Kopfball
URL: http://www.wdr.de/tv/kopfball/sendungsbeitraege/2010/1031/schaefchenwolken.jsp

Hauptnavigation

Sendung vom 31. Oktober 2010

Henrique Fonseca aus Aachen fragt: Wertung: 3.0 von 5 möglichen Sternen

Wie entstehen Schönwetterwolken?

Wenn eine Schönwetterwolke am Himmel schwebt, dann ist vorher schon eine ganze Menge passiert: Wenn die Sonne die Erde erwärmt, verdunsten Unmengen an Wasser. Zusammen mit der aufgewärmten Luft steigt das feuchte Luftpaket nach oben. Auf dem Weg in den Himmel nimmt die Temperatur zuerst um etwa zehn Grad Celsius pro Kilometer ab. Doch je kälter es wird, desto weniger Wasserdampf kann in der Luft sein. Irgendwann ist der Punkt erreicht, an dem der unsichtbare Wasserdampf flüssig wird und eine Wolke entsteht. Doch das ist noch nicht die ganze Wahrheit über die Wolkenbildung: In der Kopfball-Werkstatt zeigen Isabel und Adrian mit mehreren Experimenten, wie Wolken wirklich entstehen.

Unsere Videos können Sie mit dem Flash-Player ab der Version 8.0 ansehen. Den neuesten Flash-Player können Sie beim Hersteller Adobe unter folgender Adresse kostenlos downloaden:
http://www.adobe.com/go/getflashplayer_de

Das Rezept für eine Wolke

Wer in der Küche Wasser kocht, der sieht auch so etwas wie eine Wolke. Doch mit der Wolkenentstehung in der Natur hat das nur wenig gemeinsam. Wolken entstehen ja nicht durch kochendes, sondern durch verdunstendes Wasser. Es ist immer Wasserdampf – also unsichtbares gasförmiges Wasser – in der Luft vorhanden. Das sieht man schön, wenn man eine gekühlte Flasche aus dem Kühlschrank holt: Sie beschlägt von außen mit Wasser. Und dieses Wasser steckt in der Luft drin. In der Kopfball-Werkstatt misst Adrian die relative Luftfeuchtigkeit: 52 Prozent. Bei der Temperatur von 28 Grad Celsius sind das immerhin 14 Gramm Wasser, die in einem Kubikmeter Luft enthalten sind.

Auf dem Weg in den Himmel

Doch wie kommt die feuchte Luft nun dahin, wo die Wolken entstehen? Dabei hilft die Sonne: Wenn die Sonne die Erde erwärmt, verdunsten Unmengen an Wasser aus Flüssen, Seen, Pflanzen und Böden. Zusammen mit der aufgewärmten Luft steigt das feuchte Luftpaket wie ein Heißluftballon nach oben. Denn warme Luft ist leichter als kalte Luft. Dabei kann der Weg nach oben ziemlich flott vonstattengehen: Wenn zum Beispiel im Sommer eine Schönwetter-Schäfchenwolke entsteht, dann steigen die Luftmassen darunter mit einigen Metern pro Sekunde nach oben! Auf dem Weg in den Himmel nimmt die Temperatur im Schnitt um knapp zehn Grad Celsius pro Kilometer ab. Je kälter es wird, desto weniger Wasserdampf kann in der Luft bleiben. Irgendwann ist der Punkt erreicht, an dem der Wasserdampf nicht mehr gasförmig sein kann – der sogenannte Taupunkt. Dann kondensiert so viel von dem unsichtbaren Wasserdampf, bis der Taupunkt wieder unterschritten ist. Eigentlich.

Jede Wolke braucht ein bisschen Dreck

Doch damit sich Wolkentröpfchen wirklich bilden können, müssen auch kleine Luftunreinheiten (sogenannte Kondensationskerne) in der Luft sein. Das sind zum Beispiel Verbrennungsprodukte, Pollen, Staub, Salz- oder alte Rußpartikel, ionisierte Gasmoleküle oder Eispartikel – meist mit einer Größe zwischen 0,0005 und 0,005 Millimeter. (Zum Vergleich: Ein normales Haar ist zwischen 0,05 und 0,07 Millimeter dick.) Solche Kondensationskerne sind in großer Zahl in der Luft vorhanden. Typisch sind etwa 100.000 bis eine Million Partikel pro Liter Luft.
Im Film zeigt Adrian, wie man eine Wolke in einem großen Glasgefäß selber machen kann. Dabei simuliert er mit einem einfachen Trick im Studio den Druckabfall, dem ein feuchtes Luftpaket auf dem Weg in den Himmel ausgesetzt ist. Außerdem zeigt er eindrucksvoll, dass eine Wolke ohne Kondensationskerne kaum entstehen kann.

Wie viel Wasser ist in einer Wolke?

In einem Kubikmeter Wolke ist nur ein Milliliter Wasser in Form von Wolkentröpfchen! Dazu kommen im Schnitt noch mal zehn Gramm Wasser, die weiterhin als Wasserdampf unsichtbar in der Wolke drin sind. Das macht auch klar, dass die Wolkentröpfchen extrem winzig sein müssen. Sie sind nur etwa ein hundertstel Millimeter groß. Zwischen 100 und 400 Wolkentröpfchen findet man üblicherweise pro Kubikzentimeter. Schon der geringste Aufwind hält sie in der Schwebe, denn sie sinken nur mit langsamen 1,2 Zentimetern pro Sekunde ab. Das ist ähnlich wie mit einem Wasser-Zerstäuber: Je feiner der Sprühnebel, desto langsamer sinkt er nach unten.

Wolkentröpfchen und Regentropfen

Schönwetterwolken sind sehr vergänglich: Die meisten existieren nicht länger als zwanzig Minuten. Damit es aus solch einer Wolke regnet, muss noch einiges mehr passieren. Vor allen Dingen müssen die Wolkentröpfchen viel, viel größer werden, bis sie herabfallen können. Etwa eine Million Wolkentröpfchen ergeben erst einen kleinen Regentropfen von einem Millimeter Durchmesser.

Text Axel Bach

Film Axel Bach, Burkhardt Weiß mit Isabel Hecker und Adrian Pflug

Deine Meinung

Kommentare

Einträge: 1

Peter Mayenhöfer
schrieb am 01.11.2010, 02:17 Uhr
Das ist einer der Beiträge, für die ich Kopfball "liebe". Komplexes Thema einfach gut erklärt, ohne völlig flach zu sein.



Kopfball - weitere Informationen zur Sendung


Der WDR ist nicht für die Inhalte fremder Seiten verantwortlich, die über einen Link erreicht werden.

© WDR 2016