Techniklexikon

Wolken

Umwelt- und Geophysik, sichtbare, in der Luft schwebende Ansammlungen frei schwebender Wassertröpfchen oder Eisteilchen in der Atmosphäre. Grundlage der heutigen formalen Wolkentypisierung (siehe Tab. und Abb. 1-10) ist eine Einteilung aus dem Jahre 1803, die 4 Grundarten unterschied: Haarlocke (Cirrus), die glatte Schicht (Stratus), den Haufen (Cumulus) und den Schleier (Nimbus). Nach internationaler Vereinbarung werden heute anhand ihres Aussehens (Form, Grösse, Gestalt) und der durch sie hervorgerufenen optischen Effekte 10 Wolkengattungen unterschieden und 3 sog. Wolkenstockwerken zugeordnet (siehe Tab.). Das untere Wolkenstockwerk reicht in gemässigten Breiten von der Erdoberfläche bis in 2 km Höhe, das mittlere von 2-7 km (bis 4 km in Polargebieten und bis 8 km in den Tropen) und das obere von 7-13 km (bis 8 km in Polargebieten, bis 18 km in den Tropen). Es lassen sich 4 Wolkenfamilien bilden: die der tiefen, mittelhohen und hohen und derjenigen Wolken, deren vertikale Erstreckung so gross ist, dass sie alle drei Wolkenstockwerke umfassen. 27 verschiedene Wolkenarten und weitere Unterarten charakterisieren die Wolkengattungen näher (siehe Abb. 1-10).

Wolken entstehen, wenn die Lufttemperatur den Taupunkt des Wasserdampfes unterschreitet. Ursachen für eine Abkühlung sind konvektives Aufsteigen von Luftmassen (bei Cu, Cb, Abkürzungen siehe Tab.), weiträumiges Aufgleiten im Bereich von Fronten (bei As, Ns, Cs), Hebung von Luftmassen an orographischen Hindernissen (Hinderniswolken) sowie Wärmeabgabe infolge thermischer Ausstrahlung oder turbulenter Diffusion (bei St, Sc). Die durch Kondensation primär gebildeten Wolkenteilchen können durch verschiedene Wachstumsprozesse an Grösse gewinnen. Erreichen sie einem Radius von mehr als etwa 100 mm, gewinnt die Schwerkraft gegenüber den Reibungskräften an Bedeutung und die Partikel können als verschiedene Formen des Niederschlags aus der Wolke ausfallen. Ausser in der Troposphäre treten auch in der Stratosphäre und der Mesosphäre Wolken auf. Während des polaren Winters spielen sog. polare Stratosphärenwolken (auch als PSC, engl. polar stratospheric clouds, oder Perlmutterwolken bekannt) eine entscheidende Rolle bei der Entstehung des stratosphärischen Ozonlochs. Mesosphärische Wolken treten während der Sommermonate in Polarregionen auf. Wegen ihrer grossen Höhe streuen sie das Licht der untergehenden Sonne noch, wenn der Himmel schon dunkel ist, und sind als leuchtende Nachtwolken zu sehen. (atmosphärische Aerosole)

 

Wolken: Wolkengattungen.

bottom:solid gray 1.0pt;border-right: none;mso-border-top-alt:solid gray .75pt;mso-border-left-alt:solid black .75pt; mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Bezeichnung	bottom:solid gray 1.0pt;border-right:none; mso-border-top-alt:solid gray .75pt;mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Abkür- zung	bottom:solid gray 1.0pt;border-right:none; mso-border-top-alt:solid gray .75pt;mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Beschreibung	bottom:solid gray 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-top-alt:solid gray .75pt;mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt; mso-border-right-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Wolken- stockwerk
Cirrus	Ci	Federwolken, aus einzelnen Fasern bestehende, glänzende Eiswolken	7-3 km
Cirrostratus	Cs	dünner, weisser Eiswolkenschleier, ruft meist Haloerscheinungen hervor	7-13 km
Cirrocumulus	Cc	feine Schäfchenwolken, Flecken in Reihen oder Rippen angeordnet	7-13 km
Altocumulus	Ac	höhere, grössere Schäfchenwolken, Felder oder Bänke aus flachen Wolkenballen oder -walzen, gröber als Cirrocumulus	2-7 km
Altostratus	As	graue oder bläuliche, gleichmässige Schicht, lässt die Sonne stellenweise als verwaschene Scheibe erkennen	2-7 km
Nimbostratus	Ns	gleichmässig strukturlose graue bis dunkelgraue Schicht mit uneinheitlicher Untergrenze, aus der Niederschlag fällt	0-2 km
Stratocumulus	Sc	tiefe, grobe Schäfchenwolken, Schicht oder Bänke aus grauen oder weisslichen schollen-, walzen- oder ballenartigen Abschnitten.	0-2 km
Stratus	St	graue, gleichförmige Schicht mit tiefer Untergrenze, aus der nur kleintropfiger Niederschlag (z.B. Sprühnebel) fallen kann, typische Form des Hochnebels	0-2 km
Cumulus	Cu	dichte, scharf abgegrenzte Haufenwolken mit nahezu horizontaler Untergrenze, entweder verhältnismässig flach (Schönwettercumulus) oder quellend in die Höhe wachsend	0-7 km
bottom:solid gray 1.0pt;border-right:none; mso-border-left-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Cumulonimbus	bottom:solid gray 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Cb	bottom: solid gray 1.0pt;mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> mächtig aufgetürmte Haufenwolken, aus denen Schauer, häufig von Gewittern begleitet, fallen	bottom:solid gray 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid gray .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 0-13 km

 

Wolken 1: Hohe Wolken: Cirrus fibratus radiatus (faserige und strahlenförmige Federwolke), Cirrus uncinus (hakenförmige Federwolke), Cirrus spissatus (dichte, dicke Federwolke) und Cirrus humilis (flache, niedrige Federwolke), Hope, New Mexico, am 11.9.1999, 15:50 MOZ, Blick E. (Photo: Bernhard Mühr)

Wolken 2: Hohe Wolken: Cirrocumulus stratiformis undulatus (schicht- und wellenförmige kleine Schäfchenwolke) und Cirrus fibratus (faserige Federwolke), Nelson (Neuseeland), 27.2.1991, 15:00 MOZ, Blick E. (Photo: Bernhard Mühr)

Wolken 3: Hohe Wolken: Cirrostratus nebulosus (nebelartige hohe Schleierwolke), London, 8.8.1996, 18:30 MOZ, Blick SW. (Photo: Bernhard Mühr)

Wolken 4: Mittelhohe Wolken: Altocumulus stratiformis perlucidus (schichtförmige und durch Zwischenräume durchscheinende grobe Schäfchenwolke), Lorch (Württemberg), 9.10.1993, 16:20 MEZ, Blick S. (Photo: Bernhard Mühr)

Wolken 5: Mittelhohe Wolken: Altostratus mamma (höckerartige mittelhohe Schichtwolke), Karlsruhe, 28.8.1997, 20:20 MESZ, Blick WNW. (Photo: Bernhard Mühr)

Wolken 6: Tiefe Wolken: Stratocumulus stratiformis opacus (schichtförmige und lichtundurchlässige Haufenschichtwolke), Hornisgrinde (Schwarzwald), 10.12.1996, 15:30 MEZ, Blick WSW. (Photo: Bernhard Mühr)

Wolken 7: Tiefe Wolken: Stratus nebulosus (nebelartige tiefe Schichtwolke, Hochnebeldecke), Altostratus opacus (lichtundurchlässige mittelhohe Schichtwolke), Cumulus fractus (zerrissene Schönwetter-Haufenwolke), Longs Peak (Colorado), 19.9.1999, 8:30 MOZ, Blick E. (Photo: Bernhard Mühr)

Wolken 8: Wolken mit grosser vertikaler Erstreckung: Nimbostratus pannus (Regenwolke in Fetzen), Lago Grey (Chile), 23.3.1993, 13:00 MOZ, Blick S. (Photo: Bernhard Mühr)

Wolken 9: Wolken mit grosser vertikaler Erstreckung: Cumulus congestus (mächtig aufgetürmte, blumenkohlartige Schönwetter-Haufenwolke) und Cumulonimbus calvus (kahle Gewitterwolke), Sasbachwalden (Schwarzwald), 20.8.1996, 14:30 MESZ, Blick SE. (Photo: Bernhard Mühr)

Wolken 10: Wolken mit grosser vertikaler Erstreckung: Cumulonimbus capillatus praecipitatio (flaumige Gewitterwolke mit Niederschlag), Cumulus mediocris (Haufenwolke von mittlerer Grösse) und Cumulus humilis (flache, niedrige Haufenwolke), Organ Pipe Cactus (Arizona), 5.9.1994, 15:00 MOZ, Blick W. (Photo: Bernhard Mühr)