliesst dem Hang entlang engegengesetzt zur Falllinie nach oben bis zu einer Abrisskante. Dies kann ein Knick im Gelände sein; aber auch eine Änderung der Bodenbeschaffenheit genügt, dass sich die Thermik ablöst.

Bei Kaltluftadvektion kann sich die Thermik wesentlich verstärken. Sie tritt ein, wenn kühlere Luftmassen in höheren Luftschichten von einer anderen Stelle herbeigeführt werden wie z.B. nach dem Durchgang eine Kaltfront (sog. Rückseitenwetter). Dadurch reicht bereits geringe Erwärmung des Bodens aus, um der erwärmten Luft einen Temperaturvorsprung gegenüber der Umgebungsluft zu geben und somit eine Ablösung auszulösen. Solche Wetterlagen werden von Segelfliegern, Hängegleiter und Gleitschirmfliegern zu ausgedehnten Streckenflügen bevorzugt.

Messung

In der Aviatik wird die Stärke der Thermik als Geschwindigkeit der aufsteigenden Luft gemessen. Diese beträgt zwischen 0,5 bis zu 10 Meter/Sekunde, im Durchschnitt 1 bis 5 Meter/Sekunde. Als Messinstrument dient das Variometer.

Die räumliche Verteilung der Thermik in der Atmosphäre kann auch folgendermaßen gemessen werden:

• Messung des Windfeldes (durch Dopplerverschiebung) mittels verschiedener Radartechniken, RADAR, LIDAR, SODAR
• Indirekte Messung der Temperaturverteilung eines Luftvolumens durch Messung der Temperaturstrahlung (Infrarot). Aus der Temperaturverteilung kann auf die Thermik geschlossen werden

Durch thermische Aufwinde werden u.U. Ionen bewegt, wodurch das elektrische Feld der Atmosphäre verändert wird. Die Messung des elektrischen Feldes resp. dessen Gradient innerhalb des Luftvolumens (aus einem Flugzeug heraus) sind möglicherweise indikativ für das Vorhandensein von Thermik.

Nutzung

In der motorlosen Fliegerei, beispielsweise beim Segelflug, Hängegleiten und Gleitschirmfliegen, kann man die Thermik ausnutzen, um Höhe zu gewinnen (1'000 bis 2'000 Meter im Flachland, im Gebirge noch höher). Die obere Grenze für die Ausnutzung der Thermik ist die Wolkenbasis.

Für die Motorfliegerei hingegen ist die Thermik eher störend, da sie unangenehme Turbulenzen verursachen kann.

Thermikkraftwerke versuchen die in der Thermik enthaltene Energie in elektrische Energie umzuwandeln.

Siehe auch

• Aufwind
• Leewellen
• Winde und Windsysteme