Wolke
Eine Wolke ist Wasserdampf in der Atmosphäre (Himmel), der sich zu sehr kleinen Wassertröpfchen oder Eiskristallen kondensiert hat, die in sichtbaren Formen oder Formationen über dem Boden erscheinen.
Wasser auf der Erde verdunstet (verwandelt sich in ein unsichtbares Gas) und steigt in den Himmel auf. Weiter oben, wo die Luft kälter ist, kondensiert das Wasser: es verwandelt sich von einem Gas in Wassertropfen oder Eiskristalle. Diese Wassertropfen sehen wir als Wolken. Die Tropfen fallen als Regen auf die Erde zurück, und dann verdunstet das Wasser wieder. Dies nennt man den "Wasserkreislauf".
In der Atmosphäre befindet sich immer etwas Wasserdampf. Wolken bilden sich, wenn die Atmosphäre nicht mehr den gesamten unsichtbaren Luftdampf aufnehmen kann. Noch mehr Wasserdampf kondensiert zu sehr kleinen Wassertropfen.
Warme Luft enthält mehr Wasserdampf als kalte Luft. Wenn also warme Luft mit viel Wasser im Inneren abkühlt, kann sie eine Wolke bilden. Auf diese Weise kann sich die Luft ausreichend abkühlen, um Wolken zu bilden:
- wenn die Luft in Bodennähe von der Sonne erwärmt wird und dorthin aufsteigt, wo die Luft kälter ist.
- Entlang von Wetterfronten wird wärmere Luft abgekühlt, da sie in kältere Luft mündet;
- Wenn Luft an der Seite eines Berges aufsteigt, kühlt sie ab, während sie höher steigt;
- Wenn warme Luft über etwas Kälteres (z.B. kühles Wasser in einem See) oder einen nachts gekühlten Boden streicht, kühlt sie ab.
Die Wolken sind nicht schwer. Das Wasser in einer Wolke kann eine Masse von mehreren Millionen Tonnen haben. In jedem Kubikmeter (m3) der Wolke befinden sich nur etwa 5 Gramm Wasser. Wolkentröpfchen sind zudem etwa 1000-mal schwerer als verdampftes Wasser, sind also viel schwerer als Luft. Sie fallen nicht herab, sondern bleiben in der Luft, weil rund um die schwereren Wassertröpfchen warme Luft vorhanden ist. Wenn Wasser von Gas in Tröpfchen übergeht, entsteht Wärme. Da die Tröpfchen sehr klein sind, "kleben" sie an der warmen Luft.
Manchmal erscheinen die Wolken bei Sonnenauf- oder Sonnenuntergang in leuchtenden Farben. Dies ist auf Staubpartikel in der Luft zurückzuführen.
Wolken am Himmel
Wolken-Klassifizierung
Wolken werden danach klassifiziert, wie sie aussehen und wie hoch die Wolkenbasis am Himmel ist. Dieses System wurde 1803 vorgeschlagen. Es gibt verschiedene Arten von Wolken, weil die Luft, in der sie sich bilden, still sein oder sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit vorwärts oder auf und ab bewegen kann. Sehr dicke Wolken mit genügend großen Wassertröpfchen können Regen oder Schnee erzeugen, und die größten Wolken können Donner und Blitz erzeugen.
Es gibt fünf grundlegende Familien von Wolken, je nachdem, wie sie aussehen:
- Die Cirruswolken sind hoch und dünn. Da die Luft in hohen Lagen sehr kalt ist, bestehen diese Wolken aus Eiskristallen anstelle von Wassertröpfchen. Cirruswolken werden manchmal als Stutenschwänze bezeichnet, weil sie wie die Schwänze eines Pferdes aussehen.
- Stratuswolken sind wie flache Blätter. Es können tiefliegende Wolken (Stratus), mittelhohe Wolken (Altostratus), hohe Wolken (Cirrostratus) oder dicke mehrstufige Wolken sein, die Regen oder Schnee erzeugen (Nimbostratus).
- Stratocumulus-Wolken haben die Form von Rollen oder Kräuseln. Sie können niedrig (Stratocumulus), mittelhoch (Altocumulus) oder hoch (Cirrocumulus) sein.
- Cumulus-Wolken sind puffig und klein, wenn sie sich zum ersten Mal bilden. Sie können zu Haufenwolken wachsen, die eine mäßige vertikale Ausdehnung haben (dem Namen ist nichts hinzuzufügen), oder zu hoch aufragenden vertikalen Wolken werden (towering cumulus).
- Cumulonimbus-Wolken sind sehr große Wolken vom Cumulus-Typ, die in der Regel Zirruswolken und manchmal andere Merkmale entwickeln, die ihnen ihr eigenes einzigartiges Aussehen verleihen.
Im Folgenden finden Sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Wolkentypen, geordnet nach der Höhe, in der sie sich bilden:
Wolken auf hoher Ebene
Hohe Wolken bilden sich von 10.000 bis 25.000 ft (3.000 bis 8.000 m) an kalten Orten, 16.500 bis 40.000 ft (5.000 bis 12.000 m) in milden Regionen und 20.000 bis 60.000 ft (6.000 bis 18.000 m) in den sehr heißen Tropen. Sie sind zu hoch und dünn, um Regen oder Schnee zu produzieren.
Wolken auf hoher Ebene eingeschlossen:
- Cirrus (Ci)
- Zirkumkumulus (Cc)
- Zirkrostratus (Cs)
Wolken mittlerer Höhe
Mittlere Wolken bilden sich gewöhnlich in kälteren Gebieten in einer Höhe von 2.000 m (6.500 ft). In den Tropen, wo es das ganze Jahr über sehr warm ist, können sie jedoch bis zu 8.000 m (25.000 ft) hoch werden. Mittlere Wolken bestehen normalerweise aus Wassertröpfchen, können aber auch einige Eiskristalle enthalten. Sie produzieren gelegentlich Regen oder Schnee, der normalerweise verdunstet, bevor er den Boden erreicht.
Wolken mittlerer Höhe eingeschlossen:
- Altokumulus (Ac)
- Altostratus (As)
Tief liegende Wolken
Tiefliegende Wolken werden gewöhnlich von der Bodennähe bis in eine Höhe von 2.000 m (6.500 ft) gesehen. Niedrige Wolken bestehen gewöhnlich aus Wassertröpfchen und können gelegentlich sehr leichten Regen, Nieselregen oder Schnee erzeugen.
Niedrige Wolken eingeschlossen:
- Stratocumulus (Sc)
- Stratus (St)
Wenn sehr niedrige Stratuswolken den Boden berühren, spricht man von Nebel.
Mäßig-vertikale Wolken
Dabei handelt es sich um Wolken mittlerer Dicke, die sich überall von der Bodennähe bis zu einer Höhe von 3.000 m (10.000 ft) bilden können. Bei mittelgroßen Kumulus-Wolken ist der Name nicht durch Alt ergänzt. Die Spitzen dieser Wolken sind gewöhnlich nicht viel höher als 6.000 m (20.000 ft). Vertikale Wolken erzeugen oft Regen und Schnee. Sie bestehen meist aus Wassertröpfchen, aber wenn sie durch kalte, höhere Ebenen aufsteigen, können sie auch Eiskristalle enthalten.
Mäßig-vertikale Wolken eingeschlossen:
- Kumulus (Cu)
- Nimbostratus (Ns)
Vertikal aufragende Wolken
Diese Wolken sind sehr hoch mit Gipfeln, die gewöhnlich höher als 6.000 m (20.000 ft) sind. Sie können schwere Regen- und Schneeschauer verursachen. Cumulonimbus, die größten Wolken von allen, können auch Gewitter erzeugen. Diese Wolken bestehen meist aus Wassertröpfchen, aber die Spitzen sehr großer Cumulonimbus-Wolken bestehen oft hauptsächlich aus Eiskristallen.
Turm-vertikale Wolken eingeschlossen:
- Hoch aufragender Kumulus (Tcu)
- Kumulonimbus (Cb)
Ein Himmel aus Zirruswolken (links), der sich in einen Cirrostratus (Mitte-rechts) mit einigen Zirrokumulus (oben rechts) verwandelt.
Eine Wolkenlandschaft aus moderat-vertikalen Kumulus über dem Swifts Creek, Victoria, Australien
Galerie
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Berggipfel, die durch zerklüftete Stratuswolken in den Schweizer Alpen ragen.
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Cumulus-Wolkenbogen über dem Pazifischen Ozean mit niedrigem Stratocumulus im Hintergrund.
Fragen und Antworten
F: Was ist eine Wolke?
A: Eine Wolke ist Wasserdampf in der Atmosphäre (Himmel), der zu sehr kleinen Wassertröpfchen oder Eiskristallen kondensiert ist, die in sichtbaren Formen oder Formationen über dem Boden erscheinen.
F: Wie bildet sich eine Wolke?
A: Wolken bilden sich, wenn die Atmosphäre nicht mehr den gesamten unsichtbaren Luftdampf aufnehmen kann. Jeder weitere Wasserdampf kondensiert zu sehr kleinen Wassertropfen. Warme Luft enthält mehr Wasserdampf als kühle Luft. Wenn also warme Luft mit viel Wasser darin abkühlt, kann sie eine Wolke bilden. So kann sich die Luft so weit abkühlen, dass sich Wolken bilden: Wenn Luft in Bodennähe von der Sonne erwärmt wird und in kältere Luft aufsteigt; entlang von Wetterfronten wird wärmere Luft abgekühlt, wenn sie auf kältere Luft trifft; wenn Luft an der Seite eines Berges aufsteigt, kühlt sie sich in der Höhe ab; wenn warme Luft über etwas Kälteres (z. B. kühles Wasser in einem See) oder über nachts abgekühlten Boden fließt, kühlt sie sich ab.
F: Wie schwer sind Wolken?
A: Wolken sind schwer - Das Wasser in einer Wolke kann eine Masse von mehreren Millionen Tonnen haben und jeder Kubikmeter (m3) der Wolke enthält nur etwa 5 Gramm Wasser. Wolkentröpfchen sind außerdem etwa 1000 Mal schwerer als verdampftes Wasser, also viel schwerer als Luft. Sie fallen nicht herab, sondern bleiben in der Luft, weil sie von warmer Luft umgeben sind, die sie "festhalten" kann.
F: Warum erscheinen manche Wolken bei Sonnenaufgang oder Sonnenuntergang in leuchtenden Farben?
A: Das liegt an den Staubpartikeln in der Atmosphäre, die das Licht aus verschiedenen Winkeln reflektieren, so dass sie bei Sonnenaufgang oder Sonnenuntergang in leuchtenden Farben erscheinen.
F: Was passiert, nachdem der Regen wieder auf die Erde gefallen ist?
A: Nachdem der Regen wieder auf die Erde gefallen ist, beginnt der Kreislauf von neuem - das Wasser verdunstet erneut und dieser Prozess wird "Wasserkreislauf" genannt.
F: Was hält die Wolken in der Luft in der Schwebe?
A: Die Wärme, die bei der Umwandlung von Gas in Tröpfchen entsteht, trägt dazu bei, dass die Wolken in der Luft schweben, da diese winzigen Tröpfchen an den warmen Taschen der umgebenden warmen Luft haften bleiben, was sie daran hindert, auf die Erdoberfläche zu stürzen.
