woraus bestehen die wolken

Wolken waren schon immer Gegenstand menschlicher Studien. Als wir jünger waren, haben wir uns sicherlich gefragt woraus bestehen die wolken. Es kam uns immer vor wie Baumwollwolken mit flauschigem Aussehen. Dies ist jedoch überhaupt nicht so.

In diesem Artikel erklären wir, woraus Wolken bestehen, welche Eigenschaften sie haben und wie sie entstehen.

Woraus bestehen die wolken

Vereinfacht kann man sagen, dass eine Wolke ist eine Masse aus Wassertröpfchen, Eiskristallen oder beidem, in der Atmosphäre schweben und durch Kondensation von Wasserdampf in der Atmosphäre entstehen. Wolken gibt es in vielen Varianten und sie können durch ihre Form und Höhe unterschieden werden.

Die Wolkenbildung erfordert drei Komponenten: Wasserdampf in der Atmosphäre, Partikel, die ihn kondensieren lassen, und niedrige Temperaturen. Die Atmosphäre besteht aus einer Vielzahl von Gasen, einschließlich Wasserdampf aus der Verdunstung von Wasser, Pflanzentranspiration und Gletschersublimation. Aber dieser schwebende Dampf kann keine Wolken bilden. Damit Wasserdampf agglutinieren kann, braucht es einen „Kondensationskeim“ oder „Aerosol“, der einfach einem Partikel mit hygroskopischen Eigenschaften (hohe Affinität zu Wasser) entspricht, der die Gruppierung von Wasserdampfmolekülen und deren anschließende Kondensation ermöglicht.

Diese potentiellen Kerne sind in der Atmosphäre reichlich vorhanden und umfassen Staub, Pollen, Salzkörner aus dem Ozean und brechende Wellen, und Asche von Vulkanausbrüchen oder Bränden. Sobald diese beiden Zutaten gefunden sind, sind weitere Schritte erforderlich, um eine Wolke zu werden. Wasserdampf und Kondensationskerne müssen niedrigeren Temperaturen ausgesetzt werden, um den Taupunkt zu erreichen, oder die Temperatur, bei der sich Wasserdampfmoleküle in flüssige Wassertröpfchen umwandeln.

Eine Möglichkeit, die Luftmasse zu kühlen, besteht darin, sie durch Konvektion nach oben zu treiben. Konvektion tritt auf, wenn die Sonne die Erdoberfläche erwärmt und dann einen Teil dieser Wärme an die nächstgelegene Luftmasse überträgt. Diese heiße Luftmasse ist weniger dicht als die umgebende Luft, sodass sie aufgrund des Auftriebs leicht aufsteigt, was der Aufwärtskraft entspricht, die von der weniger dichten Flüssigkeit ausgeübt wird.

Ausbildung

Eine sich horizontal bewegende Luftmasse (wie bei einer Kaltfront) kann auch gezwungen werden, sich aufzuheizen, wenn sie unterwegs auf einen Berggipfel trifft oder auf eine andere, kühlere Luftmasse trifft. In beiden Fällen, Horizontal bewegte Luftmassen werden gezwungen, aufzusteigen und schnell den Taupunkt zu erreichen, Wolken und, wenn die Bedingungen stimmen, Regen.

Sobald die Luftmasse aufsteigt und auf den Taupunkt abkühlt, beginnt Wasserdampf im Kondensationskern zu kondensieren, wodurch die ersten flüssigen Wasserpartikel entstehen. Nach Erreichen einer bestimmten Größe beginnen diese ersten Wasserpartikel zu kollidieren und verkleben in einem Prozess, der als Kollisionskoaleszenz bezeichnet wird. Abhängig von ihrer Zusammensetzung können Wolken als kalt (hohe Wolken aus Eiskristallen), warm (niedrige Wolken aus Wasser) oder gemischt (mittlere Wolken aus Eiskristallen und Wasser) klassifiziert werden. Obwohl die Temperatur deutlich unter 0 °C liegt, kann die Wolke flüssiges Wasser enthalten. Dieses Wasser wird als „unterkühltes Wasser“ bezeichnet und findet sich z. in gemäßigten Wolken aus Wassertropfen und Eis, die sich normalerweise zwischen -35° und -10°C bilden.

Um Eiskristalle zu bilden, wird ein Eiskern (Eiskern) benötigt. Um sich ein Bild von den besprochenen Dimensionen zu machen, jedes Tröpfchen ist etwa 0,001 Mikrometer groß (1 Mikron ist ein Millionstel Meter). Um andererseits einen Regentropfen zu bilden, der den Aufwind passieren und die Oberfläche erreichen kann, muss er mindestens 1 Millimeter groß sein, sodass der Kondensationskern etwa eine Million Tropfen sammeln muss.

Warum schweben Wolken?

Wolken können sich kilometerweit vertikal und horizontal ausdehnen, tonnenschwer sein und trotzdem in der Luft „schweben“. Wir haben in den vorangegangenen Absätzen darauf hingewiesen, dass aufgrund des Auftriebs eine wärmere Luftmasse in der Atmosphäre aufsteigt, die von einem kühleren Berg oder einer anderen Luftmasse angetrieben wird. Ein gutes Beispiel zur Veranschaulichung der relativen Helligkeit von Wolken ist der Vergleich ihrer Gesamtmasse mit der Masse der Luft, in der sie sich befinden.

Nehmen Sie als Beispiel eine typische Wolke mit einer Höhe von 3000 Metern und 1 Kubikkilometer, sein Flüssigwassergehalt beträgt 1 g/Kubikmeter. Die Gesamtmasse der Wolkenpartikel beträgt etwa 1 Million Kilogramm, was ungefähr dem Gewicht von 500 Autos entspricht. Aber die Gesamtmasse der umgebenden Luft im gleichen Kubikkilometer beträgt etwa eine Milliarde Kilogramm, was 1000 Mal schwerer als Flüssigkeit ist! Obwohl typische Wolken viel Wasser enthalten, scheinen sie, weil ihre Masse geringer ist als die der umgebenden Luft, am Himmel zu schweben und sich in der gleichen Höhe wie der Wind zu bewegen.

Wolkentypen

Sobald wir wissen, woraus Wolken bestehen, müssen wir wissen, welche Arten es gibt. Wolken können mit bloßem Auge gesehen werden und werden nach einem internationalen System klassifiziert, das 1803 vom britischen Chemiker und Amateurmeteorologen Luke Howard erstellt wurde, der Wolken in vier Hauptkategorien oder -formen einteilte:

• Kreisform, Cirruswolken, die erhabene, balkenförmige Federn aus Eiskristallen sind;
• Stratiform, Stratus, ausgedehnte Wolkenschichten, die häufig Dauerregen bringen;
• Nimbiformen, Nimbusse, Wolken, die Niederschlag bilden können;
• Kumulformen, Cumulus, geschwollene flache Wolken, die den Sommerhimmel überqueren.

Aktuelle Wolkenklassifikationssysteme umfassen viele Kombinationen und Unterteilungen dieser vier Grundkategorien. Wenn ein Meteorologe über Niederschlag spricht, bezieht sich auf Regen, Schnee oder jede Form von flüssigem oder festem Wasser, das sich absetzt oder vom Himmel fällt. Der Niederschlag wird mit Regenmessern gemessen. Der einfachste Regenmesser ist ein Behälter mit geraden Seiten und einer Skala oder einem Lineal, um die Tiefe des hineinfallenden Wassers zu messen. Die meisten dieser Geräte konzentrieren den Niederschlag in einem schmaleren Rohr, um kleine Niederschlagsmengen genauer zu messen. Wie andere Wetterinstrumente kann ein Regenmesser dazu gebracht werden, seine Messwerte kontinuierlich aufzuzeichnen.

Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr darüber erfahren, woraus Wolken bestehen und wie sie entstehen.