Die vertikale Änderungsrate der Lufttemperatur mit der Höhe, meist in Grad pro Längeneinheit angegeben (z. B. K km^-1); umfasst den beobachteten Umgebungsabnahmegradienten und theoretische adiabatische Abnahmegradienten (trocken ≈ 9,8 K km^-1, feucht variabel und kleiner).

Prinzip

Der Lapse Rate ist die vertikale Ableitung dT/dz in der Atmosphäre; Stabilität und viele Wolkenprozesse folgen daraus, ob der Umgebungsabnahmegradient größer oder kleiner als der entsprechende adiabatische Gradient ist.

Demonstration

Ein Radiosondenprofil, das zeigt, dass die Temperatur von 15 °C am Boden auf 5 °C in 1 km sinkt, entspricht einem Umgebungsabnahmegradienten von 10 K km^-1, nahe dem trockenen adiabatischen Wert und weist auf nahezu neutrale Bedingungen für trockene Parzellen hin.

Fehlanwendung

Die Verwendung einer einzigen Boden-zu-Luft-Temperaturdifferenz als Proxy für den Lapse Rate eines ausgedehnten vertikalen Profils oder die Verwechslung des Lapse Rate mit Änderungen der potentiellen Temperatur; die Missachtung, dass der feuchte adiabatische Gradient von Temperatur und Feuchte abhängt.

Konsequenz

Richtig berechnete Lapse Rates erlauben die Einschätzung der Auftriebseigenschaften von Parzellen, die Abschätzung der Wolkenbasis, Nebelrisikos und des Beginns der Konvektion; sie fließen in Vorhersagen von Turbulenz und Grenzschichtmischung ein.

Umkehrung

Eine Temperaturinversion ist eine umgekehrte Lapse-Rate-Situation, bei der die Temperatur mit der Höhe zunimmt (negativer Lapse Rate im üblichen Sinn) und starke Stabilität und Unterdrückung vertikaler Bewegungen bewirkt.

Abgrenzung

Lapse-Rate-Konzepte gelten dort, wo ein aussagekräftiger vertikaler Temperaturgradient vorliegt; sie sind weniger aufschlussreich auf sehr kleinen horizontalen/vertikalen Skalen, die von Heterogenität dominiert werden, oder wenn radiative, mikro-physikalische oder dynamische Prozesse einfache thermodynamische Annahmen übersteigen.

Semantische Spannung

Spannungen bestehen zwischen verschiedenen Lapse-Rate-Maßen (Umgebung vs adiabatisch vs feucht vs virtuell) und zwischen Lapse Rates, die in Temperatur versus potentieller Temperatur ausgedrückt werden; jedes betont andere physikalische Steuergrößen und Erhaltungsgrößen.

Synthese

Der Lapse Rate ist der quantitative vertikale Temperaturgradient, dessen Größe und Vorzeichen das thermodynamische Verhalten verschobener Luft bestimmen und Stabilitäts-, Wolken- und Mischungsdiagnosen in der Atmosphärenanalyse untermauern.