Schmilz Schnee bei -10 Grad und Sonne?
Schmilz Schnee bei -10 Grad und Sonne oder bei -6 Grad und Sonne?
9 Antworten
Deine Frage ist gut!
Die Beantwortung ist komplizierter als sich manch einer denken mag. Das liegt unter anderem daran, dass wir es hier mit H₂O zu tun haben.
Ob der Schnee schmilzt, taut oder sublimiert, hängt bei trockener Luft von der Feuchttemperatur ab.
Zur Klärung von Schmelzen, Tauen und Sublimieren:
- Das Tauen von Schnee ist das, was ein Physiker unter Schmelzen versteht, also der thermodynamische Übergang von der festen in die flüssige Phase ("aus Schnee mach flüssig Wasser").
- Sublimieren bedeutet den Übergang von fest zu gasförmig ("aus Schnee mach Wasserdampf").
- Schmelzen heisst hier, dass der Schnee sowohl in den flüssigen als auch in den gasförmigen Aggregatszustand übergeht (quasi Tauen und Sublimieren in One).
Die Feuchttemperatur (F) liegt inmitten von Taupunkttemperatur (T) und Lufttemperatur (L).
Es können die folgenden Fälle eintreten:
- Wenn 0 °C < L < T, dann taut der Schnee (hocheffizient)*
- Wenn L > F > 0 °C UND T < 0 °C, dann schmilzt der Schnee (eingeschränkt).
- Wenn T < 0 °C UND F < 0 °C, dann sublimiert der Schnee* (ineffizient).
- Im Grenzfall, also L = 0 °C würde der Schnee demzufolge theoretisch nur sublimieren.
*feuchte Luft bei Plusgraden.
Zur einfachen Beantwortung deiner Frage:
Minimalst wenn überhaupt, denn bei einer Temperatur unter dem Gefrierpunkt sublimieren die H2O-Moleküle hauptsächlich, und zwar aus der obersten, ganz dünnen Schicht im Nanometerbereich. Der Schneeabbau ist damit äusserst gering.
Wenn allerdings die Erdoberfläche nicht gefroren, sondern über den Gefrierpunkt erwärmt ist, so kann die Schneedecke zunächst von unten her tauen, bis sich der Erdboden soweit abgekühlt hat, dass er gefriert.
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Die Zusammenhänge werden näher beschrieben auf: https://www.wetteronline.de/wetternews/darum-schrumpft-die-schneedecke-schnee-schmilzt-nicht-nur-2021-01-07-vl
Weitere Faktoren, die allgemein den Schneeabbau beeinflussen, sind Wind sowie die Mächtigkeit und Beschaffenheit der Schneedecke.
Wenn die Schneedecke nur geringmächtig ist, einige Millimeter bis wenige Zentimeter, so können die Sonnenstrahlen einen betonierten Boden nachträglich durchaus hinreichend stark erwärmen, damit die Wärme die Schneekristalle im unmittelbaren Bodenkontakt zum Schmelzen bringen kann, wobei die notwendigen Bedingungen L > F > 0 °C UND T < 0 °C im Grenzbereich erfüllt sein müssen.
Mir scheint, Du verwechselst hier die Temperaturen völlig verschiedener Körper.
Schnee schmilzt bei 0 Grad, d.h. wenn die Temperatur des Schnees bei 0 °C liegt.
Die Lufttemperatur kann von der Schneetemperatur beträchtlich abweichen.
Im Gegensatz zum am Boden liegenden Schnee bewegt sich die Luft ständig. Da strömen einmal wärmere und einmal kältere Luftmassen heran. Also wechselt auch die Lufttemperatur ständig.
Auch der am Boden liegende Schnee ändert ständig seine Temperatur weitgehend unabhängig von der Lufttemperatur: Die Schneetemperatur steigt mit zunehmenden Zeiten der Sonnenbestrahlung, mit zunehmend steilem Einstrahlungswinkel und mit steigender Bodentemperatur. Die Schneetemperatur sinkt mit zunehmender Windstärke und abnehmender Bodentemperatur.
Natürlich findet auch zwischen Schnee und Luft ein Wärmeaustausch statt. Aber daraus ergibt sich keinesfalls eine feste Beziehung zwischen Lufttemperatur und Schneetemperatur bzw. zwischen Lufttemperatur und Schneeschmelze.
In der Physik unterscheidet man feste, flüssige und gasförmige Körper.
Der Fragesteller verwechselt hier die Temperaturen zweier verschiedener Körper:
Der Körper Schnee und der Körper Luft. Für die Schneeschmelze ist die Temperatur des Körpers Schnee verantwortlich.
Hätte sich der Fragesteller auf die Temperatur des Körpers Schnee bezogen, dann hätte die Frage
"Schmilz Schnee bei -10 Grad und Sonne oder bei -6 Grad und Sonne?"
überhaupt keinen Sinn ergeben, weil bei solchen Schneetemperaturen kein Schnee schmilzt. Also kann sich die Frage nur auf die Lufttemperatur beziehen. Und die hat bei der Frage nach der Schneeschmelze keine maßgebliche Bedeutung. Darin liegt die Verwechslung.
Oder genauer gesagt: Der Fragesteller hat sich - wie hier oft zu beobachten ist - gar keine Gedanken darüber gemacht, dass die Temperatur eine Körpereigenschaft ist, und dass man sich zu Temperaturangaben im Zweifelsfalle erst einmal über den gemeinten Körper verständigen muss.
Die Frage ist berechtigt und gut sogar, insofern als erfragt wird, ob die Erwärmung durch die Sonne bei Minustemperaturen den Schnee - etwa an der Oberfläche - zum Schmelzen zu bringen vermag. Unabhängig davon, ob der Fragesteller sich mit der Physik auskennt oder nicht, macht die Frage deshalb auch Sinn.
Die Frage wäre verständlich und eindeutig zu beantworten, wenn sich die Schneeschmelze auf die Schneetemperatur oder auf die Lufttemperatur beziehen würde, aber das bleibt hier unklar, vermutlich völlig unbedacht. Das galt es erst einmal zu klären.
Wie die Erfahrung mit GF-Fragen zeigt, wird die Temperatur oft nicht als Eigenschaft eines Körpers, sondern als Eigenschaft eines Raumes begriffen: "Es hat heute 20 Grad (Was ist hier das "Es"?). Typisch dazu sind die immer wiederkehrenden Fragen nach der "Temperatur im Weltraumvakuum".
".... ob die Erwärmung durch die Sonne bei Minustemperaturen den Schnee - etwa an der Oberfläche - zum Schmelzen zu bringen vermag",
ist dann dahingehend zu beantworten:
"Soweit dabei eben der Schnee die Schmelztemperatur erreicht".
Und dabei sollte möglichst auch die Zeitverzögerung durch die hohe Lichtreflexion an der Schneedecke beachtet werden, besonders an der sauberen flächendeckenden Decke.
Da Schnee praktisch alles Licht reflektiert, macht die Sonne nur dann einen Unterschied, wenn im Schnee etwas dunkles liegt, das dann von der Sonne erwärmt werden und den Schnee in unmittelbarer Nähe schmelzen kann. Bei welcher Lufttemperatur wieviel davon geschieht, hängt von zu vielen Faktoren ab, um pauschal Zahlen nennen zu können.
Bei Sonnenschein ist das möglich. Dazu muss die Lufttemperatur nicht einmal über 0°C steigen. Das liegt daran, dass die Sonnenstrahlung (direkte Wärmestrahlen) den Boden durch den Schnee hindurch stärker erwärmt, als die Luft darüber. Dies hat zur Folge, dass der Schnee auch bei Höchstwerten unter dem Gefrierpunkt von unten her taut. Bei -10° dürfte die Auswirkung jedoch recht klein sein.
Schnee besteht zu 99% aus Wasser. Es schmilzt also bei 0°C
Nicht unbedingt. Damit der Schnee schmilzt und nicht nur taut oder sublimiert, müssen die Taupunkttemperatur unter 0 °C betragen sowie die Feuchttemperatur unterhalb der Lufttemperatur einen positiven Wert besitzen.
Welche Körper?