Wie entsteht eine Wolke?

Dr. Annette Hammer antwortete

Was ist spannender? Blauer Himmel oder interessant geformte Wolken? Die englische „Gesellschaft zur Wertschätzung der Wolke“ lässt da keinen Zweifel aufkommen: Wolken sind grandios!  Aber wie kommt eine Wolke eigentlich dorthin, wohin sie gehört, nämlich an den Himmel?
 
Erste Voraussetzung: Es muss Wasserdampf in die Luft gelangen. Das geschieht durch Verdunstung. Die Sonne erwärmt die Erdoberfläche und verdampft dort Wasser. Diese Verdunstung nutzen wir beim Trocknen der Wäsche auf der Leine. Das verdunstete Wasser gelangt als unsichtbarer Wasserdampf in die Luft.Die Luft kann zwar nicht beliebig viel Wasserdampf enthalten, doch je wärmer sie ist desto mehr Wasserdampf kann sie aufnehmen. Ist die für die jeweilige Temperatur maximale Menge erreicht, beträgt die relative Luftfeuchtigkeit 100 Prozent und man sagt „die Luft ist mit Wasserdampf gesättigt“. Kühlt sich diese Luft nun ab, so ist sie mit Wasserdampf sogar übersättigt. Die Luft "möchte" den Dampf gern wieder loswerden. Dazu braucht es aber feste Teilchen, an denen sich der Dampf als Wasser anheften kann.

Im Badezimmer lässt sich dieser Effekt am kühlen Spiegel und an den Fenstern beobachten:die warme, feuchte Luft wird dort ihr Wasser wieder los. Draußen in der Natur beobachten wir dies als Morgentau auf den Grashalmen.Hoch oben im Himmel gibt es nur sehr kleine feste Stoffe, z. B. winzige Staub- oder Rußteilchen. An diesen kann das Wasser aus der Luft nun auch kondensieren und so
bilden sich Wolken, die aus sehr vielen kleinen Tröpfchen bestehen.

Vom Nebel einmal abgesehen, bilden sich die meisten Wolken hoch über unseren Köpfen. Das liegt daran, dass erwärmte Luft leichter wird und damit nach oben steigt. In den oberen Luftschichten ist es wiederum sehr kalt und so kühlt sich die Luft dort ab und muss ihren Wasserdampf wieder abgeben, wie bereits oben erklärt.

Die zum Aufstieg nötige Erwärmung findet tagsüber statt, wenn die Sonne scheint.Nebel dagegen bildet sich nachts, wenn die Luft nicht aufsteigt, sondern in Bodennähe abkühlt und dort den Wasserdampf abgibt. Nicht alle Wolken bestehen übrigens aus Wassertröpfchen. Wolken in sehr großer Höhe, wo es extrem kalt ist, bestehen aus kleinen Eiskristallen.

BildDr. Annette Hammer promovierte 2000 nach dem Physikstudium in Oldenburg. Sie entwickelt Methoden zur Nutzung von Daten der europäischen Wettersatelliten in Solarenergie-Anwendungen. Annette Hammer ist wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Energie- und Halbleiterforschung am Institut für Physik der Universität Oldenburg.

Weitere Fragen und Anmerkungen an:
annette.hammer(at)uni-oldenburg.de