Wolke

1

Einleitung

Wolke, kondensierte Form atmosphärischer Feuchtigkeit, bestehend aus kleinen Wassertröpfchen und winzigen Eiskristallen.

Wolken sind im Prinzip die sichtbaren Erscheinungen der Atmosphäre. Als solche stellen sie eine zwar vergängliche, aber unvermeidliche Stufe im Wasserkreislauf dar. In dieser Kreislaufstufe enthalten sind das Verdampfen von Feuchtigkeit von der Erdoberfläche, der Transport des entstandenen Dampfes in höhere Bereiche der Atmosphäre, die Kondensation und Überführung in Wolkenmassen und letztlich die Rückkehr des Wassers auf die Erdoberfläche in Form von Niederschlag (z. B. als Regen oder Schnee).

2

Bildung und Folgen

In der Meteorologie führt die durch Abkühlung der Luft verursachte Wolkenbildung zur Kondensation von Wasserdampf zu Wassertröpfchen oder Eispartikeln. Die Größe der Partikel in einer Wolke liegt etwa zwischen fünf und 75 Mikrometern (0,0005 bis 0,008 Zentimeter). Die Teilchen sind so klein, dass sie von schwachen, vertikal verlaufenden Strömungen in der Luft gehalten werden.

Die verschiedenartigen Wolkenformationen sind teilweise auf die Temperatur zurückzuführen, bei der die Kondensation stattfand. Liegen bei der Kondensation die Temperaturen unter dem Gefrierpunkt, dann bestehen die Wolken meist aus Eiskristallen. Bilden sich die Wolken dagegen in wärmerer Luft, sind sie in erster Linie aus Wassertröpfchen zusammengesetzt. In manchen Fällen enthalten unterkühlte Wolken auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt Wassertröpfchen. Auch die Bewegung der Luft beeinflusst die Wolkenbildung. Bei Windstille entstandene Wolken neigen häufig dazu, in flachen Schichten aufzutreten. Dagegen erscheinen Wolken, die sich bei Wind oder starken, vertikalen Luftströmungen bilden, quellend in die Höhe gewachsen.

Wolken erfüllen eine sehr wichtige Funktion bei der Verteilung der Sonnenwärme in der Atmosphäre und über die Erdoberfläche. Im Allgemeinen ist der Wärmeanteil, der ins Weltall zurückgestrahlt wird, an wolkenreichen Tagen höher. Der Grund dafür liegt darin, dass die Reflexion der Wärme von der Wolkenoberseite größer ist, als die Reflexion von der Erdoberfläche. Obwohl ein Großteil der Sonnenstrahlung von den oberen Wolkenschichten reflektiert wird, dringt doch etwas Strahlung bis zur Erdoberfläche. Diese reflektiert die Strahlung ihrerseits wieder in die Atmosphäre. Die niedrigeren Wolkenbereiche sind für diese langwellige Reflexionsstrahlung undurchlässig und reflektieren sie wiederum erdwärts. Durch diese „eingefangene” Strahlung absorbiert die untere Atmosphäre an einem wolkigen Tag mehr Strahlungswärmeenergie. Dagegen wird an einem Tag mit klarem Himmel mehr Sonnenstrahlung von der Erdoberfläche absorbiert, aber beim Wiederabstrahlen aufgrund der fehlenden Wolken auch wieder schnell verteilt. Ungeachtet der damit verbundenen meteorologischen Umstände, absorbiert die Atmosphäre an klaren Tagen tatsächlich weniger Strahlung als an wolkigen Tagen.

3

Klassifikation

Die Wolken werden auf der Grundlage ihrer Höhe über dem Erdboden gewöhnlich in zehn Wolkengattungen unterschieden, die man so genannten drei Wolkenstockwerken zuordnet: oberes, mittleres, und unteres Stockwerk.

3.1

Oberes Stockwerk

In Polarregionen liegt dieser Bereich in drei bis acht Kilometer Höhe, in mittleren Breiten zwischen sieben und 13 Kilometer und in den Tropen zwischen sechs und 18 Kilometer Höhe. Die hier existierenden Wolken bestehen hauptsächlich aus Eispartikeln. Zur Familie gehören drei Hauptgattungen. Zirren (wissenschaftlich: Cirrus) oder Federwolken sind isoliert, feder- und fadenartig, oft mit Haken oder Büscheln versehen und in Bändern angeordnet. Zirrostrati (wissenschaftlich: Cirrostratus) oder Schleierwolken erscheinen als feine weißliche Schleier, besitzen gelegentlich eine faserige Struktur und erzeugen Haloerscheinungen. Zirrokumulus (wissenschaftlich: Cirrocumulus) oder Schäfchenwolken bilden kleine, weiße Bällchen und Flocken, die in Gruppen oder Reihen angeordnet sind.

Zirren entstehen durch Luftturbulenzen, aber auch aus Kondensstreifen von Flugzeugen. Der Wasserdampf, aus dem die Kondensstreifen bestehen, verwandelt sich hauptsächlich in Zirruswolken. Einer wissenschaftlichen Studie zufolge sollen Kondensstreifen während der vergangenen Jahrzehnte über Europa zu einer Zunahme der Bewölkung von 1 bis 2 Prozent geführt haben.