Vier-Elemente-Lehre und Kondensstreifen: Unterschied zwischen den Seiten

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[[Datei:4-Elemente-Eigenschaften.jpg|miniatur|300px|Die 4 Elemente und ihrer grundlegenden Eigenschaften]]
[[Datei:DC-8 View from above.jpg|miniatur|Die Kondensstreifen entstehen (wie bei dieser [[Douglas DC-8#Super Seventies|DC-8-72]]) erst ein Stück hinter den Triebwerken, nach Mischung mit kühler Luft und Kristallwachstum. Die Lichtstreuung setzt im kurzwelligen, blauen Bereich ein.]]


Nach der '''Vier-Elemente-Lehre''' besteht alles [[Sein]] aus den vier Grundelementen [[Feuer]], [[Wasser]], [[Luft]] und [[Erde]].  
'''Kondensstreifen''' oder '''Homomutatus'''<ref>[https://www.welt.de/vermischtes/article163112841/Am-Himmel-gibt-es-seit-heute-die-Wolkenwalze.html Kondensstreifen heißen jetzt Homomutatus]</ref> sind lange und dünne künstliche [[Wolke]]n, die insbesondere im Gefolge von [[Wikipedia:Luftfahrzeug]]en durch Wasserdampf und sonstige Abgase sowie durch Unterdruck entstehen können.<ref>{{Internetquelle|titel = vapour trail|url = http://www.britannica.com/EBchecked/topic/623212/vapour-trail|werk = Encyclopædia Britannica|hrsg= Encyclopædia Britannica Inc|zugriff= 2012-04-17|datum= 2012}}</ref> Sie sind insbesondere typisch und dauerhaft für Flughöhen oberhalb von etwa 8 km, wenn wasserdampf- und rußhaltige Triebwerksabgase auf relativ kalte Luft treffen. Sie können in ansonsten wolkenfreien Gebieten ent- und fortbestehen, wenn für eine natürliche Wolkenbildung Kondensationskeime fehlen. Sie zählen zur Gruppe der [[Wikipedia:Cirrus (Wolke)|Cirren]] und stellen auch eine wichtige Klasse [[anthropogen]]er Wolken dar. In feuchter Luft können sie auch in niedrigeren Höhen auftreten. Dort können sie statt aus Eiskristallen auch aus Tröpfchen bestehen.


== Griechische Philosophen ==
== Entstehung und Zusammensetzung ==
In der [[Reiseflughöhe]] von Langstreckenjets ist es unter −40 °C kalt, sodass auch in relativ trockener Luft Kondensstreifen entstehen. Im Prinzip [[Kondensation|kondensieren]] oder [[Resublimation|resublimieren]] (ausführlicher erklärt bei [[Sublimation (Phasenübergang)|Sublimation]]) gasförmige oder gefrieren flüssige Bestandteile der Luft und der Abgase, gefördert durch gleichzeitiges Auftreten von [[Ruß]]teilchen aus dem Abgas, die dabei als [[Kondensationskern|Kondensationskeim]] oder [[Kristallisationskeim]]e dienen. Eine Keimbildung und somit Kondensation/Frieren kann bei diesen Umgebungsbedingungen aber auch spontan<ref>VDI 3491 Blatt 4:2018-03 ''Messen von Partikeln; Herstellungsverfahren für Prüfaerosole; Kondensationsverfahren (Measurement of particles; Methods for generating test aerosols; Condensation methods).'' Beuth Verlag, Berlin, S.&nbsp;4.</ref> aus lokalen [[Dichte]][[Fluktuation|fluktuationen]], d.&nbsp;h. ''ohne'' Kern oder Keim entstehen. Bei der [[Turbulente Strömung|Verwirbelung]] mit kalter Umgebungsluft nimmt der [[Sättigungsdampfdruck]] viel stärker ab als der Partialdruck des Wassers, mit der Folge einer [[Übersättigung]]. Die Rußteilchen im Abgas erlauben die rasche [[Keimbildung]], indem sich Wassermoleküle daran anlagern. Bei tiefen Temperaturen entstehen direkt [[Eiskristall]]e.


=== Vorläufer: Thales, Anaximes und Heraklit===
Die hauptsächlichen [[Verbrennung (Chemie)|Verbrennungsprodukte]] von [[Kerosin]]  sind [[Kohlenstoffdioxid|Kohlendioxid]] und [[Wasserdampf]], sowie in geringeren Anteilen Rußpartikel, [[Schwefelsäure]]<ref>Joachim Curtius: ''[http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/536/ Aerosol-Schwefelsäure in der Atmosphäre und im Nachlauf von Düsenflugzeugen: Entwicklung und Einsatz einer neuartigen, flugzeuggetragenen Massenspektrometersonde]''</ref>, [[Salpetersäure]]<ref>Dominik Schäuble: ''Aufbau eines flugzeuggetragenen Massenspektrometers zur Messung von HNO3 und HONO und Quantifzierung der HNO3-Aufnahme in Eispartikel in Kondensstreifen und Zirren''; Mainz, 2010, [https://publications.ub.uni-mainz.de/theses/volltexte/2011/2647/pdf/2647.pdf (pdf-Datei)]</ref> und die [[Verbrennung (Chemie)|Verbrennungs-]] und [[Rekombination (Chemie)|Rekombinations]]&shy;produkte der [[Additiv#Für Treibstoffe und Schmierstoffe speziell für Luftfahrtantriebe|Treibstoffadditive]]. Kerosin ist kein Reinstoff mit einheitlicher Zusammensetzung, sondern ein Gemisch diverser Stoffe, die im Zusammenspiel erst die Verwendung als Brennstoff bei diesen extremen Anforderungen ermöglichen (siehe dazu auch beispielsweise [[JP-8]] oder die zahlreichen [[Kerosin#Militärluftfahrt|Treibstoffspezifikationen für die Militärluftfahrt]]).
Der [[Griechen|griechische]] Philosoph [[Thales von Milet]] in [[Wikipedia:Ionien|Ionien]] vertrat die Ansicht, dass alle Stoffe nur verschiedene Aspekte des Urstoffes Wasser darstellen, denn Wasser war seiner Ansicht nach in größter Menge vorhanden. Er stellte sich vor, dass die Erde als flache Scheibe auf Wasser schwimmen würde und dass auch über dem Halbkugeligen Himmelsgewölbe Wasser vorhanden sei.


Seine Theorien fanden große Anerkennung, es wurde jedoch angefochten, dass Wasser der Urstoff sei. In den folgenden Jahrhunderten führten astronomische Überlegungen in Griechenland zu dem Schluss, dass der Himmel eine Kugel sei, in dessen Mitte sich die ebenfalls kugelförmige Erde befinde.
Auch bereits in der Luft flüssig oder gasförmig vorhandene Luftverschmutzungen, wie beispielsweise [[Freon]]e oder sonstige [[Lösungsmittel]] oder natürliche [[Terpene]] können unter diesen Bedingungen zur Verbrennung angesaugt werden oder im Abgasstrom aus der Umgebungsluft kondensieren oder resublimieren.


[[Anaximenes]] - ebenfalls aus [[Wikipedia:Milet|Milet]] - kam zu dem Schluss, dass die Luft der Urstoff sei und zum Mittelpunkt des Universums hin zusammengepresst werde, wodurch die anderen Elemente Wasser und Erde entständen.
== Form ==
Bis zu einer Größe von etwa 100 Nanometern [[Mie-Streuung|streuen]] die Kristalle kaum Licht, dann zunächst vorwiegend blaues Licht. Erst durch Anlagerung weiterer Wasserteilchen erreichen sie eine Größe, in der sie Licht unabhängig von dessen [[Wellenlänge]] streuen und hell weiß werden. Das und die restliche Abhitze erklären die charakteristische Lücke zwischen Triebwerken und Kondensstreifen. Die Streifen nehmen an Breite zu und berühren sich bei vierstrahligen Jets zunächst paarweise. Durch das Auseinanderweichen der Luft im unteren Teil der [[Wirbelschleppe]] wird aber die Lücke in der Mitte zunächst breiter und die Streifen von den innen liegenden Triebwerken tauchen unter den äußeren Strahlen weg. Weitere Turbulenz erzeugt einen einzigen breiten Streifen, der insgesamt absinkt.
{{Panorama|MK35097 Contrails.jpg|1200|Die Kondensstreifen einer vierstrahligen Maschine von ihrer Entstehung bis zu ihrem Verblassen.}}


[[Wikipedia:Heraklit|Heraklit]] aus der Nachbarstadt [[Wikipedia:Ephesus|Ephesus]] war der Ansicht, dass das sich stets wandelnde und verändernde Feuer der Urstoff sein müsse, da sich im Universum alles wandelt.
== Persistenz und Wandel ==
[[Datei:Kondensstreifen-1.jpg|miniatur|„Straßenkreuzung am Himmel“ mit mammatusähnlichen Ausstülpungen]]


=== Empedokles ===
Der weitere Verlauf hängt stark von der Situation ab, insbesondere von der [[Luftfeuchtigkeit#Relative Luftfeuchtigkeit|relativen Feuchte]]. In zirka 70 Prozent der Fälle ist die Luft untersättigt, die relative Feuchte liegt also unter 100 Prozent, und die Kondensstreifen lösen sich innerhalb weniger Minuten auf. Die vertikale Erstreckung beträgt dann je nach Flugzeugtyp 300 bis 500 Meter.


[[Datei:Vier-elemente-theorie.svg|mini|300px|Übersicht über die vier Elemente der Antike]]
Bei einer Feuchte um 100 Prozent löst sich der Kondensstreifen dadurch auf, dass die relative Feuchte durch sein Absinken abnimmt. Wie schnell einzelne Volumenelemente unsichtbar werden, hängt über die Partikelgröße von der ursprünglichen Lage im Strahl ab. Es können sich [[mammatus]]ähnliche Ausstülpungen bilden.


Die breiteste Wirkung hatte ihre Formulierung durch den griechischen Naturphilosophen [[Empedokles]] im 5.&nbsp;Jahrhundert v. Chr.. Die Vorgänger von Empedokles haben den vier Elementen nur Eigenarten zugeschrieben, die wir heute den [[Aggregatzustand|Aggregatzuständen]] zuordnen. Ein Beispiel dafür ist die Verflüssigung eines Gases durch [[Wikipedia:Druck (Physik)|Druck]] bei Anaximenes. Auch dass feste Stoffe bereits bei Empedokles’ Vorgängern dem Element Erde zugeordnet werden, flüssige dem Wasser und gasförmige der Luft, entspricht dem heutigen Konzept der Aggregatzustände.
Bei größerer Übersättigung der Umgebungsluft bleiben die Kondensstreifen längere Zeit bestehen. In großer Höhe sind Feuchten bis über 200 % möglich. Die Menge des aus der Atmosphäre aufgenommenen Wasserdampfs kann dann den Triebwerksausstoß um einige Größenordnungen übersteigen. Die Lebensdauer kann mehrere Stunden betragen, in einem Fall war ein einzelner Kondensstreifen über 17 Stunden auf einem Satellitenbild zu erkennen.<ref>{{cite journal |last=Minnis |first=P. |coauthors=et al. |year=1998 |title=Transformation of contrails into cirrus during SUCCESS |journal=Geophysical Research Letters |volume=25 |issue=8 |pages=1157–1160|doi=10.1029/97GL03314}}</ref> Je nach anliegender [[Windscherung]] kann die Breite der Kondensstreifen auf über 20 km anwachsen; sie sind dann nur noch schwer von natürlich gebildeten [[Cirrus (Wolke)|Cirren]] zu unterscheiden. In der Fachwelt wird dann von ''Kondensstreifen-Cirren'' gesprochen. Diese können über mehrere Tage am Himmel verbleiben.<ref name="dr1425897" /><ref name="dlr427" /><ref name="dlr6725" /> Meist jedoch lösen sie sich durch großräumiges Absinken der Luft bald auf oder gehen durch großräumige Hebung in eine geschlossene Wolkendecke über.


Dieses Schema wurde bei Empedokles beibehalten. Zusätzlich schrieb Empedokles den Elementen aber noch eine Eigenart zu, die unseren heutigen [[Chemisches Element|Elementen]] aus dem [[Periodensystem der chemischen Elemente]] entspricht: Er nahm an, die vier Elemente wären ewig existierende und unveränderliche Grundsubstanzen, die durch Mischung die Vielfalt der Stoffe bilden.
== Negative Streifen ==
[[Datei:Texas tmo 2007029 lrg.jpg|miniatur|Satellitenaufnahme einer dünnen Wolkendecke mit zahlreichen negativen Streifen und Hole-Punch Clouds
[[Datei:Supervollmond.14.11.2016.mit.Kondensstreifen.klein.jpg|miniatur|Dunkler, einen Supervollmond verdeckender Kondensstreifen eines Düsenflugzeugs]]


Auch wenn diese Prinzipien in Teilen schon auf die moderne Wissenschaft hindeuten, darf nicht übersehen werden, dass bei Empedokles die vier Elemente zunächst als Götter eingeführt wurden. Es herrscht jedoch keine Einigkeit darüber, welchem Gott er welches Element zuordnete. Einige Autoren gehen davon aus, dass das Feuer dem [[Zeus]], die Luft der [[Hera]], die Erde dem Aidoneus ([[Hades]]) und das Wasser der [[Nestis]] ([[Persephone (Mythologie)|Persephone]]) zugeordnet war, andere deuten Empedokles Texte in dem Sinne, dass Hera der Erde und Aidoneus der Luft zugeordnet gewesen sei.<ref name="Straube">Ingrid Straube: ''Die Quellen der Philosophie sind weiblich: Vom Einfluss weiser Frauen auf die Anfänge der Philosophie.'' ein-FACH-Verlag, Aachen 2001, S.&nbsp;31–32 ISBN 978-3-928089-29-6</ref><ref name="Bröcker">Walter Bröcker: ''Die Geschichte der Philosophie vor Sokrates.'' 2. Aufl. Klostermann, Wiesbaden 1986 ISBN 978-3-465-01706-6</ref><ref name="Gottwein">[http://www.gottwein.de/Grie/vorsokr/VSEmped01.php Egon Gottwein: ''Vorsokratische Philosophie'']</ref><ref name="Fairbanks">[http://history.hanover.edu/texts/presoc/emp.html Arthur Fairbanks: Empedocles Fragments and Commentary]</ref><ref name="Bartsch">Walter L. Strauss/John T. Spike (Hrsg.): ''[[Wikipedia:Adam von Bartsch|The Illustrated Bartsch]]''. New York 1978 -: Zahlreiche Darstellungen der vier Elemente von verschiedenen Künstlern aus dem 15. bis 19.&nbsp;Jahrhundert in mehreren Bänden</ref>.
Fliegt ein Flugzeug dicht über oder unter einer dünnen Wolkendecke, so kann der von ihm bewirkte Abwind die Wolke auflösen.
Der Kondensstreifen kann auch einen Schatten auf eine darunter liegende dünne Wolkenschicht werfen, was ebenfalls zu einem dunklen Streifen führt.<ref name="apod">{{Webarchiv|url=http://www.starobserver.org/ap170404.html |wayback=20170405165957 |text=Schatten eines Kondensstreifens |archiv-bot=2018-12-02 07:09:02 InternetArchiveBot }} bei APOD</ref>


Durch die Zuordnung der Elemente zu  Gottheiten bekamen die vier Elemente weitere Eigenschaften, die sich nicht nur in den medizinischen Bereich (vgl. [[Humoralpathologie]]), sondern auch in die Psychologie erstrecken. Dem Feuer wurde Zielstrebigkeit, Ehrgeiz, Engagement zugeordnet. Wasser ist das sanfte Element, das nachgiebige und weiche, das Luftelement ist quirlig, flexibel und veränderungorientiert und letztlich steht Erde für das Festgefügte, Starre und Beständige. Alle Dinge besitzen damit eine charakteristischen Anteil der vier Elemente. Federn sind vorwiegend Luft, Steine einen hohen Anteil an Erdelement. Dabei besitzt Bimsstein wiederum viel Luftelement, Bergkristall das Wasserelement und Pyrit anteilig Feuerelement<ref name="Böhme">Gernot und Hartmut Böhme: ''Feuer, Wasser, Luft, Erde. Eine Kulturgeschichte der Elemente.'' Beck, München 1996, ISBN 3-406-41292-0.</ref>. Auch auf den Menschen trifft danach eine individuelle Mischung dieser vier Elemente zu. Krankheiten sind mithin ein Ungleichgewicht der Elemente. Der Mediziner früherer Zeit behandelte Krankheiten durch Zufuhr eines fehlenden Elements über die Nahrung oder durch Heilpflanzen oder er leitete ein Zuviel ab. Ausleitungsverfahren, die heute von Heilpraktikern angewendet werden, beruhten ursprünglich auf dieser Vorstellung.<ref name="Böhme" /><ref name="Bingen">Hildegard von Bingen: ''Heilkraft der Natur. „Physika“.'' 2. Aufl. Christiana-Verlag, Stein am Rhein 2005, ISBN 978-3-7171-1129-0.</ref>
Ferner können Kondensstreifen auch bei Nacht sichtbar werden, wenn sie das Mondlicht absorbieren oder streuen und den Mond dadurch teilweise verdecken.


=== Platon und Aristoteles ===
== Auswirkungen auf das Klima ==
[[Datei:Contrails over Nova Scotia.jpeg|miniatur|großflächige Bedeckung des Himmels mit Kondensstreifen über Neuschottland]]
Der Luftverkehr beeinflusst das Klima durch die Emission von Kohlendioxid und Stickoxiden sowie durch die Bildung von Kondensstreifen. Die anthropogenen Kondensstreifen bedecken einen kleinen Teil des Himmels und reduzieren damit durch Reflexion an ihrer Oberseite tagsüber die [[Sonnenstrahlung|Sonneneinstrahlung]] (kühlender Effekt) und erhöhen so die planetare [[Albedo]] (vgl. [[Wolke#Bedeutung für den Strahlungshaushalt|Wolke]]). Andererseits absorbieren Eiskristalle die vom Erdboden kommende Strahlung und re-emittieren weniger energiereiche Strahlung ([[Treibhauseffekt]]), was eine Erwärmung nach sich zieht. Es wird daher vermutet, dass das [[Klima]] durch die Kondensstreifen des [[Luftfahrt|Flugverkehrs]] beeinflusst wird. Die Stärke dieses Effekts und seine Rolle in Bezug auf die [[globale Verdunkelung]] bzw. auch [[globale Erwärmung]] sind bisher nur mit großen Unsicherheiten bekannt, es wird jedoch lokal ein Einfluss auf die [[Globalstrahlung]] von bis zu 2&nbsp;[[Watt (Einheit)|W]]/[[Quadratmeter|m<sup>2</sup>]] geschätzt. Linienförmige Kondensstreifen bedecken dabei im Mittel etwa 0,5 % des Himmels über Zentraleuropa, am Tag 0,7 %, knapp 0,3 % nachts.<ref>{{Internetquelle|url=http://www.dlr.de/pa/desktopdefault.aspx/tabid-2554/3836_read-5746/|titel=DLR – Institut für Physik der Atmosphäre – Kondensstreifen|autor=Ercan Kayaoglu|zugriff=2017-04-13}}</ref> Dabei sind die schwer messbaren Kondensstreifen-Zirren nicht berücksichtigt und es gibt Anzeichen, dass der Bedeckungsgrad aller Kondensstreifen weitaus höher liegt. Eine [[Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt|DLR]]-Studie fand heraus, dass die Kondensstreifen-Zirren über Zentraleuropa zeitweilig bis zu zehn Prozent des Himmels bedecken können.


Die Vier-Elemente-Lehre wurde von späteren griechischen [[Philosophie|Philosophen]] weiterentwickelt. [[Platon]] ordnete jedem der vier Elemente einen [[Wikipedia:platonischer Körper|regelmäßigen Körper]] zu.
Die Aufwärmung der [[Erdatmosphäre]] durch Kondensstreifen-Zirren ist mit 31 mW/m<sup>2</sup> etwas größer als der Effekt durch das ausgestoßene CO<sub>2</sub>. Der [[Strahlungsantrieb]] von Kondensstreifen alleine wird durch Kondensstreifen-induzierte Bewölkung sogar um das Neunfache übertroffen. Durch dieses Wissen könnten durch einfache Maßnahmen der Einfluss auf den [[Globale Erwärmung|Klimawandel]] verringert werden – beispielsweise indem besonders feuchte Gebiete umflogen (wobei der dadurch verbundene Mehrausstoß berücksichtigt werden muss) oder Modifikationen an Treibstoff oder Triebwerk vorgenommen werden, damit der Ausstoß von Ruß und Wasserdampf reduziert werden kann.<ref name="dr1425897">[http://www.dradio.de/dlf/sendungen/forschak/1425897/ ''Klimafaktor Kondensstreifen: Effekt größer als der CO<sub>2</sub>-Ausstoß des Flugzeugs.''] In: ''Deutschlandfunk'', 31. März 2011</ref><ref name="dlr427">[http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10293/427_read-702/#/gallery/1351 ''Klimaerwärmung durch Kondensstreifen-Zirren.''] Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 30. März 2011</ref><ref name="dlr6725">[http://www.dlr.de/pa/desktopdefault.aspx/tabid-2342/6725_read-29898/ ''Klimaeffekt von Kondensstreifen-Zirruswolken abgeschätzt.''] Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), April 2011</ref><ref>{{Internetquelle|url=http://www.dlr.de/pa/desktopdefault.aspx/tabid-2554/3836_read-5746/9|titel=DLR – Institut für Physik der Atmosphäre – Kondensstreifen|autor=Ercan Kayaoglu|zugriff=2017-01-23}}</ref>


[[Aristoteles]] gab die klassische Definition des Elements, die letzlich auch viel später in die [[Chemie]] übernommen wurde, dort allerdings nicht mehr auf die vier klassischen Elemente bezogen, sondern auf die weit größere Zahl der [[Chemisches Element|chemischen Elemente]]:
Auch können die sonstigen [[Aerosol]]partikel der Flugzeugabgase noch über Tage und vergleichsweise großräumig die natürliche Wolkenbildung verändern.


{{Zitat|Es sei uns demnach ein Element derjenige unter den Körpern, in welchen die übrigen Körper zerlegt werden als in einen in ihnen potentiell oder aktuell enthaltenen (in welcher nämlich von diesen beiden Weisen, ist noch streitig), und welcher selbst nicht mehr in andere der Art nach verschiedene geteilt werden kann; irgendetwas Derartiges nämlich wollen alle und bei allen Dingen als das Element bezeichnen.|Aristoteles|Über den Himmel'' III,3 302a <ref>Aristoteles: ''Vier Bücher über das Himmelsgebäude. Zwei Bücher über Entstehen und Vergehen'', Verlag von Wilhelm Engelmann, Leipzig 1857, S. 209 [http://www.odysseetheater.org/jump.php?url=http://www.odysseetheater.org/ftp/bibliothek/Philosophie/Aristoteles/Aristoteles_Werke_Vier_B%FCcher_%FCber_das_Himmelsgebaude.pdf#page=214&view=Fit pdf]</ref>}}
== Kondensstreifen von Raketen ==
Auch bei der Verbrennung von [[Raketentreibstoff]]en entstehen im Wesentlichen – je nach Art des Treibstoffs – Wasserdampf und gegebenenfalls auch feste Bestandteile wie Ruß. Die [[Booster (Raketenantrieb)|Booster]] von [[Feststoffrakete]]n beinhalten vorwiegend [[Ammoniumperchlorat]] und [[Aluminium]], woraus dann in allen Höhen sehr dichte [[Aerosol]]streifen aus [[Salzsäure]] und [[Aluminiumoxid]] entstehen. Kondensstreifen von Raketen zeigen wegen des meist senkrechten Flugverlaufs und der Wirkung des [[Wind]]es eine starke Abhängigkeit von [[Windrichtung]] und [[Windgeschwindigkeit|Windstärke]]. Daraus resultiert oft ein zickzackförmiger Verlauf, der nicht mehr der eigentlichen Flugbahn entspricht.


Aristoteles leitete die vier Elementen dynamisch aus den Eigenschaften ''warm/kalt'' ({{polytonisch|θερμὸν / ψυχρὸν}} ''thermòn/psychròn'') und  ''trocken/feucht'' ({{polytonisch|ὑγρὼν / ξηρὸν}} ''hygròn/xeròn'') ab: [[Feuer]] = ''warm + tocken'', [[Luft]] = ''warm + feucht'', [[Wasser]] = ''kalt + feucht'' und [[Erde (Element)|Erde]] =  ''kalt + trocken''. Diese Gegensatzpaare, die Aristoteles nicht bloß als [[subjektiv]]e Eindrücke, sondern als [[objektiv]]e [[Realität]]en auffasst, die auch Veränderungen bewirken oder erfahren können, werden nach seiner Ansicht durch Berührung mit dem [[Tastsinn]] erfasst, der ihm zur [[Wahrnehmung]] der [[physisch]]-[[körper]]lichen Welt, zu der er die Elemente rechnet, geeigneter erscheint als der an sich höhere [[Sehsinn]]. Der Begriff „Tastsinn“ ist dabei sehr weit gefasst; eigentlich müsste man von einer Art „Spürsinn“ sprechen, denn [[Feuer]] und [[Luft]] kann man zwar nicht im eigentlichen Sinn tasten, wohl aber spüren:
== Kondensstreifen von Schiffen ==
Auch die Abgase großer Schiffsmotoren können lange, bodennahe Kondensfahnen hinterlassen.<ref name="schiff">Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR):
[http://www.dlr.de/Portaldata/1/Resources/portal_news/newsarchiv2008_4/global_change_bretagne.jpg Bild „Kondensstreifen von Schiffen vor der Bretagne“]; zugehörige [http://www.dlr.de/DesktopDefault.aspx/tabid-838/1341_read-13402/gallery-1/gallery_read-Image.1.6311/ Bildunterschrift „Kondensstreifen von Schiffen vor der Bretagne“]</ref><ref>Engl. Wikipedia: „[[:en:Ship tracks|Ship tracks]]“</ref><ref name="nasa_ship">[http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=5488 ''Schiffs-Kondensstreifen vor der US-Ostküste.''] In: ''earthobservatory.nasa.gov''</ref>


{{Zitat|Gegensätzlichkeiten gemäß der Berührung sind aber folgende:
== Kondensation durch Unterdruck ==
warm – kalt, trocken – naß, schwer – leicht, hart – weich,
[[Datei:C27 Spartan making condensation spirals.jpg|mini|Kondensation in den schraubenförmigen Wirbelschleppen an den Propellerspitzen einer C-27J „Spartan“ ist hier über anderthalb Umdrehungen sichtbar, insbesondere oberhalb der Tragflächen.]]
leimig – spröde, rauh – glatt, dick – dünn. Von ihnen aber sind
In feuchter Luft kann ein starker Druckabfall rasch zu sichtbarer Kondensation führen. Über den Tragflächen von Flugzeugen und hinter der Stoßfront, die von Überschallflugzeugen ausgeht, siehe [[Wolkenscheibeneffekt]], löst sich der Nebel sofort wieder auf. Im Kern von [[Randwirbel]]n besteht der Unterdruck jedoch länger, sodass dort längere Kondensstreifen entstehen können.
schwer und leicht nicht wirkungs- und leidensfähig; denn sie
werden nicht dadurch begriffen, daß sie etwas anderes bewirken
oder von anderem leiden. Doch muß es so sein, daß die
Elemente miteinander wirkungs- und leidensfähig sind. Denn
sie mischen und verwandeln sich ineinander.
 
Warmes und Kaltes und Trockenes und Nasses hingegen
werden dadurch begriffen, daß sie teils wirkungs-, teils leidensfähig
sind: Denn ›warm‹ ist das, was Homogenes zusammenschließt
(denn die Trennung, welche, wie man sagt, das Feuer
bewirkt, ist ein Zusammenschließen des Gleichartigen – damit
einher geht nämlich, daß es das Fremde ausscheidet), ›kalt‹ hingegen
ist das Zusammenführende und -schließende gleicher maßen für das Verwandte und das nicht Gleichartige; ›naß‹
dagegen ist das durch eigene Grenze Unbestimmte, doch Geschmeidige
für sie; ›trocken‹ das zwar Scharfumrissene durch
eigene Grenze, jedoch Ungeschmeidige. Das Dünne und Dicke
und Leimige und Spröde und Harte und Weiche und die anderen
Unterschiede aber sind aus diesen.|Aristoteles|''Über Entstehen und Vergehen'' II,2 329 b <ref>nach der Übersetzung von [[Wikipedia:Thomas Buchheim|Thomas Buchheim]] (2011), S. 97ff; vgl. auch die Übersetzung von [[Wikipedia:Carl Prantl|Carl Prantl]] (1857) S. 439ff [http://www.odysseetheater.org/jump.php?url=http://www.odysseetheater.org/ftp/bibliothek/Philosophie/Aristoteles/Aristoteles_Werke_Vier_B%FCcher_%FCber_das_Himmelsgebaude.pdf#page=444&viewe=Fit pdf]</ref>}}
 
Die vier Elemente bewegen sich entsprechend ihrer jeweiligen Natur geradlinig entweder zum Zentrum, also zur [[Erde (Planet)|Erde]], hin oder von dieser weg. Das Erdelement, das der [[Schwere]] am meisten unterliegt, bewegt sich zum Mittelpunkt, in etwas geringerem Maße auch das Wasser. Das Feuer jedoch bewegt sich geradlinig vom Zentrum weg und in geringerem Grad auch die Luft.
 
Außerdem fügte Aristoteles den [[Äther]] als [[fünftes Element]] (die [[Wikipedia:Quintessenz (Philosophie)|Quintessenz]]) hinzu, aus dem die ewig auf Kreisbahnen laufenden unvergänglichen und unveränderlichen [[Himmelskörper|himmlischen Körper]] bestehen sollten.
 
=== Stoiker ===
 
Die [[Stoa|Stoiker]] entwickelten die Lehre weiter, indem sie das [[Pneuma]] einführten. Das rohe Pneuma wird über die Atmung aufgenommen und durch das Feuer der Leber „verkocht“, das heißt für den Körper verwendungsfähig gemacht. Alle Elemente, die vom Körper aufgenommen werden, müssen erst durch das Feuer der Verdauung (insbesondere der Leber) aktiviert werden, Luft und Feuer gehören zu den aktiven Elementen. Dementsprechend wurden Luft und Feuer als aktive pneumaartige Elemente und Erde und Wasser als passive Elemente angesehen. Pneuma erfüllte viele Funktionen, die Aristoteles dem Äther zuordnete.<ref name="Böhme" /><ref name="Lorscher">Ulrich Stoll: ''Das Lorscher Arzneibuch.'' Steiner, Stuttgart 1992, ISBN 3-515-05676-9 (zugleich Diss. 1989).</ref>
 
Diese Theorie wurde in dieser Form in Europa über das Mittelalter erhalten und blieb in der Medizin bis zur Aufklärung die bestimmende Grundlage.
 
== Alchemie ==
[[Datei:Vier Elemente der Alchemie.png|mini|300px|Die vier Elemente und ihre Eigenschaften in der [[Alchemie]].]]
===Der Umweg über Ägypten und Arabien===
[[Alexander der Große]] eroberte das Persische Reich, das nach seinem Tod 323 v. Chr. auseinanderbrach. Ptolemäus, einer von Alexanders Generälen ließ in [[Wikipedia:Alexandria|Alexandria]]  den Musen einen Tempel, ein "Museum" bauen, das in seiner Funktion etwa einer heutigen [[Wikipedia:Universität|Universität]] entspricht. Das Museum mit der [[Wikipedia:Bibliothek von Alexandria|Bibliothek von Alexandria]] wurde in der Folgezeit zu einem Zentrum wissenschaftlicher Forschung. Dort verband sich die griechische Philosophie mit der ägyptischen Beherrschung der angewandten Chemie. Da in Ägypten chemische Kenntnisse eng mit der Religion verbunden waren, hatte das zwei Auswirkungen:
* Es wurde eine spirituelle Note in die Elementelehre eingebracht, die Beschäftigung mit dem feinstofflichen, die die jetzige Alchemie im Gegensatz zur jetzigen Chemie kennzeichnet.
* Das Wissen wurde als Geheimwissen betrachtet und die Angewohnheit Texte über Alchemie absichtlich unverständlich zu schreiben, wurde eingeführt
 
641 fielen die Araber in Ägypten ein und nannten die Chemie, die vorher Chemeia genannt worden war Al-kimiya. Sie übernahmen das Chemische Wissen und es gelangte dann durch die Kreuzzüge zurück nach Europa.
 
===Ab dem Mittelalter in Europa===
In der Alchemie des späten Mittelalters und der frühen Neuzeit spielen die vier Elemente und die Quintessenz als fünftes Element eine wesentliche Rolle.
 
Nach dem maßgeblich durch [[Theophrast von Hohenheim|Paracelsus]] im [[Wikipedia:16. Jahrhundert|16. Jahrhundert]] formulierten [[Wikipedia:Mittelalter|mittelalterlichen]] Volksglauben stehen den vier Elementen jeweils bestimmte Elementarwesen vor:
 
* [[Feuergeist]]er oder [[Salamander]],
* [[Luftgeist]]er oder [[Sylphen]],
* [[Wassergeist]]er oder [[Undinen]],
* [[Erdgeist]]er oder [[Gnome]].
 
Die Vier-Elemente-Lehre wurde von der [[Astrologie]] übernommen. Dabei wurde jedes der [[Tierkreiszeichen]] einem der vier Elemente zugeordnet.
 
=== Übersicht ===
Die nachfolgende Tabelle gibt eine Übersicht über die Elemente und die ihnen zugeordneten Körper, Eigenschaften, Tierkreiszeichen, Elementarwesen und Himmelsrichtungen.<ref name="Böhme" /><ref name="Lorscher" /><ref>C. G. Jung: ''Archetypen''. dtv-Verlag, 1997 ISBN 3-423-35125-X</ref><ref>C. G. Jung, K. Kerenyi: ''Einführung in das Wesen der Mythologie.'' Rascher, Zürich 1941.</ref>
 
{| class="wikitable"
|- class="hintergrundfarbe5"
! [[Elemente]]
! [[Wikipedia:Platonischer Körper|Platonischer Körper]]
! [[Eigenschaft]]
! [[Tierkreiszeichen]]
! [[Elementarwesen]]
! [[Himmelsrichtungen]]
! [[Erzengel]]
! [[Temperamente]]
! [[Symbol]]
|-
| [[Feuer]] || [[Wikipedia:Tetraeder|Tetraeder]] || warm + trocken
| [[Widder]], [[Löwe]], [[Schütze]]
| [[Salamander]] || [[Wikipedia:Süden|Süden]] ||  [[Michael (Erzengel)|Michael]] || [[Choleriker|cholerisch]] || [[Datei:Element Feuer.png|12x12px|zentriert|Feuer]]
|-
| [[Luft]] || [[Wikipedia:Oktaeder|Oktaeder]] || warm + feucht
| [[Zwillinge]], [[Waage]], [[Wassermann]]
| [[Sylphe]] || [[Wikipedia:Osten|Osten]] || [[Raphael (Erzengel)|Raphael]] || [[Sanguiniker|sanguinisch]] || [[Datei:Element Luft.png|12x12px|zentriert|Luft]]
|-
| [[Wasser]] || [[Wikipedia:Ikosaeder|Ikosaeder]] || kalt + feucht
| [[Krebs]], [[Skorpion]], [[Fische]]
| [[Undinen]] || [[Wikipedia:Westen|Westen]] || [[Gabriel (Erzengel)|Gabriel]] || [[Phlegmatiker|phlegmatisch]] || [[Datei:Element Wasser.png|12x12px|zentriert|Wasser]]
|-
| [[Erde (Element)|Erde]] || [[Wikipedia:Würfel (Geometrie)|Würfel]] || kalt + trocken
| [[Stier]], [[Jungfrau]], [[Steinbock]]
| [[Gnome]] || [[Wikipedia:Norden|Norden]] || [[Uriel (Erzengel)|Uriel]] || [[Melancholiker|melancholisch]] || [[Datei:Element Erde.png|12x12px|zentriert|Erde]]
|}
 
== Heutige Bedeutung ==
=== Robert Boyle und das Periodensystem der Elemente ===
Die Vier-Elemente-Lehre war bis ins 17. Jahrhundert hinein bestimmend für die [[Chemie]], die bis dahin durchweg [[Alchemie]] genannt wurde. Erst [[Wikipedia:Robert Boyle|Robert Boyle]] leitete die Entwicklung ein, die zum heutigen [[Periodensystem der Elemente]] führte, indem er nur noch diejenigen Stoffe als Elemente anerkannte, die sich nicht in andere Stoffe zerlegen lassen. Er nahm auch die Umbenennung der Alchemie in Chemie vor, so dass jetzt nur noch die [[Esoterik|esoterische]] Richtung der Chemie als Alchemie bezeichnet wird.
 
Da der Begriff "Element" dadurch seinen Bezug zu den Aggregatzuständen verlor, wurde der Begriff [[Aggregatzustand]] neu geprägt.
 
=== Kunst ===
In der Kunstgeschichte stößt man auf zahlreiche [[Allegorie|allegorische]] Darstellungen der Elemente.
 
=== Die chinesische Fünf-Elemente-Lehre ===
 
In der chinesischen Kultur gibt es ein verwandtes Modell, die [[Fünf-Elemente-Lehre]], nach der die fünf Grundelemente [[Metall]], [[Holz (Element)|Holz]], [[Erde (Element)|Erde]], [[Wasser]] und [[Feuer]] sind.
 
== Die Entstehung der Elemente aus geisteswissenschaftlicher Sicht ==
Aus geisteswissenschaftlicher Sicht sind die vier Elemente nach und nach im Zuge der planetarischen [[Weltentwicklungsstufen]] entstanden; dabei differenzierten sich auch die einzelnen [[Äther]]zustände heraus:
 
# Auf dem [[Alter Saturn|alten Saturn]] entstand durch die [[Throne]], die ihre [[Wille]]nsubstanz hinopferten, das [[Feuer]]element und eng damit verbunden der [[Wärme]]äther. 
#Auf der [[Alte Sonne|alten Sonne]] verdichtete sich ein Teil der Wärme einerseits zum [[Luft]]element und verfeinerte sich anderseits zum [[Lichtäther]].
#Auf dem [[Alter Mond|alten Mond]] fand eine weitere Verdichtung zum [[Wasser]]element statt, während zugleich der [[Klangäther]] entstand.
#Auf der [[Erde]] wurde mit dem [[Erdelement]] der dichteste Zustand erreicht und es bildete sich Hand in Hand damit die höchste Ätherart, der [[Lebensäther]] heraus.


== Siehe auch ==
== Siehe auch ==
[[Fünf-Elemente-Lehre]]
* {{WikipediaDE|Kondensstreifen}}
* {{WikipediaDE|Hagelflieger}}, Wetterbeeinflussung durch das Ausbringen bestimmter Stoffe in Wolken
* {{WikipediaDE|Chemtrails}}, eine [[Verschwörungstheorie]] über angeblich absichtlich mit Chemikalien angereicherte Kondensstreifen
* {{WikipediaDE|Dampflokomotive|Dampflokomotiven}} sowie [[Wikipedia:Heizwerk|Heiz-]] und [[Wikipedia:Thermisches Kraftwerk|Verbrennungskraftwerke]] entwickeln leicht aufsteigende Kondensatfahnen
* {{WikipediaDE|Lungenatmung|Ausatemluft}} und Fahrzeuge mit [[Wikipedia:Verbrennungsmotor|Verbrennungsmotor]]en führen bei ausreichend kalter Lufttemperatur zu Kondensatwolken, die allerdings wenig Bestand haben
* {{WikipediaDE|Umweltauswirkungen des Luftverkehrs}}


== Literaturhinweise ==
== Weblinks ==


* [[Wikipedia:Isaac Asimov|Isaac Asimov]]; 1969; Kleine Geschichte der Chemie. Vom Feuerstein bis zur Kernspaltung; München: Wilhelm Goldmann Verlag
{{Wiktionary}}
* [[Joachim Stiller]]: [http://joachimstiller.de/download/zahlenmystik_elemente.pdf Die vier Elemente und die vier Temperamente] PDF  
{{Commons|Contrail|Kondensstreifen}}
* Wilhelm Strube; 1976; Der historische Weg der Chemie; Leipzig: VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie
* {{Internetquelle |url=http://www.dlr.de/desktopdefault.aspx/tabid-1278/1749_read-2189/ |titel=Klimawirkung von Kondensstreifen deutlich geringer als erwartet – jedoch mehr Zirrenbildung durch Luftverkehr |hrsg=Intergovernmental Panel on Climate Change (IPPC) und DLR |datum=28. November 2005 |zugriff=2009-12-09 }}
* [http://www.wissenschaft.de/wissen/news/266363.html Bei Dunkelheit und im Winter ist der Einfluss von Kondensstreifen auf die Atmosphäre hoch] – Bericht über eine Publikation im Wissenschaftsmagazin ''Nature'', wissenschaft.de (Bd. 441, S. 864, 2006)
* Unterstraßer, Simon: [http://edoc.ub.uni-muenchen.de/9464/ Numerische Simulationen von Kondensstreifen und deren Übergang in Zirren] (Abstract; PDF (18 MB) downloadbar) – Doktorarbeit an der LMU München, Fakultät für Physik (2008)
* [https://www.heise.de/tp/features/Chemtrails-beeinflussen-das-Klima-4457866.html "Chemtrails" beeinflussen das Klima] Telepolis - Heise


== Einzelnachweise ==
== Einzelnachweise ==
<references />
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<references />
[[Kategorie:Hydrometheor]]
[[Kategorie:Klimawandel]]
[[Kategorie:Luftfahrt]]


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[[Kategorie:Weltentwicklung]]
[[Kategorie:Elemente|101]]

Version vom 4. September 2019, 06:10 Uhr

Die Kondensstreifen entstehen (wie bei dieser DC-8-72) erst ein Stück hinter den Triebwerken, nach Mischung mit kühler Luft und Kristallwachstum. Die Lichtstreuung setzt im kurzwelligen, blauen Bereich ein.

Kondensstreifen oder Homomutatus[1] sind lange und dünne künstliche Wolken, die insbesondere im Gefolge von Wikipedia:Luftfahrzeugen durch Wasserdampf und sonstige Abgase sowie durch Unterdruck entstehen können.[2] Sie sind insbesondere typisch und dauerhaft für Flughöhen oberhalb von etwa 8 km, wenn wasserdampf- und rußhaltige Triebwerksabgase auf relativ kalte Luft treffen. Sie können in ansonsten wolkenfreien Gebieten ent- und fortbestehen, wenn für eine natürliche Wolkenbildung Kondensationskeime fehlen. Sie zählen zur Gruppe der Cirren und stellen auch eine wichtige Klasse anthropogener Wolken dar. In feuchter Luft können sie auch in niedrigeren Höhen auftreten. Dort können sie statt aus Eiskristallen auch aus Tröpfchen bestehen.

Entstehung und Zusammensetzung

In der Reiseflughöhe von Langstreckenjets ist es unter −40 °C kalt, sodass auch in relativ trockener Luft Kondensstreifen entstehen. Im Prinzip kondensieren oder resublimieren (ausführlicher erklärt bei Sublimation) gasförmige oder gefrieren flüssige Bestandteile der Luft und der Abgase, gefördert durch gleichzeitiges Auftreten von Rußteilchen aus dem Abgas, die dabei als Kondensationskeim oder Kristallisationskeime dienen. Eine Keimbildung und somit Kondensation/Frieren kann bei diesen Umgebungsbedingungen aber auch spontan[3] aus lokalen Dichtefluktuationen, d. h. ohne Kern oder Keim entstehen. Bei der Verwirbelung mit kalter Umgebungsluft nimmt der Sättigungsdampfdruck viel stärker ab als der Partialdruck des Wassers, mit der Folge einer Übersättigung. Die Rußteilchen im Abgas erlauben die rasche Keimbildung, indem sich Wassermoleküle daran anlagern. Bei tiefen Temperaturen entstehen direkt Eiskristalle.

Die hauptsächlichen Verbrennungsprodukte von Kerosin sind Kohlendioxid und Wasserdampf, sowie in geringeren Anteilen Rußpartikel, Schwefelsäure[4], Salpetersäure[5] und die Verbrennungs- und Rekombinations­produkte der Treibstoffadditive. Kerosin ist kein Reinstoff mit einheitlicher Zusammensetzung, sondern ein Gemisch diverser Stoffe, die im Zusammenspiel erst die Verwendung als Brennstoff bei diesen extremen Anforderungen ermöglichen (siehe dazu auch beispielsweise JP-8 oder die zahlreichen Treibstoffspezifikationen für die Militärluftfahrt).

Auch bereits in der Luft flüssig oder gasförmig vorhandene Luftverschmutzungen, wie beispielsweise Freone oder sonstige Lösungsmittel oder natürliche Terpene können unter diesen Bedingungen zur Verbrennung angesaugt werden oder im Abgasstrom aus der Umgebungsluft kondensieren oder resublimieren.

Form

Bis zu einer Größe von etwa 100 Nanometern streuen die Kristalle kaum Licht, dann zunächst vorwiegend blaues Licht. Erst durch Anlagerung weiterer Wasserteilchen erreichen sie eine Größe, in der sie Licht unabhängig von dessen Wellenlänge streuen und hell weiß werden. Das und die restliche Abhitze erklären die charakteristische Lücke zwischen Triebwerken und Kondensstreifen. Die Streifen nehmen an Breite zu und berühren sich bei vierstrahligen Jets zunächst paarweise. Durch das Auseinanderweichen der Luft im unteren Teil der Wirbelschleppe wird aber die Lücke in der Mitte zunächst breiter und die Streifen von den innen liegenden Triebwerken tauchen unter den äußeren Strahlen weg. Weitere Turbulenz erzeugt einen einzigen breiten Streifen, der insgesamt absinkt.

Die Kondensstreifen einer vierstrahligen Maschine von ihrer Entstehung bis zu ihrem Verblassen.

Persistenz und Wandel

„Straßenkreuzung am Himmel“ mit mammatusähnlichen Ausstülpungen

Der weitere Verlauf hängt stark von der Situation ab, insbesondere von der relativen Feuchte. In zirka 70 Prozent der Fälle ist die Luft untersättigt, die relative Feuchte liegt also unter 100 Prozent, und die Kondensstreifen lösen sich innerhalb weniger Minuten auf. Die vertikale Erstreckung beträgt dann je nach Flugzeugtyp 300 bis 500 Meter.

Bei einer Feuchte um 100 Prozent löst sich der Kondensstreifen dadurch auf, dass die relative Feuchte durch sein Absinken abnimmt. Wie schnell einzelne Volumenelemente unsichtbar werden, hängt über die Partikelgröße von der ursprünglichen Lage im Strahl ab. Es können sich mammatusähnliche Ausstülpungen bilden.

Bei größerer Übersättigung der Umgebungsluft bleiben die Kondensstreifen längere Zeit bestehen. In großer Höhe sind Feuchten bis über 200 % möglich. Die Menge des aus der Atmosphäre aufgenommenen Wasserdampfs kann dann den Triebwerksausstoß um einige Größenordnungen übersteigen. Die Lebensdauer kann mehrere Stunden betragen, in einem Fall war ein einzelner Kondensstreifen über 17 Stunden auf einem Satellitenbild zu erkennen.[6] Je nach anliegender Windscherung kann die Breite der Kondensstreifen auf über 20 km anwachsen; sie sind dann nur noch schwer von natürlich gebildeten Cirren zu unterscheiden. In der Fachwelt wird dann von Kondensstreifen-Cirren gesprochen. Diese können über mehrere Tage am Himmel verbleiben.[7][8][9] Meist jedoch lösen sie sich durch großräumiges Absinken der Luft bald auf oder gehen durch großräumige Hebung in eine geschlossene Wolkendecke über.

Negative Streifen

[[Datei:Texas tmo 2007029 lrg.jpg|miniatur|Satellitenaufnahme einer dünnen Wolkendecke mit zahlreichen negativen Streifen und Hole-Punch Clouds

Dunkler, einen Supervollmond verdeckender Kondensstreifen eines Düsenflugzeugs

Fliegt ein Flugzeug dicht über oder unter einer dünnen Wolkendecke, so kann der von ihm bewirkte Abwind die Wolke auflösen. Der Kondensstreifen kann auch einen Schatten auf eine darunter liegende dünne Wolkenschicht werfen, was ebenfalls zu einem dunklen Streifen führt.[10]

Ferner können Kondensstreifen auch bei Nacht sichtbar werden, wenn sie das Mondlicht absorbieren oder streuen und den Mond dadurch teilweise verdecken.

Auswirkungen auf das Klima

großflächige Bedeckung des Himmels mit Kondensstreifen über Neuschottland

Der Luftverkehr beeinflusst das Klima durch die Emission von Kohlendioxid und Stickoxiden sowie durch die Bildung von Kondensstreifen. Die anthropogenen Kondensstreifen bedecken einen kleinen Teil des Himmels und reduzieren damit durch Reflexion an ihrer Oberseite tagsüber die Sonneneinstrahlung (kühlender Effekt) und erhöhen so die planetare Albedo (vgl. Wolke). Andererseits absorbieren Eiskristalle die vom Erdboden kommende Strahlung und re-emittieren weniger energiereiche Strahlung (Treibhauseffekt), was eine Erwärmung nach sich zieht. Es wird daher vermutet, dass das Klima durch die Kondensstreifen des Flugverkehrs beeinflusst wird. Die Stärke dieses Effekts und seine Rolle in Bezug auf die globale Verdunkelung bzw. auch globale Erwärmung sind bisher nur mit großen Unsicherheiten bekannt, es wird jedoch lokal ein Einfluss auf die Globalstrahlung von bis zu 2 W/m2 geschätzt. Linienförmige Kondensstreifen bedecken dabei im Mittel etwa 0,5 % des Himmels über Zentraleuropa, am Tag 0,7 %, knapp 0,3 % nachts.[11] Dabei sind die schwer messbaren Kondensstreifen-Zirren nicht berücksichtigt und es gibt Anzeichen, dass der Bedeckungsgrad aller Kondensstreifen weitaus höher liegt. Eine DLR-Studie fand heraus, dass die Kondensstreifen-Zirren über Zentraleuropa zeitweilig bis zu zehn Prozent des Himmels bedecken können.

Die Aufwärmung der Erdatmosphäre durch Kondensstreifen-Zirren ist mit 31 mW/m2 etwas größer als der Effekt durch das ausgestoßene CO2. Der Strahlungsantrieb von Kondensstreifen alleine wird durch Kondensstreifen-induzierte Bewölkung sogar um das Neunfache übertroffen. Durch dieses Wissen könnten durch einfache Maßnahmen der Einfluss auf den Klimawandel verringert werden – beispielsweise indem besonders feuchte Gebiete umflogen (wobei der dadurch verbundene Mehrausstoß berücksichtigt werden muss) oder Modifikationen an Treibstoff oder Triebwerk vorgenommen werden, damit der Ausstoß von Ruß und Wasserdampf reduziert werden kann.[7][8][9][12]

Auch können die sonstigen Aerosolpartikel der Flugzeugabgase noch über Tage und vergleichsweise großräumig die natürliche Wolkenbildung verändern.

Kondensstreifen von Raketen

Auch bei der Verbrennung von Raketentreibstoffen entstehen im Wesentlichen – je nach Art des Treibstoffs – Wasserdampf und gegebenenfalls auch feste Bestandteile wie Ruß. Die Booster von Feststoffraketen beinhalten vorwiegend Ammoniumperchlorat und Aluminium, woraus dann in allen Höhen sehr dichte Aerosolstreifen aus Salzsäure und Aluminiumoxid entstehen. Kondensstreifen von Raketen zeigen wegen des meist senkrechten Flugverlaufs und der Wirkung des Windes eine starke Abhängigkeit von Windrichtung und Windstärke. Daraus resultiert oft ein zickzackförmiger Verlauf, der nicht mehr der eigentlichen Flugbahn entspricht.

Kondensstreifen von Schiffen

Auch die Abgase großer Schiffsmotoren können lange, bodennahe Kondensfahnen hinterlassen.[13][14][15]

Kondensation durch Unterdruck

Kondensation in den schraubenförmigen Wirbelschleppen an den Propellerspitzen einer C-27J „Spartan“ ist hier über anderthalb Umdrehungen sichtbar, insbesondere oberhalb der Tragflächen.

In feuchter Luft kann ein starker Druckabfall rasch zu sichtbarer Kondensation führen. Über den Tragflächen von Flugzeugen und hinter der Stoßfront, die von Überschallflugzeugen ausgeht, siehe Wolkenscheibeneffekt, löst sich der Nebel sofort wieder auf. Im Kern von Randwirbeln besteht der Unterdruck jedoch länger, sodass dort längere Kondensstreifen entstehen können.

Siehe auch

Weblinks

 Wiktionary: Kondensstreifen – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons: Kondensstreifen - Weitere Bilder oder Audiodateien zum Thema

Einzelnachweise

  1. Kondensstreifen heißen jetzt Homomutatus
  2. vapour trail. In: Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica Inc, 2012, abgerufen am 17. April 2012.
  3. VDI 3491 Blatt 4:2018-03 Messen von Partikeln; Herstellungsverfahren für Prüfaerosole; Kondensationsverfahren (Measurement of particles; Methods for generating test aerosols; Condensation methods). Beuth Verlag, Berlin, S. 4.
  4. Joachim Curtius: Aerosol-Schwefelsäure in der Atmosphäre und im Nachlauf von Düsenflugzeugen: Entwicklung und Einsatz einer neuartigen, flugzeuggetragenen Massenspektrometersonde
  5. Dominik Schäuble: Aufbau eines flugzeuggetragenen Massenspektrometers zur Messung von HNO3 und HONO und Quantifzierung der HNO3-Aufnahme in Eispartikel in Kondensstreifen und Zirren; Mainz, 2010, (pdf-Datei)
  6. P. Minnis, et al.: Transformation of contrails into cirrus during SUCCESS. In: Geophysical Research Letters. 25, Nr. 8, 1998, S. 1157–1160. doi:10.1029/97GL03314.
  7. 7,0 7,1 Klimafaktor Kondensstreifen: Effekt größer als der CO2-Ausstoß des Flugzeugs. In: Deutschlandfunk, 31. März 2011
  8. 8,0 8,1 Klimaerwärmung durch Kondensstreifen-Zirren. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 30. März 2011
  9. 9,0 9,1 Klimaeffekt von Kondensstreifen-Zirruswolken abgeschätzt. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), April 2011
  10. Schatten eines Kondensstreifens (Memento vom 5. April 2017 im Internet Archive) i Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft (bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis) bei APOD
  11. Ercan Kayaoglu: DLR – Institut für Physik der Atmosphäre – Kondensstreifen. Abgerufen am 13. April 2017.
  12. Ercan Kayaoglu: DLR – Institut für Physik der Atmosphäre – Kondensstreifen. Abgerufen am 23. Januar 2017.
  13. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR): Bild „Kondensstreifen von Schiffen vor der Bretagne“; zugehörige Bildunterschrift „Kondensstreifen von Schiffen vor der Bretagne“
  14. Engl. Wikipedia: „Ship tracks
  15. Schiffs-Kondensstreifen vor der US-Ostküste. In: earthobservatory.nasa.gov


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