28. September 2021, 20:56 Uhr

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Gar nichts, möchte man meinen, wenn man die luftig-leichten weißen Wölkchen am blauen Himmel entlangziehen sieht.
28. September 2021, 20:56 Uhr
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Aus der Redaktion
Schönwetterwolken sehen federleicht aus , doch sie können echte Schwergewichte sein. FOTO: DPA

Was wiegen Wolken?

Wenn Wasser verdunstet, wird es gasförmig und vermischt sich unsichtbar mit der Luft. Wenn sich viel gasförmiges Wasser in der Luft befindet, ist die Luftfeuchtigkeit hoch und wir haben eine schwüle Wettersituation. Wird ein bestimmter Anteil überschritten (100 % Luftfeuchtigkeit), kann die Luft kein weiteres gasförmiges Wasser mehr aufnehmen und es bilden sich kleine Tröpfchen von flüssigem Wasser. Wir sehen dies z. B. als Nebel oder auch als Dampf über einem Topf mit kochendem Wasser. Auch Wolken sind nichts anderes als kleine flüssige Wassertröpfchen.

Der Anteil an gasförmigem Wasser, den die Luft maximal aufnehmen kann, ist abhängig von der Temperatur: warme Luft kann mehr aufnehmen als kalte. An einem milden sonnigen Frühherbsttag bei klarer Luft, schwachem Wind und mittlerer Luftfeuchtigkeit steigt die warme Luft mit einem Anteil von gasförmigem Wasser nach oben und kühlt sich dabei ab. In Höhen von einigen 100 Metern ist die Luft so kalt, dass sie selbst einen geringen Wassergasanteil nicht mehr gasförmig halten kann. Es bilden sich winzig kleine, flüssige Wassertröpfchen, die wir von unten in ihrer Gesamtheit als weiße, flauschige Schäfchenwolken sehen.

In einem Kubikmeter einer solchen Schönwetterwolke, die auch als Cumulus bezeichnet wird, befinden sich etwa 1 Milliarde Wassertröpfchen, die insgesamt nur etwa 1 Gramm wiegen. Das klingt nicht nach besonders viel. Eine Wolke kann aber groß sein, durchaus mal 1 Milliarde Kubikmeter. Dann bringen alle Tröpfchen zusammen immerhin 1000 Tonnen auf die Waage. Eine dicke schwarze Gewitterwolke kann gut und gerne sogar noch 100-mal mehr Wasser enthalten.

Warum fallen Wolken nicht einfach vom Himmel herab? Die kleinen Wassertröpfchen, aus denen eine Wolke besteht, fallen tatsächlich mit einer Geschwindigkeit von einigen Zentimetern pro Sekunde. Doch dann gelangen sie wieder in wärmere Luftschichten, verdunsten und steigen als gasförmiges Wasser wieder auf. Ähnliches geschieht durch Aufwinde. So bleibt die Wolke als Ganzes mehr oder weniger immer in gleicher Höhe. Gerät die Wolke jedoch in kältere Luftschichten oder kühlt sie sich als Ganzes ab, so bilden sich aus den winzigen kleinen Tröpfchen immer größere und es werden schließlich richtige Tropfen. Diese sind dann so groß und haben eine so hohe Fallgeschwindigkeit, dass sie auf ihrem Weg zur Erde nicht mehr verdunsten können. Es regnet.

Gasförmiges Wasser in große Höhen zu bringen und dort Wolken zu bilden, benötigt Energie, und zwar Sonnenenergie. Für die 1000 Tonnen einer kleinen Schäfchenwolke pumpt die Sonne eine Energie von etwa 2000 Kilowattstunden (kWh) in die Wolke. Wenn man es irgendwie schaffen könnte, diese in einer Wolke gespeicherte Energie als elektrische Energie in die Steckdose zu befördern, könnte davon ein Haushalt locker seinen jährlichen Strombedarf decken.

Ich stelle mir einen echten Romantiker vor, der mit seiner Liebsten im weichen Gras einer Blumenwiese liegt, in den weiß-blauen Himmel schaut und säuselt: »Liebling, ich hole dir die Wolke vom Himmel!« Und sie antwortet etwas weniger romantisch: »Schatz, bezahl mir lieber die Stromrechnung fürs nächste Jahr!«

Prof. Breckow ist Experte für Medizinische Physik und Strahlenschutz an der THM Gießen.



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