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Wärmeaustauschprozesse

Die natürliche Wassertemperatur wird maßgeblich durch meteorologische Komponenten wie den Wärmeaustausch zwischen dem Gewässer und der Umgebung sowie dem Abfluss bestimmt.

Die kurzwellige Strahlungsbilanz ergibt sich aus der eingehenden Globalstrahlung (direkte und diffuse Sonnenstrahlung) und dem der an der Gewässeroberfläche reflektierten Anteil (Albedo). Die langwellige Strahlungsbilanz resultiert aus der Wärmestrahlung der Atmosphäre sowie der Abstrahlung des Gewässers aufgrund seiner Eigentemperatur.

Die Verdunstung ist die für die Abkühlung des Gewässers wesentlichste Komponente der Wärmebilanz. Wenn der Dampfdruck an der Wasseroberfläche geringer ist als in der darüber liegenden Luftschicht, findet Kondensation statt.

Unter Konvektion versteht man den direkten Wärmeübergang zwischen Gewässeroberfläche und Luft. Die Größe ist abhängig von dem Temperaturgradienten zwischen Wasseroberfläche und der umgebenden Luft. Verdunstung und Konvektion werden stark von der Windgeschwindigkeit beeinflusst.

Schematische Abbildung der für Fließgewässer relevanten Wärmeaustauschprozesse (nach LAWA 2012)