Hallo,
angenommen, ich habe einen Teich mit 1500m³ Wasser. Die Temperatur wird konstant zwischen 18° und 21°C geregelt. Die Wasseroberfläche ist 400m². Am Ufer herrscht eine Hochsommer-Temperatur (beispielsweise 30° oder 35°C). Kann man abschätzen, wie hoch die Lufttemperatur unmittelbar oberhalb der Wasseroberfläche in Bereichen ist, an denen das Wasser mindestens 1 m tief ist)?
Danke
Slides
Hallo!
Unmittelbar über der Wasseroberfläche beträgt die Temperatur einfach aus den mathematischen Gründen der Stetigkeit 18 bis 21°C. Das ist aber bestimmt nicht die Antwort, die Du hören wolltest. Also dürfte Dich eher der Temperaturgradient interessieren. Den könnte man schon angeben, wenn … ja wenn das Wörtchen wenn nicht wäre.
Ein konstanter Gradient stellt sich nur dann ein, wenn es sich um einen stationären Zustand handelt, und davon ist bei einem See nicht im Geringsten auszugehen.
Die beiden Hauptfaktoren, die in die Suppe spucken, sind meiner Meinung nach der Wind und die Sonneneinstrahlung. Die Lufttemperatur wird immer „im Schatten“ angegeben. (Grund: Die Temperatur hat nur im thermodynamischen Gleichgewicht eine Bedeutung. In der Sonne herrscht aber kein thermodynamisches Gleichgewicht!). Die ganze Seeoberfläche wird bestimmt nicht im Schatten liegen.
So, nun hast Du den Salat: Abhängig vom Wind und der Sonneneinstrahlung wirst Du für jede Temperatur zwischen 18 und 33°C einen Ort finden, wo Du diese messen kannst.
Michael
Hallo,
bei deinen Angaben sollte man noch einige Annahmen machen:
Nach internationaler meteorologischer Vereinbarung wurde die Temperatur am Ufer („beispielsweise 30° oder 35°C“) sicher im Schatten in 2 m Höhe über dem Boden bei ungehinderter Luftbewegung gemessen.
abschätzen, wie hoch die Lufttemperatur unmittelbar oberhalb
der Wasseroberfläche in Bereichen ist, an denen das Wasser
mindestens 1 m tief ist)?
Da die Wassertemperatur „konstant zwischen 18° und 21°C geregelt“ wird, soll angenommen werden, daß keine Konvektion stattfindet und die Tiefe des Wassers deshalb keinen Einfluß hat.
Bei ruhender Luft und im Schatten (siehe oben) wird sich „unmittelbar oberhalb der Wasseroberfläche“ die Luft rasch mit Wasserdampf sättigen und keine weitere Verdunstung stattfinden. Deshalb nimmt diese, als ruhend gedachte Grenzschicht, die jeweilige (geregelte) Temperatur des Wassers an.
Für genauere Betrachtung der physikalischen Gesetzmäßigkeiten kann das Stefansche Diffunsionsgesetz herangezogen werden. Praktische Beispiele finden sich etwa bei F. Kneule, Das Trocknen, Verlag Sauerländer (1975) und bei M. Zogg, Wärme- und Stofftransportprozesse, Verlag Otto Salle (1983).
Grüße
watergolf
Hallo Watergolf,
vielen Dank für deine Antwort. Die gefällt mir super gut, sodass es auf jeden Fall ein Sternchen gibt.
Es geht darum, dass Aktivisten in einem Tiergarten, der eine Delfinlagune hat, die Temperatur an der Wasseroberfläche (wer weiß wo?) mit einem billigst Thermoelement-Messgerät bei Einmalmessung mit 29,…°C gemessen haben.
Die Wassertemperatur im Becken wird zwischen 18°C und 21°C geregelt.
Das Säugetiergutachten des Bundesministerium für Verbraucherschutz,
Ernährung und Landwirtschaft (BMVEL) von 1996 schreibt vor (Zitat:smile:"Die Luft über der Wasseroberfläche muß staubarm sein, eine
relative Luftfeuchte von mindestens 60 % und eine Temperatur von 10 bis 24 °C aufweisen. (Zitatende)
Weil die Aktivisten nun (irgendwo einmalig) 29,…°C gemessen haben, behauten sie nun, der Zoo würde seine Delfine quälen und entgegen der Vorgabe des BMVEL halten. Dem will ich MASSIVST entgegentreten. Da mir der wissenschaftliche Hintergrund über Temperaturen an Grenzflächen fehlt, habe ich hier gefragt.
Darf ich dich gegebenenfalls zitieren oder darf ich (wenn Du nicht erwähnt werden willst) deine Angaben ohne Querverweis hierher auf meiner HP verwenden?
Danke
Slides-Only
Hallo!
vielen Dank für deine Antwort. Die gefällt mir super gut,
sodass es auf jeden Fall ein Sternchen gibt.
Das Sternchen gönne ich watergolf sehr gerne, aber könnte es sein, dass Dir seine Antwort vor allem deswegen so gut gefällt, weil Du sie gar nicht verstanden hast oder verstehen wolltest?
Es geht darum, dass Aktivisten in einem Tiergarten, der eine
Delfinlagune hat, die Temperatur an der Wasseroberfläche (wer
weiß wo?) mit einem billigst Thermoelement-Messgerät bei
Einmalmessung mit 29,…°C gemessen haben.Die Wassertemperatur im Becken wird zwischen 18°C und 21°C
geregelt.
Mit Verlaub: Kannst Du garantieren, dass selbst die oberste Schicht des Wassers nie wärmer als 21°C ist? Sollte sie wärmer sein (und dafür reichen schon ein paar Sonnenstrahlen), dann sind die Überlegungen von watergolf und mir überhaupt nicht mehr anzuwenden! Wir gingen beide von dem absolut theoretischen Fall aus, dass die Wassertemperatur genau die vorgegebenen Werte hat.
Das Säugetiergutachten des Bundesministerium für
Verbraucherschutz,
Ernährung und Landwirtschaft (BMVEL) von 1996 schreibt vor
(Zitat:smile:"Die Luft über der Wasseroberfläche muß staubarm sein,
eine
relative Luftfeuchte von mindestens 60 % und eine Temperatur
von 10 bis 24 °C aufweisen. (Zitatende)Weil die Aktivisten nun (irgendwo einmalig) 29,…°C gemessen
haben, behauten sie nun, der Zoo würde seine Delfine quälen
Ein Zoo, der meint, Delfine halten zu müssen, quält sie - und das hängt nicht nur mit dieser Temperatur zusammen. (Das sage ich, der ansonsten ein Befürworter von Zoos ist, aber eben nicht für alle Tierarten).
und entgegen der Vorgabe des BMVEL halten. Dem will ich
MASSIVST entgegentreten. Da mir der wissenschaftliche
Hintergrund über Temperaturen an Grenzflächen fehlt, habe ich
hier gefragt.Darf ich dich gegebenenfalls zitieren oder darf ich (wenn Du
nicht erwähnt werden willst) deine Angaben ohne Querverweis
hierher auf meiner HP verwenden?
Darf ich mal aus seinem Posting zitieren?
„Bei ruhender Luft und im Schatten…“ - wenn Du diese Einschränkung weglässt, verzerrst Du die Argumentation mutwillig zu Deinen Gunsten!
„… wird sich „unmittelbar oberhalb der Wasseroberfläche“ die Luft rasch mit Wasserdampf sättigen und keine weitere Verdunstung stattfinden. Deshalb nimmt diese, als ruhend gedachte Grenzschicht, die jeweilige (geregelte) Temperatur des Wassers an.“ - Das stimmt zwar und ich habe es zuvor auch geschrieben, aber es handelt sich dabei um einen dünnen Luftfilm, der vielleicht nur einen Millimeter dick ist. Was sich darüber abspielt, weiß kein Mensch! Dazu ist das Problem zu komplex und die Angaben zu dürftig.
Und selbst wenn man diese Angaben hätte und wenn man das Problem lösen könnte, dann wären immer noch große Zweifel an der konstanten Wassertemperatur vorhanden.
Es mag sein, dass die Aktivisten schlampig gemessen haben, aber sie haben - im Gegensatz zu Dir - etwas gemessen. Wenn Du glaubst, die besseren Argumente auf Deiner Seite zu haben, dann musst Du schon selbst messen, denn Messungen werden nicht durch theoretische Überlegungen widerlegt, sondern umgekehrt!
Michael
2 Like
Keine Sorge Michael,
ich denke schon, dass ich über den genügenden Intellekt verfüge, die Ausführungen von Watergolf verstehen zu können.
Watergolfs Ausführungen haben mit Delfinhaltung überhaupt nichts zu tun und wir wollen hier im Physikforum nicht über Sinn und Unsinn von Delfinhaltung diskutieren, da müssten wir schon das Brett Biologie oder Zoologie bemühen.
Niemand hat behauptet, die Wassertemperatur sei Konstant. Ich habe immer von 18°C bis maximal 21°C gesprochen. Diese Werte SIND GEMESSEN und sogar geregelt!
Liebe Grüße
Slides
Hallo!
ich denke schon, dass ich über den genügenden Intellekt
verfüge, die Ausführungen von Watergolf verstehen zu können.
Ich wollte Dir nicht den Intellekt absprechen, sondern den guten Willen.
Niemand hat behauptet, die Wassertemperatur sei Konstant. Ich
habe immer von 18°C bis maximal 21°C gesprochen. Diese Werte
SIND GEMESSEN und sogar geregelt!
Wasser ist ein ziemlich schlechter Wärmeleiter (zwar besser als Luft, aber schlechter, als man gemeinhin denkt). Die Temperatur, die ich an einem Ort messe, sagt überhaupt nichts über die Temperatur an einem anderen Ort aus. Soll heißen: Wenn die Wassertemperatur im Zulauf auf maximal 21°C geregelt ist, dann kann sie an der Wasseroberfläche trotzdem deutlich darüber liegen.
Das ist auch nicht weiter tragisch, denn Wasser hat außerdem eine enorme Wärmekapazität. Dadurch behält das Becken auch dann seine Temperatur im wesentlichen bei, wenn sich das Oberflächenwasser erwärmt. Wenn wir aber dem Oberflächenwasser die Erwärmung durch die Sonne zugestehen, dann hat auch die aufliegende Luft nicht 21°C, sondern vielleicht 25°C!
Mir ging es nur darum, dass Du aus einer längeren Argumentationskette, die vor Einschränkungen, Vereinfachungen und Verallgemeinerungen nur so strotzt, nur den einen Satz herauspickst, dass die Luft unmittelbar über dem Wasser die gleiche Temperatur wie dieses hat.
Nochmal: Die einzige Möglichkeit, die Messung der „Aktivisten“ zu entkräften ist eine eigene Messung.
Michael
2 Like
Hallo Slides-Only,
selbstverständlich kannst du mich und meine Stellungnahme zitieren.
Ich habe mir das von dir genannte Gutachten des BMVEL angesehen.
Es handelt sich um: „Gutachten über Mindestanforderungen an die Haltung von Säugetieren“ und darin um das Kapitel über Wale (Cetacea).
Nach meiner Meinung trennt das BMVEL
a) die Haltung in überdachten Becken und
b) „Eine Haltung unter freiem Himmel …“.
Die Kriterien die du in deinem 2. Posting nennst:
(Zitat:smile:"Die Luft über der Wasseroberfläche muß staubarm sein,
eine
relative Luftfeuchte von mindestens 60 % und eine Temperatur
von 10 bis 24 °C aufweisen. (Zitatende)
beziehen sich auf die Bedingungen für Haltung in überdachten Becken.
Nach deinem UP trifft jedoch die Situation 2), eine Haltung unter freiem Himmel zu.
Dazu wird vom BMVEL lediglich folgendes gefordert:
„Eine Haltung unter freiem Himmel ist nur dann zulässig, wenn die Schwankungen der Luft- und Wassertemperatur für die Tiere verträglich, die Luftqualität unbedenklich und die Wasserbecken eisfrei gehalten werden können.“
Welche „Schwankungen der Luft- und Wassertemperatur für die Tiere verträglich“ sein sollen, in Zahlen ausgedrückt, werden nicht genannt.
Die Firma, die die Regelung der Wassertemperatur zwischen 18 und 21
°C übernommen hat, wird auch in der Lage sein, eine vorschriftsmäßige Messung der Lufttemperatur (im Schatten bei guter Durchlüftung) - knapp über der Wasseroberfläche und bei wechselndem Wasserstand - vornehmen zu können.
Ich würde diese Dauer-Meßanordnung z.B. von der Landesgewebeanstalt abnehmen lassen, sonst wird der (Meß-)Streit in Zukunft nie ausgestanden sein.
Bei uns hier hat man Ende Juli 2011 auch eine Delphin-Lagune unter freiem Himmel im Tiergarten eröffnet. Die Tiere können jetzt raus und rein schwimmen. Vorher hatten sie lediglich überdachte Becken zur Verfügung.
Bei uns gibt es auch laufend kontroverse Diskussionen mit Tierschützern. Tiere in freier Wildbahn beobachten zu können wäre natürlich das Ideal.
Viele Grüße
watergolf