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Kumuluswolken über einer Landschaft in Australien

Wolken während Sonnenuntergang

EIN Wolke ist eine sichtbare Sammlung – ob oder nicht unterkühlt – Wassertropfen oder Eiskristalle in dem Atmosphäre in einiger Höhe über dem Erdoberfläche.

Wasserwolken entstehen, weil Wasserdampf im gesättigt Himmel kondensiert runden kondensierende Kerne. Wasserdampf kann reifen in Eiskristalle um Eiswolken zu bilden. Mischwolken enthalten sowohl Wassertröpfchen als auch Eiskristalle.

Wolkenbildung

In gesättigt Himmel ist der relative Luftfeuchtigkeit 100%. Dies geschieht durch Verdunstung Oberflächenwasser, Mischen mit gesättigter Luft und Kühlen von ungesättigter Luft oder eine Kombination davon. Am Boden kann dies zu Nebelbildung – physikalisch ist Nebel das gleiche wie eine Wasserwolke. Kühlung ist besonders wichtig für die Wolkenbildung. Das kommt vor adiabatisch – ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung – bei aufsteigender Luft. Jenseits des Kondensationsniveaus findet dann die Kondensation um Kondensationskerne herum statt. ohne das Aerosole Kondensation würde nur auftreten, wenn die Sättigungsdampfdruck Performance. Dieses Übersättigung kann in vollkommen sauberer Luft auf 300 bis 400 % ansteigen, bevor Kondensation auftritt.

Atmosphärenstabilität

In einer instabilen Atmosphäre ist der rote trocken-adiabatische Temperaturgradient der Blase steiler als der schwarze. Zustandskurve der Atmosphäre. Die Blase steigt weiter.

Temperatur-Höhen-Diagramm:

■Trockene Adiabate

■gesättigte Adiabate

sehen Atmosphärenstabilität für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Wichtig bei der Wolkenbildung ist der atmosphärische Stabilität. Der Grad der Instabilität und ihre vertikale Verteilung bestimmen mit der Luftfeuchtigkeit, welche Wolkenarten entstehen. Eine instabile Atmosphäre kann verursacht werden durch:

• Heizung unten;
• Kühlung oben;
• Heben.

Heizung unten

Die Beheizung unten kann erfolgen durch terrestrische Strahlung mit dem es geht Sonnenstrahlung Die erwärmte Erdoberfläche gibt ihre Wärme an die Atmosphäre ab. Der Tagesverlauf dieser über Land erreicht am Nachmittag sein Maximum, über dem Meer ist der Tagesverlauf gering.
Auch von Advektion – die horizontalen Luftbewegungen, mit denen Wärmetransport stattfindet – kann die Atmosphäre am Boden erwärmen. Duschen mit manchmal Sturm kann die Folge davon sein.

Kühlung oben

Beim Abkühlen oben, Advektion auftreten, bei denen kalte Luft zugeführt wird. Dies kann auch von heftigen Schauern begleitet werden.
Insbesondere in der Nacht kann eine Abkühlung auch durch den Austritt von Wolken oder einer noch nicht kondensierten Feuchtigkeitsschicht erfolgen. Über dem Meer ist dies für die relativ hohen Schauer am Ende der Nacht verantwortlich.

Heben

Orographischer Lift, Frontallift und Konvektion.

Altocumulus undulatus.

Altocumulus lenticularis Bei der Mikeno.

Das Aufsteigen oder Aufsteigen von Luft kann verschiedene Ursachen haben. Das Ganze Luftmasse abheben kann, wie bei:

• Konvergenz, das Zusammenströmen von Luft wie in Tiefdruckgebiete und isallobar Mindestwerte;
• an einer Vorderseite wird warme Masse oder durch kalte Masse angehobene Luft;
• Bei der orographischen Wolkenbildung wird eine Luftmasse von einem Gebirge angehoben.

Die sich bildenden Wolkentypen hängen von der Stabilität der Luft, sind aber an Berghängen und -fronten oft stratiform.

Darüber hinaus kann es zu aufsteigender Luft kommen Wellenbewegungen:

• Wanderwellen können entstehen, wenn sich zwei Luftmassen übereinander bewegen. In der Welle steigt die Luft ab und auf, wodurch sich Wolken bilden und sich wieder auflösen. Diese sind undulatus-Wolken wenn Altocumulus-undulatus und stratocumulus undulatus;
• stehende Wellen vom Typ Altocumulus lenticularis kann auf der Leeseite von Bergkämmen entstehen.

Eine dritte Form ist der lokale Aufstieg durch Konvektion, das Aufsteigen von Luft durch Erhitzen von unten. Dies geschieht in instabilkalte Masse. Das ist Luft, deren Temperatur niedriger ist als die der Oberfläche. Die Luft wird daher unten erwärmt. Hier steigt nicht die gesamte Luftmasse auf, sondern nur Luftblasen mit einer Größe von mehreren zehn bis hundert Metern. Dadurch entstehen Wolken vom Typ Kumulus und Cumulonimbus.

Außerdem werden Wolken von Flugzeugen gebildet, Kondensstreifen oder Flugzeugstreifen.

Adiabatische Kühlung

Die Abkühlung mit zunehmender Höhe erfolgt nach a adiabatischer Prozess; es findet kein Wärmeaustausch mit der Umgebung statt. Eine aufsteigende Luftblase kühlt nicht ab, weil die Umgebungsluft kälter wird, sondern weil die Luftblasen in größerer Höhe abkühlen Luftdruck nimmt ab, wodurch es sich ausdehnt. Dieses adiabatische Expansion nimmt Arbeit auf, die von der Luftblase geleistet werden muss, wodurch die Temperatur gesenkt wird. In trockener Luft sinkt dieser um 0,98 °C pro 100 Meter, der trocken-adiabatische Temperaturgradient ${Displaystil-Gamma _{d}}$.

Als die relative Luftfeuchtigkeit 100 % ist, liegt ein gesättigter adiabatischer Prozess vor. Da Luft bei niedrigerer Temperatur weniger Wasserdampf aufnehmen kann, tritt Kondensation auf. Dabei wird Wärme frei, wodurch die Temperatur um weniger als 0,98 °C pro 100 Meter sinkt, das gesättigte Adiabat ${Displaystil-Gamma _{s}}$, im Durchschnitt 0,6 °C pro 100 Meter.

In dem Troposphäre – die unterste Schicht der Atmosphäre, in der die meisten Wetterphänomene auftreten – die Temperatur sinkt im Durchschnitt um 6,5 °C pro km, aber die tatsächliche Zustandskurve hängt vom Feuchtigkeitsgehalt der Atmosphäre ab: In einer stabilen Atmosphäre wird eine aufsteigende Blase schwerer als die umgebende Luft und fällt. In einer instabilen Atmosphäre steigt die Luftblase auf, bis sie eine stabile Schicht erreicht. In einer instabilen Atmosphäre sinkt die Temperatur der umgebenden Luft um mehr als 0,98°C pro 100 Meter, während eine aufsteigende trockene Luftblase adiabatisch um 0,98°C pro 100 Meter abkühlt. Die Dichte der Luftblase nimmt ab und wird leichter als ihre Umgebung, wodurch sie weiter aufsteigt.

so kann Stratokumulus entstehen aus Kumulus wenn die Atmosphäre am Ende des Tages stabiler wird, so dass die Wolkenoberseiten des Kumulus kollabieren und sich die Wolkenbasis weitet.

Cloud-Basis

Die Höhe von Cumuluswolken kann ha des Wolkenbasis berechnet aus der Lufttemperatur t vor Ort und die dazugehörigen Taupunkttemperaturt_d. In einer aufsteigenden Blase werden die Temperatur und die Taupunkt 1 °C alle 100 Meter näher zusammen, so dass:

ha = (t – t_d) × 125

Dichte

Die Wassermenge variiert je nach Wolkentyp. Der flüssige Wassergehalt von Stratuswolken und Nebel beträgt ca. 0,1-0,5 g/m²³, während Kumuluswolken etwa 0,5 g/m² betragen³ enthält mit Ausreißern darüber. Cumulonimbus enthält normalerweise mehr als 0,5 g/m²³.

Niederschlag

sehen Niederschlag (Atmosphäre) für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Die Masse der Cloud-Elemente ist so klein, dass sie in der Wolke schweben. Diese Cloud-Elemente können wachsen in Niederschlagselemente wie Regentropfen, Hagelkörner und Schneeflocken. Dafür sind zwei Prozesse verantwortlich, die Koaleszenzprozess und der Wegener-Bergeron-Findeisen-Verfahren.

Zusammenwachsen

Die Koaleszenz findet in relativ warmen Wolken statt, bei denen die Temperatur der Wolkenoberseite über -10 bis -12 °C liegt. Wolkenelemente unterschiedlicher Größe und Gewichte und damit unterschiedlicher Fallgeschwindigkeiten können bei einer Kollision miteinander verschmelzen. Wenn die Cloud groß genug ist, Regentropfen Formen erstellt von den Wolkenbasis fallen.

Wegener-Bergeron-Findeisen-Verfahren

1. -23 °C und darunter: Eiskristalle
2. zwischen -10 °C und -15 bis -23 °C: Mischzone
3. zwischen 0 °C und -10 °C: unterkühlte Wassertropfen
4. 0 °C und darüber: gewöhnliche Wassertröpfchen

In relativ kalten Wolken koexistieren unterkühlte Wassertröpfchen und Eiskristalle. Hier findet es statt Wegener-Bergeron-Findeisen-Verfahren aus. Da die Luft um Eis herum weniger Wasserdampf enthalten kann als um die unterkühlten Wassertröpfchen, wird der Dampf bei gesättigter Luft reifen auf den Eiskristallen. Dies reduziert die Menge an Wasserdampf und ungesättigter Dampf. Die Wassertröpfchen verdunsten dann, woraufhin sich der Vorgang wiederholt. Die sich ansammelnden Eiskristalle können sich dann als Niederschlag bilden – Regen, Schnee, Hagel oder Eisregen - nach unten zu kommen. Wenn der Niederschlag in der Wolke als Schnee beginnt, kann er auf dem Weg nach unten wieder schmelzen und als Regen herunterkommen. Kommt der Regen auf seinem Weg nach unten, dann wieder in einem kälteren? Lufttyp richtig, dann kann der Regen wieder kommen frieren oder unterkühlt berühren und dann wie Hagel, Kornschnee oder Eisregen kommt herunter.

Zum Beispiel können gigantische Wolken bis zu 10 km Höhe in 20 Minuten niederregnen (Wolkenbruch).

Stratiforme Wolken

Niederschlag kann aus geschichteten oder geschichteten und aus konvektiven Wolken entstehen. Auf gemäßigte Breiten der meiste Niederschlag fällt aus stratiforme Wolken. Die vertikalen Luftströme sind hier begrenzt. Bleiben die Temperaturen in den Wolken über dem Gefrierpunkt, wachsen die Wassertröpfchen nur durch den Koaleszenzprozess und der Niederschlag beschränkt sich auf Nieselregen oder sehr leichten Regen, der jedoch bei dichten Wolken stundenlang andauern kann. Für intensivere Niederschläge muss die Temperatur unter -12 °C sinken, damit der Wegener-Bergeron-Findeisen-Prozess einsetzt, was oft bedeutet, dass die Wolke eine größere vertikale Ausdehnung haben muss.

Konvektive Wolken

Konvektive Wolken – Kumulus und Cumulonimbus – kann eine große vertikale Entwicklung durchlaufen, manchmal bis zum Tropopause. Die Luftströmungen betragen oft mehr als 1 m/s und können bei starken Schauern auch über 25 m/s ansteigen. Dadurch können die Wolkenelemente schnell wachsen, sodass bereits etwa 20 bis 30 Minuten nach Wolkenbildung intensive Niederschläge fallen können. Durch die kräftigen vertikalen Luftbewegungen können Eiskristalle mehrfach angehoben werden und zu großen Hagelkörnern wachsen. Da die Konvektion im Sommer stärker wird, fällt mehr Hagel.

In den Tropen ist die intertropische Konvergenzzone (ITCZ) in heiße Türme entwickeln sogar so starke Aufwinde, dass sie im Stratosphäre.

Einstufung

	Familie	Polarregionen	Mäßig Breitengrade	Tropen	Sex	albedo
	hohe Wolken (Chuh) (Zirro)	3 bis 8 km	5 bis 13 km	6 bis 18 km	Zirrus (Ci) Zirrokumulus (cc) Zirrhostratus (Cs)	0,21		Vertikal entwickelt Wolken (kumulo)	Cumulonimbus (cb) Kumulus (Ku) Albedo 0.70
	mittelhoch Wolken (Cich) (Alt)	2 bis 4 km²	2 bis 7 km	2 bis 8 km	Altokumulus (ac) altostratus (Asche) (auch bis das oberste Geschoss) nimbostratus (Ns) (auch unten und Obergeschoss)	0,48
	tiefe Wolken (Cl) (strato)	0 bis 2 km	0 bis 2 km	0 bis 2 km	Stratokumulus (SC) Stratus (St)	0,69

Der britische Apotheker Luke Howard hat 1802 eine weltweit anerkannte Klassifizierung von Wolken vorgenommen. Er benutzte ein System, das dem sehr ähnlich ist Klassifizierungs-System von Pflanzen- und Tierarten, die Linné vorher entworfen. Die Namen für die verschiedenen Wolken hat er aus dem Latein. Schon seit 1802 Es gab mehrere Änderungen an Howards System.

Zunächst unterscheidet man zwischen geschichteten oder stratiforme Wolken und Kumuluswolken oder kumuliforme Wolken, auch als Konvektionswolken bekannt.

Weiterhin werden Wolken nach der Höhe eingeteilt in Familien, in dem drei sich überlappende Stockwerke unterschieden werden können:

• hohe Wolken, bestehend fast ausschließlich aus Eiskristallen;
• mittlere Wolken, oft unterkühlte Wassertröpfchen;
• tiefe Wolken, insbesondere Wassertröpfchen;
• vertikal entwickelte Wolken, die ihre Basis im Erdgeschoss haben, aber bis ins Dachgeschoss hineinwachsen können. Je nach Höhe nur aus Wassertröpfchen oder Mischwolken bestehen.

Hohe Wolken

Zirruswolken.

Hohe Wolkendecke (C_huh) besteht meist vollständig aus Eiskristallen und es fällt kein Niederschlag von ihnen. Es ist eine dünne durchscheinende Wolke mit einem faserigen Aussehen, daher der Name Zirrus, was? Latein steht für "Haarsträhne". Cirrus (Ci) (Sweeping Cloud) besteht aus einzelnen Wolken, während Zirrokumulus (Cc) (Wellenwolke) besteht aus einer Wolkenbank. Diese entstehen oft spontan in instabiler Luft, können aber auch aus anderen hohen Wolken oder Altocumulus entstehen.

Biene Zirrhostratus (Cs) (Milchluft) ist der Himmel ganz oder weitgehend bedeckt und es besteht die Möglichkeit the Heiligenschein. Dies kann durch den Zusammenfluss von Cirrus und Cirrocumulus entstehen, häufiger jedoch durch Frontallift. Dies ist ein Hinweis auf eine Annäherung an Warme Vorderseite. Wenn sich die Front nähert, verwandelt sich der Cirrostratus in Altostratus und an der Vorderseite in Nimbostratus oder Stratus.

Mittlere Wolken

Altostratus-Wolken.

Teilweise bewölkt (C_ich) kann bestehen aus Altokumulus (Ac) (Schafwolke) und altostratus (As) (Milchglas Luft), wobei letzteres auch bis ins Dachgeschoss reicht. Altocumulus kann durch sich ausbreitende vertikale Wolken oder durch Auflösen von Altostratus und Nimbostratus entstehen. Die Türme von Altocumulus Castellanus entstehen bei großer Instabilität und damit Hinweis auf Annäherung Sturm. Normalerweise fällt kein Niederschlag von Altocumulus und wenn dies der Fall ist, verdunstet er oft, bevor er die Erdoberfläche erreicht. Dies ist zu sehen als Fallen (Virginia).

Altostratus kann aus Cirrostratus mit herannahender Kaltfront entstehen, bei der der Übergang schwer zu bestimmen ist. In diesem Fall ändert sich die Wolkendecke in Nimbostratus. Umgekehrt kann Altostratus auch aus Nimbostratus entstehen, der ausregnet.

Nimbostratus (Ns) (Regenluft) wird nicht immer als mittlere Wolke gezählt, da sie auch im Untergeschoss seine Basis hat und sich gut ins Obergeschoss entwickeln kann. Nimbostratus wird immer von Niederschlag begleitet. Neben dem frontalen Nimbostratus kann er auch aus konfluentem Stratocumulus oder Altocumulus oder sehr selten ausbreitendem Cumulonimbus oder Cumulus entstehen.

Tiefe Wolken

Stratuswolken.

Niedrige Wolkendecke (C_l) besteht aus Stratus (St) und Stratokumulus (Sc). Stratus ist die dominierende Wolkendecke an den Polen, während Stratocumulus die häufigste Wolkengattung in mittleren Breiten ist. Stratus entsteht oft durch Abkühlung der unteren Luftschicht und entsteht normalerweise durch Nebel, die auch in der Gattung Stratus enthalten ist.

Stratocumulus entsteht oft aus anderen Wolken, kann aber auch aus instabil aufsteigender Luft unter a . entstehen Inversionsschicht.

Vertikale Wolken

Kumulus.

Vertikale Wolkendecke besteht aus Kumulus (Cu) und Cumulonimbus (Cb). Da diese durch Konvektion erzeugt wird, wird sie manchmal als Konvektionswolken bezeichnet. Dies ist die dominierende Wolkendecke in der ITCZ. Es ist eine Wolkendecke, die aus mehreren separaten dichten Wolken besteht, die scharf umrandet sind. Ein Cumulonimbus ist viel größer als Cumulus und kann sich vertikal stark entwickeln, bis eine stabile Schicht erreicht ist, wo er sich dann als Amboss horizontal ausbreiten kann. Diese Wolke kann von viel Niederschlag begleitet werden und Sturm.

Wolken über der Troposphäre

Nachtleuchtende Wolken über dem Saimaa-See in Finnland.

Neben den drei Cloud-Familien im Troposphäre Wolken treten auch dort in höheren Schichten der Atmosphäre auf. Diese sind:

• Perlmuttwolken;
• nachtleuchtende Wolken.

Sturm

EIN Regalwolke über Enschede, vor einem gewalttätigen Gewitter.

Biene Sturm entstanden in einer Gewitterwolke oder Cumulonimbus sehr hohe elektrische Spannungen, die zu Blitzentladungen.

Windrichtung und Wolken

Ein Blick in den steil nach oben gerichteten Wolkenhimmel zeigt oft, dass sich Wolken in verschiedene Richtungen bewegen. Manchmal sind dies andere Richtungen als die Richtung, aus der die Wind zum Erdoberfläche weht. Wolken werden vom Wind bewegt, aber am Boden kann der Wind in einem ganz anderen Winkel wehen als in einer bestimmten Höhe am Himmel. Troposphäre. Wolken können auf verschiedenen Ebenen auftreten und sich daher in verschiedene Richtungen bewegen. Wolken in höheren Lagen können sich tatsächlich in die entgegengesetzte Richtung zu niedrigeren Wolken bewegen und manchmal sind drei "Schichten" sichtbar.

Wolken gut zu beobachten ist schwierig: Der professionelle Beobachter ist angewiesen, das Erscheinungsbild des Himmels in seiner Gesamtheit (auch am Horizont) und verfolgen Sie die Entwicklungen genau. Wolken verändern sich ständig, manche wachsen nach oben, andere können wirbeln, verschwinden plötzlich.

Eine unruhige Atmosphäre erkennt man oft am chaotisch bewölkten Himmel. Besonders bei Duschen sind die Wolkenflecken durch stark Turbulenz in Bewegung. In der Nähe von Schauern können in kurzer Zeit große Windrichtungsunterschiede zwischen nahegelegenen Orten auftreten, die sich auch in den Wolken widerspiegeln. Die Spitze einer großen Gewitterwolke bildet oft einen Amboss, der in großen Höhen wehen kann.

Auch Winde aus verschiedenen Richtungen treten als lokales, kurzlebiges Phänomen auf. So können Sie Meeresbrise direkt über dem Strand der Wind kommt vom Meer, während in höheren Lagen Rauch in Richtung Meer weht. Solche Unterschiede sind in den Wolken deutlich sichtbar.

Farbe

Wolken über Indien

Sonnenlicht scheint durch die Wolken.

Die winzigen Tröpfchen und Eiskristalle mit einem Durchmesser von 0,001 bis 0,1 mm sind aufgrund der enormen Anzahl noch sichtbar, wenn die Weiß oder Lichtgrau der Wolke. Denn der kondensierte Wasserdampf, aus dem eine Wolke besteht, macht einen Großteil der Sonnenstrahlen aus, die auf sie scheinen reflektieren und streuen. Das passiert auf der ganzen Welt Farbspektrum fast gleich stark, so dass die vorherrschende Farbe Weiß ist. Der Weißgrad wird als Reflexionskoeffizient ausgedrückt albedo und nimmt im Allgemeinen mit der Höhe ab.

Wolken können unter Umständen auch andere Farben annehmen, zum Beispiel können Wolken in der Abendsonne ein helles Licht erzeugen rot Aussehen bekommen, es Sonnenuntergang Himmel. Denn die Sonnenstrahlen müssen dann einen längeren Weg durch die Atmosphäre zurücklegen und streuen vor allem das Blau aus dem Farbspektrum. Was bleibt ist hauptsächlich das Rot und Gelb. Die ungewöhnlichste Farbe für eine Wolke ist Grün, denn dafür müssen sowohl das Rot als auch das Blau aus dem Spektrum herausgefiltert werden. Das grün blinken kann auftreten, wenn viel Wasser von hinten durch rotes Licht beleuchtet wird, zum Beispiel bei tiefstehender Sonne. Da Wasser hauptsächlich das Rot aufnimmt und das Blau durch die längere Strecke des Sonnenlichts bereits in der Atmosphäre gestreut wurde, bleibt Grün als Restfarbe.

Siehe auch

• Hell
• Pilotballon
• Regen
• Schnee
• Hagel
• Sturm

Externe Links

• Cloudatlas.nl, Cloud-Atlas Niederlande.
• Wolkenatlas, Cloud-Übersicht mit Fotos.
• Karlsruher Wolkenatlas

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