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Metereologie: Wolken - vom lokalen zum globalen Bild

Wolken sind ein zentrales Element im irdischen Wasserkreislauf. Zugleich tragen sie zum Wärmetransport in der Atmosphäre bei und beeinflussen das Klima.
Satellitenbild der mittleren Wolkenbedeckung der Erde

Poetisch wird die Erde gern als "blauer Planet" bezeichnet, weil sie vom Weltraum aus in dieser Farbe erscheint – nehmen die Ozeane doch mehr als 70 Prozent ihrer Oberfläche ein. "Weißer Planet" wäre aber genauso treffend; denn ebenfalls rund 70 Prozent des Globus sind im Mittel von Wolken bedeckt! Diese spielen eine entscheidende Rolle in den von der Sonne angetriebenen Energie- und Wasserkreisläufen. Vereinfacht ausgedrückt, lässt die von der Erde empfangene Wärme Meerwasser verdunsten. Der so entstandene atmosphärische Wasserdampf zieht mit dem Wind weiter und kann, wenn sich die Luft beim Aufstieg abkühlt, zu Wolken kondensieren. Dabei wird Wärme freigesetzt und an die Atmosphäre abgegeben, was deren Dynamik beeinflusst. Die Tröpfchen oder Eiskristalle in den Wolken können wachsen, bis sie als Niederschläge fallen.

Wasserdampf kommt in der Luft um uns herum permanent vor. Bei einer gegebenen Temperatur kann er aber eine bestimmte Konzentration nicht überschreiten. Dieser Sättigungswert entspricht einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100 Prozent. Nimmt nun die Temperatur ab, ändert ein Teil des Wassersdampfs den Aggregatzustand und wird flüssig. Dasselbe lässt sich über einem Topf mit kochendem Wasser beobachten. Der aufsteigende heiße Dampf kühlt ab und kondensiert zu winzigen Wassertröpfchen, die weiße Schlieren bilden, meist fälschlich als "Dampfwolke" bezeichnet. Der gasförmige Wasserdampf selbst ist dagegen unsichtbar.

Die bei der Kondensation gebildeten Tröpfchen haben anfangs Durchmesser von rund zehn Mikrometern. Damit sind sie so klein und leicht, dass sie in der Luft schweben und eine Wolke bilden. Weil sie das Sonnenlicht streuen, erscheint die Wolkenoberfläche weiß. ...

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  • Quellen

Stubenrauch, C . et al: Assessment of Global Cloud Datasets from Satellites: Project and Database Initiated by the GEWEX Radiation Panel. In: Bulletin of the American Meteorological Society 94, S. 1031 - 1049, 2013

Stubenrauch, C. et al.: A 6-Year Global Cloud Climatology from the Atmospheric InfraRed Sounder AIRS and a Statistical Analysis in Synergy with CALIPSO and CloudSat. In: Atmospheric Chemistry and Physics 10, S. 7197 - 7214, 2010

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