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Wolken - Schwebende Schwergewichte

Stellen wir uns einmal vor, dass wir im Sommer auf einer Blumenwiese liegen und in den Himmel schauen.

Die weißen Sommerwolken wirken so, als ob man sich in sie hineinlegen könnte wie in ein weiches Federbett.

Doch dieser Eindruck täuscht.

Was aus der Ferne ruhig zu schweben scheint, ist im Innern oft so unruhig, dass es ein großes Flugzeug schütteln kann wie einen Papierflieger.

Bei Segelfliegern und Vögeln sind die Aufwinde besonders beliebt. Diese Aufwinde sind die Grundlage der Quellwolken.

Um zu verstehen, wie sich Quellwolken bilden, stellt man sich am besten einen heißen Sommertag vor.

Die Sonne brennt vom Himmel und heizt die Erde auf. Danach geben Berge, Waldlichtungen und Städte besonders viel Energie an die Luft ab.

Gleichzeitig verdunstet Wasserdampf aus dem Boden und den Gewässern. Je wärmer die Luft ist, umso mehr Feuchtigkeit kann sie aufnehmen.

Dieser Wasserdampf ist allerdings nicht sichtbar, wie zum Beispiel bei einem Kochtopf, sondern ein farbloses, durchsichtiges Gas.

Die feuchte und warme Luft steigt nun nach oben, weil sie leichter als die kalte Luft ist.

Irgendwann, in ein oder zwei Kilometern Höhe, ist es dann aber so kalt geworden, dass die Feuchtigkeit kein unsichtbares Wasserdampf-gas mehr bleiben kann, sondern kondensiert und als Wolke sichtbar wird.

Professor Hans Häckel von der Technischen Universität München macht mit seinen Studenten gerne ein Gedankenexperiment.

Er fragt, wie viel eine Quellwolke wiegen könnte. Die meisten täuschen sich nämlich und stellen sich ein leichtes Gebilde, etwa wie Watte, vor.

Doch das Wasser einer 1000 Meter breiten und 500 Meter hohen Quellwolke wiegt etwa 250 Tonnen -und ist damit schwerer als drei Diesel-Lokomotiven.

Würde das Wasser aus dem Wasserhahn sprudeln, könnte es leicht 1800 Badewannen füllen.

Und noch mehr: Eine solche Wolke enthält 170.000 Kilowattstunden Energie - also gespeicherte Kraft aus der Sonne die ausreicht, um zum Beispiel einen Haartrockner zwanzig Jahre lang ununterbrochen laufen zu lassen.

Zurück zu unserer Blumenwiese, über die vielleicht gerade ein Flugzeug fliegt und uns mit seinen weißen Kondensstreifen zeigt, dass auch wir Menschen bei der Bildung von Wolken eine Rolle spielen.

Wissenschaftler schätzen, dass die Zahl der Wolken über Mitteleuropa durch den Wasserdampf aus Flugzeugmotoren um etwa 0,5 Prozent zugenommen hat.

Entlang der Flugwege und in der Umgebung von Flugplätzen hat dies natüriich Folgen für das Wetter und vor allem für die Regenmenge.

Als Regenspender sind Wolken wichtige Teile des globalen Wasserkreislaufs.

Die Atmosphäre der Erde enthält zu jedem Zeitpunkt ungefähr 15 Billiarden Liter Wasser.

Das ist genug, um zum Beispiel den Bodensee 300-mal zu füllen.

Ähnlich wie der Welthandel ist aber auch der atmosphärische Wassertransport nicht gerecht verteilt.

Da Wolken nur dort entstehen, wo feuchte Luft aufsteigt und dabei abkühlt, müssen all jene Regionen der Erde gegen Dürre kämpfen, über denen die Luft die meiste Zeit des Jahres sinkt.

Dagegen gibt es in den Tropen den weltweit kräftigsten Auftrieb der Luft und deshalb auch die heftigsten Regenfälle.

Auf unserer Blumenwiese sehen wir in den Formen der Wolken oft ganze Bilder, zum Beispiel Tiere, Bäume oder Häuser.

Wir denken natürlich nicht daran, wie schnell der Himmel dunkel werden kann und sogar Eis, auch Hagel genannt, aus den Wolken fallen kann.

Der Hagel bildet sich in Gewitterwolken, die mehrere Kilometer hoch in den Himmel ragen.

In ihnen steigen kräftige Aufwinde schnell in die Höhe.

Die Temperaturen in solchen Wolken können sehr niedrig werden.

Wassertröpfchen, die in den Gewitterwolken enthalten sind, gefrieren sofort, wenn sie mit einem Staubteilchen oder einem Eiskristall zusammentreffen.

Die Aufwinde schleudern die gefrorenen Tröpfchen immer wieder nach oben.

Die Tröpfchen werden immer größer, bis sie schließlich zu Hagelkörnern geworden sind.

Wenn diese Hagelkörner zu viel wiegen, fallen sie aus der Wolke heraus und erreichen den Erdboden, ohne vollständig zu schmelzen.

Körner, so groß wie eine Kirsche, können mit fast hundert Stundenkilometern auf dem Boden aufschlagen und dabei Häuser oder Autos beschädigen und Menschen verletzen.

Hagelkörner können sogar so groß wie eine Faust werden und dann die Außenwände von Flugzeugen zerstören.

Die Menschen versuchten schon in früheren Zeiten, sich die verschiedenen Formen der Wolken zu erklären.

Unsere heutigen Definitionen und Bezeichnungen verdanken wir vor allem dem englischen Wetterexperten Luke Howard, der im Jahr 1803 versuchte, Ordnung in das Wolkenchaos zu bringen, indem er die Wolken in verschiedene Typen einteilte:

Quellwolken, Federwolken oder Regenwolken.

Für das Klima der Erde ist aber nicht der Name einer Wolke entscheidend, sondern die Höhe, in der sie sich bildet. Dünne Eiswolken hoch über der Erde lassen die Sonnenstrahlen fast ungehindert zur Erde durch.

Die Wärme, die von der Erde zurückgestrahlt wird, halten sie jedoch zurück.

Sie unterstützen also die Wirkung der Kohlendioxid-abgase aus Kraftwerken und Motoren und verstärken den Treibhauseffekt. Dickere Wolken wirken umgekehrt und könnten den Treibhauseffekt verringern:

Sie reflektieren mehr Sonnenstrahlen in den Weltraum.

Wenn es auf der Erde wärmer wird, verdunstet eine größere Menge Wasser aus den Meeren und verdichtet sich zu dicken Wolken.

Diese könnten das Sonnenlicht auf seinem Weg zur Erde abschwächen, und es würde wieder kühler werden.

Von all dem merken wir natürlich auf unserer Blumenwiese nichts.