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Wolken Geschichte
Gliederung
Allgemein
Wolkenbildung
Farben und Funktion
Vorkommen (Stockwerke)
Unterscheidung der Wolken
5.1. Wolkenstrukturen
5.2. Wolkengattungen
Geschichte
Allgemein
- Ansammlung von kleinen Wassertröpfchen oder Eisteilchen
- Tröpfchen maximal 0,1mm groß, wenn größer sind es bereits Regentropfen
- in einer Wolke ca. 108 Wolkentröpfchen pro m³
- Fallgeschwindigkeit so gering, scheint als schweben sie in der Atmosphäre
- Wolken bei Temperaturen bis -15°C ,flüssig, "unterkühlter Zustand" à reine Wasserwolke
- sehen kompakt aus, mit scharfen Rändern
- -15°C - 35°C Gefrieren der ersten Wassertröpfchen zu Eiskristallen à Mischwolke
- niederschlaggebende Wolken, hell bis dunkelgrau, teils klar umrissen oder ausgefranst
- unterhalb von -35°C, überwiegend aus Eiskristallen à Eiswolken
- faser- oder schleierförmiges Aussehen mit diffusen, ausgefransten Umrissen
Wolkenbildung
- Luft kühlt mir ausreichend Feuchtigkeitsgehalt ab
- Kondensationskerne müssen in der Atmosphäre vorhanden sein
- à an diese Partikel können sich Wasserstoffmoleküle anlagern
- Abkühlung erfolgt meist durch Vertikalbewegung
- aufsteigende Luft kühlt ab, bis Wasserdampf Sättigungszustand (100% relative Feuchte)erreicht
- Kondensation des Wasserdampfes beginntà Bildung von Wassertröpfchen
- wird Gefrierpunkt überschritten, keine sofortiges erfrieren, erst ab -15°C
Farben und Funktion
- meist weiß, da sie Sonnenlicht nicht brechen, sondern streuen
- Streulicht hat (weiße)Farbe des Sonnenlichts
- je dunkler die Wolken, desto mehr Wassertröpfchen
- Wolken spielen wichtigste Fkt. im Wasserkreislauf
- ermöglichen Transport von Feuchtigkeit vom Boden in höhere Bereiche der Atmosphäre, Kondensation des Wasserdampfes und Rückkehr des Wassers auf Erdoberfläche in Form von Niederschlägen
- auch wichtige Fkt. bei Verteilung der Sonnenwärme in der Atmosphäre
- Wärmeanteil, der an wolkenreichen Tagen ins All zurückgestrahlt wird ist höher, da Reflektion der Wärme an der Wolkenoberfläche größer ist als die der Erdoberfläche
- solare Strahlung, die durch die Wolken dringt werden in terrestrische Strahlung umgewandelt und an der Wolkenunterseite reflektiert, da die niedrigen Wolken dafür undurchlässig sind
- an klaren Tagen wird mehr solare Strahlung vom Erdboden absorbiert, doch aufgrund der fehlenden Wolken auch schnell verteilt und ins All gestrahlt
Vorkommen (Stockwerke)
- für die meisten Klimaregionen sind bestimmte Wolkenarten typisch, trotzdem kann überall alles vorkommen
- à verantwortlich sind Wetterlage und Vorzeichen der weiteren Wetterentwicklung
- Wolken sind in verschiedenen Stockwerken der Troposphäre, bis zur Tropopause zu finden
- hauptsächlich jedoch in der untersten Schicht, da Konzentration an Wasserdampf und an Kondensationskernen (wichtig) am größten ist
- unteres Stockwerk:
o Wolken bis zu 2 km Höhe
o Schichtwolken (stratiforme Wolken):
o Stratus, Nimbostratus, Stratocumulus
o Haufenwolken:
o Cumulus, Cumulonimbus
- mittleres Stockwerk
o mittelhohe Wolken
o 2 - 7 km Hohe
o "Alto-" (lat. hoch)wird vorangestellt
o Altocumulus, Altostratus
- oberes Stockwerk
o hohe Wolken
o 7 - 13 km
o aus Eiskristallen bestehend
o Bezeichnung "Cirro-"
o Cirrus, Cirrostratus, Cirrocumulus
Wolkenstrukturen
- Wolken mit Struktur:
o Cirrus, Cirrocumulus, Altocumulus, Stratocumulus
- Wolken ohne Strukturen:
o Cirrostratus, Altostratus, Stratus, Nimbostratus
- Wolken mit vorwiegend vertikalem Aufbau (Haufenwolken)
o Cumulus, Cumulonimbus
Wolkengattungen
- Cirrostratus (Schleierwolken)
o dünne, meist unstrukturierte gleichförmige Wolkenschicht
o aus Eiskristallen in 6-10 km Höhe
- Altostratus
o gleichmäßige, meist strukturlose graue Wolkenschicht
o 2 - 5/6 km Höhe
o Sonne manchmal als heller Fleck zu erkennen
- Stratus (Schichtwolke)
o gleichförmige graue niedrige Wolkenschicht
o oft verbunden mit Nieselregen
o auch Hochnebel genannt
o in weniger als 610 m Höhe
o kann durch aufsteigenden Bodennebel entstehen
- Nimbostratus (Regenschichtwolken)
o dichte, dunkle Wolkenschicht
o anhaltender Regen
o Position der Sonne nicht erkennbar
o oft Wolkenfetzen darunter (Stratus)
o tritt meist bei Warmfronten auf
- Cirrus
o Isolierte, federartig, feine Wolken
o Mit Haken und Büscheln versehen
o meist aus feinen Eis- und Schneekristallen
o 6 - 10 km Höhe am blauen Himmel (aus lat. Haarlocke)
o so genannte Cirrenschirm ist oberster Teil der Gewitterwolken (Amboss)
- Cirrocumulus
o "Schäfchenwolken"
o aus kleinen Ballen geformt in Gruppen oder Reihen angeordnet
o 6 - 10 km Höhe
- Altocumulus
o eigentliche Schäfchenwolke
o als Ballen oder Walzen in Haufenform
o oft mit schmalen deutlichen Lücken
o in 2 - 5/6 km Höhe
o Unterscheidung vom Cirrocumulus:
o einzelne Wolkenteile sind größer
o weisen Schatten (graue Stellen) auf
- Stratocumulus
o Wolkenfeld aus größeren Wolkenballen
o helle Ränder um Einzelwolken
o tritt häufig in Tiefdruckgebieten auf
- Cumulus (Quellwolken)
o dichte, scharf begrenzte Wolken
o quellende Oberteile(durch thermische Aufwinde) sehen aus wie Blumenkohl
o sonnenbestrahlte Teile leuchten weiß
o Untergrenze genau horizontal (Cumulus-Kondensationsniveau)
- Cumulonimbus (Quellwolken)
o Gewitterwolke
o in der "Fliegersprache" als "Charly Bravo" bezeichnet
o dichte Wolkenfelder mit eingelagerten Gewitterwolken
o erstrecken sich bis 7 - 12 km (in den Tropen bis 17 km) Höhe
o àmaximal bis zur Tropopause, bei starken Gewittern kann diese Sperrschicht durchstoßen werden
o Gewitterzelle im Reifestadium: Cumulonimbus calvus
o das beginnende Zerfallsstadium hat einen Amboss aus Eiskristallen: Cumulonimbus incus
Geschichte
- 1803 erste Klassifikation der Wolken mit lat. Namen durch Luke Howard (1772-1864)
- Typisierung "On the Modification of Clouds"
- Unterschied in 4 Wolkenklassen
o Haarlocke (Cirrus)
o Glatte Schicht (Stratus)
o Haufen (Cumulus)
o Schleier (Nimbus)
- Einteilung war Grundlage für international verbindliche Unterscheidung der Wolken (Erarbeitung von der WMO - World Meteorological Organisation)
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