3. Bestimmung der relativen Wolkenhöhe über Temperaturmessungen,
Aufgabe zur Temperaturstrahlung eines Körpers

Wolkenoberflächen strahlen ihren Wärmezustand sehr deutlich ab. Mit einem Infrarot-Thermometer kann diese Temperatur gemessen werden. Könnte man direkt an der Wolke stehen, so würde man die Lufttemperatur der Wolkengrenze messen.
Da die trockene Luft bei normaler atmosphärischer Schichtung mit 100m Höhenzunahme um 1°C kälter wird, lässt sich aus der Temperaturdifferenz zwischen Boden und Wolkenuntergrenze die relative Höhe (grob) abschätzen. Das unsichtbare Wasserdampfpolster zwischen Boden und Wolke verfälscht jedoch die "Wolkenmessung". Deshalb muss diese Verfälschung durch eine Kontrollmessung bestimmt werden. Unter einem 45°Winkel lässt sich dies über den "Pythagoras" am leichtesten erledigen.
Zum Arbeitsplan.

Wie stark das Wasserdampfpolster wirksam ist, das zeigen IR-Messungen bei wolkenlosem Himmel in verschiedenem Winkel nach oben. Je länger der Weg durch das Wasserdampfpolster ist, umso stärker werden die tieferen, das sind die wärmeren Wasserdampfschichten wirksam.

Nach dem Lehrsatz des Pythagoras lässt sich aus der Temperaturdifferenz W0-W45 auf dem längeren Weg der Hypothenuse die Temperaturdifferenz d der Kathete berechnen. Man kann also abschätzen, wie groß der Fehler durch das Wasserdampfpolster ist. Wenn man nun noch die Lufttemperatur in Bodennähe kennt, so kann man die Temperaturdifferenz zwischen Boden und Wolkenunterkante ausrechnen. Diese Zahl multipliziert mit 100 m ergibt die relative Wolkenhöhe über dem Boden.

Dieses Gerät misst unter anderem auch die Lufttemperatur am Boden.