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Welche Wolke macht welches Wetter? Von Schäfchen-, Schleier- und anderen Wolken

Wolken können romantisch, aber auch furchterregend sein. Die flüchtigen Gebilde bestimmen das Wettergeschehen mit. Doch welche Wolkenart kündigt welches Wetter an? Regnet es, bleibt's bedeckt oder halten die Schäfchenwolken?

Stand: 11.03.2019

Für Meteorologen bergen Wolken noch immer große Geheimnisse, die eine genaue Wettervorhersage enorm erschweren. Damit sich Wolken bilden, sind viele verschiedene physikalische und voneinander abhängige Prozesse nötig, die immer im Fluss sind. So wandelt sich eine Wolke ständig, wächst an und verflüchtigt sich wieder.

"Der sonnenerwärmte Boden heizt die Luft auf, wodurch sie nach oben steigt und Wasserdampf mitnimmt. Dabei kühlt sie sich wieder ab. Der Wasserdampf kondensiert, bildet Tröpfchen und Eiskristalle - Wolken entstehen. Das alles spielt sich im unteren Stockwerk der Atmosphäre, der Troposphäre, ab."

Dr. Guido-Peter Wolz, Meteorologe vom Deutschen Wetterdienst, München

Internationaler Wolkenatlas

1896 gab das International Meteorological Comitee, heute World Meteorological Organization (WMO), die erste Ausgabe des Wolkenatlas heraus. Das Werk bietet eine Klassifizierung von Wolkgattungen und Wolkenarten. Es teilt die Wolken je nach Aussehen in spezielle Gattungen ein. Berücksichtigt werden dabei die Größe, Gestalt, Grob- und Feinstruktur, die räumliche Verteilung ihrer Bestandteile sowie der Farbe und Helligkeit der Wolke. Diese Klassifizierungen sind wichtig, damit Meteorologen auf der ganzen Welt ihre Beobachtungen nach einheitlichen Kriterien beschreiben können.

Der Wolkenatlas wird ständig überarbeitet. Immer wieder kommen neue Wolkenarten dazu, wie etwa Volutus (lat. für wälzen oder rollen), die sich seit 2017 im Wolkenatlas findet: eine Wolkenwalze wie ein Nudelholz, die sich dem Anschein nach um seine eigene Achse dreht.

"Das ist wichtig für die Klimabeobachtung. Das hilft, um Wettervorhersagen zu verbessern und Warnungen vor Hochwasser zu präzisieren."

Johannes Cullmann. Leiter der WMO-Abteilung Klima und Wasser

Wolken und wo wir sie finden

Zehn Wolkengattungen werden unterschieden

Die Wolkenfamilien beinhalten die zehn Wolkengattungen, wobei diese wiederum in zahlreiche Unterarten und - typen aufgeteilt werden. Dabei ist es nicht wichtig, wie eine Wolke entstanden ist – der Wolkenatlas beruht rein auf dem Aussehen der Wolken.

Nach der Höhe ihrer Untergrenze teilt der Wolkenatlas vier Wolkenfamilien ein:

  • hohe Wolken: Cirrus, Cirrocumulus, Cirrostratus
  • mittelhohe Wolken: Altocumulus, Altostratus
  • tiefe Wolken: Stratocumulus, Stratus
  • Wolken die sich vertikal weit erstrecken: Nimbostratus, Cumulus, Cumulonimbus

Ein Mix aus Wasser, Eis und Aerosolen

Schönwetter oder Gewitter

Lösen sich die Wolken schnell auf, ist das ein Zeichen für eine Schönwetterlage. Verdichten sich die Wolken, zieht eher ein Gewitter auf.

Die Wolken werden auch als Hydrometeore bezeichnet. Ein Meteor ist in der Meteorologie eine Erscheinung in der Erdatmosphäre oder auf der Erdoberfläche, die wir bebachten können. So wie Abendrot, Regenbogen, Sandstürme, Gewitter oder eben Wolken. Hydrometeore bestehen aus winzigen Wasser- oder Eisteilchen oder aus beidem sowie aus sogenannten Aerosolen, also aus kleinsten Staubpartikeln, die auch als Kondenstationskeime bezeichnet werden. Zu den Hydrometeoren zählen aber nicht nur die Wolken selbst, sondern auch Regen, Nebel, Eisnebel oder Schnee.

Unsicherheitsfaktor Wolke

In der Wettervorhersage ist die Wolke noch immer der größte Unsicherheitsfaktor, weil so viele unterschiedliche physikalische und chemische Prozesse zusammenspielen, die von Luftströmungen und -wirbeln angetrieben werden – ein System, das sich ständig verändert.

Jede Wolke ist einzigartig.

So ist auch jede Wolke anders als die anderen und das Entstehen einer Wolke noch nicht vollständig entschlüsselt. Zudem spielt sich die Wolkenbildung auf einem winzigen Raum ab, während die Niederschlagsvorhersagen bisher eher großräumig berechnet werden. Rätsel gibt auch die genaue Funktionsweise der Aerosole auf und wie aus diesen Partikeln Wolkentropfen entstehen oder wann sie gefrieren.

Wolkenfakten

Wolken können federleicht und tonnenschwer sein:
Während eine Schönwetterwolke nur etwa 0,1 bis ein Gramm pro Kubikmeter wiegen kann, ist eine Wolke von 500 Meter Länge, Höhe und Breite zwischen 12,5 und 125 Tonnen schwerer. Gewitterwolken sind noch schwerer.

Nur 0,01 Prozent der Süßwasservorräte auf der Erde sind in Wolken oder in Form von Niederschlag wie Regen, Hagel oder Schnee gebunden. Das entspricht etwa 3,5 Billionen Kubikmeter oder einem Sechstel der Ostsee.

Kühlen oder erwärmen Wolken?

Wolkensimulator im Institut für Troposphärenforschung in Leipzig

Wie beeinflussen Wolken die Temperatur? Dieser und ähnlichen Fragen gehen die Forscher am Wolkensimulator in Leipzig auf den Grund. Die Wissenschaftler am Institut für Troposphärenforschung (Tropos) untersuchen zum Beispiel, wie stark die Wolken die Sonnenstrahlen reflektieren oder absorbieren und weiterleiten. Oder wie Feinstaub, der in die Atmosphäre gelangt, die Wolkenbildung und -wirkung beeinflusst. Zudem haben sie festgestellt, dass eine Wolke mit Eis andere Strahlungseigenschaften hat, als eine, die nur aus Wasser besteht.

Grün leuchtende Wolke ...

In einem eigenen Windkanal erforscht das Tropos seit 2017 die Einflüsse von Luftverwirbelungen auf Wolken im Labor um herauszufinden, wie stark sich Turbulenzen auf Wolken auwirken. Nach eigenen Angaben ist der Windkanal, der rund eine Million Euro gekostet hat, weltweit einmalig. In dem Turm können turbulente Wolken erzeugt, vermessen und per Laser sichtbar gemacht werden.

Ein weiteres Ziel der Leipziger Forscher: Sie wollen herausfinden, wie Wolken unser Klima beeinflussen. Denn bisher weiß man nur, dass Wolken unter bestimmten Bedingungen Sonnenstrahlen reflektieren und damit kühlend wirken. Unter anderen Umständen aber können sie das Klima auch erwärmen.

Wolkenforschung der Gruppe CLOUD am CERN

Forschende auf der CLOUD-Kammer am CERN

Am europäischen Forschungszentrum CERN in Genf erforscht eine Arbeitsgruppe von Physikern mehrerer Universitäten und Institute, welchen Einfluss kosmische Strahlung auf die Wolkenbildung hat. Hochenergetische, schnelle Teilchen aus dem All können entweder auf bestehende Wolken einwirken oder zur Bildung neuer Aerosole beitragen. Um diese Prozesse besser zu verstehen, wird in der Versuchskammer CLOUD die Bildung von Kondensationskeimen, den Aerosolen, simuliert, an denen sich Wasserdampf absetzen kann. Und CLOUD simuliert kosmische Strahlung - mit dem Teilchenbeschleuniger Proton Synchrotron PS.

  • Wolkenforschung auf dem Schneefernerhaus: Wie entsteht eigentlich Regen? nano, 29.08.2019, 17:45 Uhr, ARD-alpha
  • Wolkenforschung auf dem Schneefernerhaus. Abendschau, 12.08.2019 um 18:00 Uhr, BR Fernsehen
  • Kreislauf des Wassers. Schulfernsehen, 18.03.2019 um 09:30 Uhr, ARD-alpha
  • Wissenswertes über Wolken. radioMikro, 26.03.2018 um 18:30 Uhr, Bayern 2
  • Die Wolken - unsere Wettermacher. Newton, 19.03.2018 um 16:30 Uhr, ARD-alpha
  • Die Sprache der Wolken - Von federleicht bis gewitterschwer. radioWissen, Bayern 2, 17.03.2016, 09.05 Uhr

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