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Die Sonne ist rund 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Die Berggipfel sind jedoch maximal ein paar Tausend Meter näher an der Sonne als das Tal. Dieser Unterschied ist dermassen klein und kann somit als Erklärung der Temperaturunterschiede zwischen Berg und Tal vernachlässigt werden. Entscheidend für die abnehmende Temperaturen mit der Höhe sind folgende zwei Prozesse:
1. Die Sonne wärmt von unten
Wenn die Sonnenstrahlung die Erde erreicht, wird die Energie von der Erdoberfläche aufgenommen, wodurch sich diese erwärmt. Von der erwärmten Erdoberfläche ausgehend wird erst danach die darüberliegende Atmosphäre erwärmt. Daher gilt: je weiter entfernt von der Erdoberfläche, desto kühler.
Trockenadiabatische vs feuchtadiabatische Erwärmung
In trockener Luft gilt als Faustregel: pro 100 m Höhe wird es 1 Grad kühler.
In einer Wolke ist diese Temperaturabnahme mit zunehmender Höher kleiner als in trockener Luft. Durch die Bildung von Wassertröpfchen wird Kondendationswärme an die Umgebung abgegeben, wodurch sich die Luft «nur» um 0.65 Grad pro 100 m Höhe abkühlt.
2. Je mehr Luftteilchen, desto wärmer
Der zweite Grund für die höheren Temperaturen im Tal ist der höhere Luftdruck. Mit zunehmender Höhe nimmt der Luftdruck stetig ab, da die darüberliegende Luftsäule immer kleiner und somit leichter wird. Im Tal werden die Luftmoleküle unter dem hohen Druck aneinandergepresst und gestossen. Dieses Aneinanderstossen der vielen Luftteilchen sorgt für eine Erwärmung, so wie es auch bei kräftiger Benutzung einer Fahrradpumpe passiert. Auf dem Berg ist die Luft «dünner», das heisst es hat weniger Luftteilchen und sie stossen nicht so oft aneinander wie im Tal. Die Luft wird dadurch mit zunehmender Höhe weniger stark erwärmt.
Am Montag musste man für die Abkühlung weit hinauf
In der Nacht auf Montag lag die Nullgradgrenze über der Schweiz auf 5184 m. Eine so hohe Nullgradgrenze wurde über der Schweiz noch nie gemessen.