Wasser schwebt in der Luft - Wolken

Federn, Schafe und ein Blumenkohl – am Himmel sind verschiedene Wolkenformen zu beobachten. Sie werden unterschiedlich genannt und ihre jeweiligen Formen sagen viel über das kommende Wetter aus.

Bodennah breiten sich oft schichtartig sogenannte Stratus-Wolken aus, die vorwiegend aus Wassertröpfchen bestehen. Die höchsten Wolken bestehen vollständig aus Eiskristallen und werden Cirrus genannt. Dazwischen kommen Wolken vor, die sowohl aus Wasser als auch aus Eiskristallen bestehen.

Man stelle sich vor, 200 Elefanten schwebten über einer Person. Genau das Gewicht der Tiere entspricht schon dem einer einzigen fluffigen Schönwetterwolke über dem Haupt. Sie kann 1000 Tonnen wiegen. Was so federleicht am Himmel schwebt, ist in Wahrheit also ein Schwergewicht.

Eine exakte Gewichtsangabe ist jedoch nicht möglich, denn man kann Wolken weder wiegen noch ihren genauen Umfang vermessen. Deshalb eignet sich für eine Schätzung ihres Gewichts ein Cumulus, also eine Schönwetterwolke, am besten. Sie ist im Gegensatz zu Gewitterwolken klar abgegrenzt, weshalb sich Ihre Größe genauer beurteilen lässt.

Cumuli enthalten ungefähr ein Gramm Wasser pro Kubikmeter. Aus dem Volumen lässt sich das ungefähre Gewicht berechnen. Die Wolke besteht aus vielen einzelnen winzig kleinen Wassertropfen, die ein so geringes Gewicht haben, dass sie schweben.

Die Zirkulation des Wassers erfolgt zwischen Meeren und Festland. Angetrieben wird sie von der Sonne, die enorme Wassermengen als Dampf gasförmig in die Atmosphäre verdunsten lässt. In der Luft kommt Wasser in allen Aggregatzuständen vor und fällt aus den Wolken flüssig als Regen oder fest als Schnee auf die Erde.

Ein Teil des Niederschlags wird in Gletschern und Schnee gespeichert. Der Rest fließt oberflächlich ab, sammelt sich in Seen und Flüssen oder versickert im Boden und bildet dort das Grundwasser. Das Wasser ändert somit zwar weltweit und fortlaufend seinen Zustand von gasförmig über flüssig zu fest und zurück – seine Gesamtmenge bleibt aber immer gleich.

Wolken bilden sich, wenn die Luft genügend feucht ist und sich unter den Taupunkt abkühlt. Dabei muss die Luft mit Kondensationskernen angereichert sein. Kondensationskerne sind nichts anderes als winzig kleine Staub- oder Rußpartikel, die in der Luft herumschwirren. An diesen können sich dann die Wasserdampfmoleküle anlagern und so zu kleinen Wassertropfen werden, die in der Luft schweben.

Die Wolkentröpfchen bleiben bei einer Temperaturspanne von 0 bis minus 15 Grad Celsius (seltener bis minus 40 Grad) im unterkühlten Zustand und gefrieren nicht. Erst wenn Gefrierkerne auftreten, gefrieren die ersten Wassertröpfchen und werden zu Eiskristallen. Man spricht dann von einer Mischwolke.

Mit weiter abnehmender Temperatur vergrößert sich die Zahl der Eiskristalle auf Kosten der Wassertröpfchen. Ab minus 35 Grad bestehen die Wolken ausschließlich aus Eiskristallen. Sie werden dann als Eiswolken bezeichnet.

Der Begriff klingt fast schon poetisch. Doch damit meint man nur einen großflächig bewölkten Himmel, der die Sonne kaum durchlässt.

Das Ausmaß der Bedeckung mit Wolken wird in der Regel von geschulten Wetterbeobachtern und Wetterbeobachterinnen geschätzt. Doch selbst erfahrene Beobachter haben Schwierigkeiten den Bedeckungsgrad richtig einzuschätzen. Dies liegt zum Teil an unserer Tendenz, den offenen Raum zwischen Objekten im Verhältnis zu dem von ihnen eingenommenen Raum zu unterschätzen, so auch bei Wolken.

Zur Wetterbestimmung wählt der Beobachtende einen Standort, von dem er den gesamten Himmel überblicken kann. Bei der Bestimmung des Gesamtbedeckungsgrades des Himmels werden alle Wolken oder Wolkenteile unabhängig von Höhe und Gattung hinzugezählt, die sich oberhalb seines Standortes befinden.

Probleme treten oftmals bei aufgelockerter Bewölkung oder vielen Einzelwolken (Cumuli) auf, denn ihr Bedeckungsgrad wird häufig überschätzt. Demgegenüber wird der Bedeckungsgrad von dünnen Eiswolken häufig unterschätzt.

Heutzutage stellen spezielle Sensoren oder Wetterkameras den Bedeckungsgrad, ferner auch die Wolkenbasishöhe fest. Das sogenannte NubiScope, mit einem Infrarotsensor ausgestattet, misst am Tag und in der Nacht die Temperaturen der kompletten Himmelshalbkugel, also vom Zenit bis zum Horizont.

Die Temperaturen werden mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung erfasst. Mit Hilfe eines Modells lässt sich dann aus einem Gesamtscan des Himmels der Gesamtbedeckungsgrad, die Bedeckungsgrade der einzelnen Schichten sowie die Hauptwolkenbasis-Höhe bestimmen.

Ähnlich arbeiten auch Wolkenkameras, sie messen jedoch im sichtbaren Wellenlängenbereich. Daher können sie nur tagsüber eingesetzt werden. Ein Algorithmus vergleicht hierbei die gemessenen Pixelwerte in verschiedenen Spektralbereichen, wie Blau, Grün, Rot, mit einem Referenzwert. Wenn dieser Referenzwert über dem gemessenen Wert liegt, dann wird das Pixel als wolkenfrei klassifiziert. Liegt dieser unter dem Referenzwert, dann gilt dies als "bewölkt".

Da der Referenzwert nicht konstant ist, sondern von der Position des Pixels und der Sonnenhöhe abhängt, werden die gemessenen Pixelwerte der Kamera mit berechneten Werten für den wolkenlosen Himmel verglichen. So kann der Bedeckungsgrad zeitlich hoch aufgelöst und genau bestimmt werden. Neben dem Bedeckungsgrad lässt sich mit statistischen Verfahren zudem auch der Wolkentyp bestimmen.

An den meisten Wetterwarten und auch bei den technischen Hilfsmitteln wird eine festgelegte Achtel-Unterteilung verwendet. Man spricht dann auch von der Maßeinheit "Okta". Folgende Einteilung gilt:

Ist der Himmel sternklar und der Gesamtbedeckungsgrad bei 0/8 sagt man auch "klar". Bei "bedeckt" spricht man auch von "trüb", wenn die tiefe Bewölkung einen Bedeckungsgrad von 8/8 hat.

Oft rührt eine ausgedehnte Wolkendecke von Regenwolken mit einer blaugrauen Färbung, zum Beispiel durch Nimbostratus- oder Altostratus-Wolken. Aber auch Hochnebel (Stratus), der sich über weite Gebiete ausgebreitet hat, kann als Wolkendecke gesehen werden. Dies ist vor allem im Spätherbst und Winter bei ausgeprägten Inversionswetterlagen zu beobachten.

Wolken werden nach ihrem Aussehen und ihrer Höhe benannt. Dabei wird zwischen hohen Wolken oberhalb von etwa 7 Kilometern, mittelhohen Wolken zwischen 2 und 7 Kilometern und tiefen Wolken unterhalb von 2 Kilometern unterschieden. Daneben gibt es Wolken, die über mehrere Höhen hinweg reichen. Das sind die Cumulus-Wolken, Cumulonimbus-Wolken und der Nimbostratus-Wolken.

Die hohen Wolken befinden sich oberhalb von etwa 7 Kilometer Höhe. Das ist die Höhe, in der Flugzeuge unterwegs sind. Die Wolken bestehen ausschließlich aus Eis. Sie sind meist faserig, dünn und erscheinen strahlend weiß.

Mittelhohe Wolken befinden sich meist zwischen 2 und 7 Kilometer Höhe. Sie bestehen im Gegensatz zu den hohen Wolken nicht nur aus Eis, sondern weitestgehend aus Wassertropfen.

Tiefe Wolken sind weniger als 2 Kilometer über dem Boden, das entspricht etwa dem Bereich vom Boden bis zu einer Höhe, in der Hubschrauber fliegen. Die tiefen Wolken bestehen aus Wasser. Oft haben sie eine graue Unterseite und lassen die Sonne nicht durch. Manchmal bringen sie etwas Nieselregen.

Manche Wolken sind nicht nur in einer Höhe zu finden, sondern erstrecken sich über mehrere Schichten. Dazu gehören Cumulus, Nimbostratus und Cumulonimbus.

Die Wolkengattungen von Stratus bis Cumulus sind eine grobe Einteilung der Wolken. Jede Wolke kann aber noch weitere spezielle Merkmale aufweisen. Hier eine Liste mit einigen besonderen Formen:

Diese Wolken sind in unseren Breiten ein seltenes Phänomen. Lange gab es für diese Wolken keine offizielle Bezeichnung. Seit 2017 aber haben sie von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) den Namen Undulatus Asperatus erhalten, der ihre wellenartige, aufgeraute Form bezeichnet.

Dabei handelt es sich um große, kreisrunde Löcher oder nahezu wolkenlose Bereiche in der Wolkendecke. Wörtlich übersetzt bedeutet "Hole-Punch" Locher, demnach heißen die Wolken "Locher-Wolke".

Solche "Locher-Wolken" entstehen immer in einer flachen Schicht aus Altocumulus-Wolken, die aus unter 0 Grad kalten Wassertröpfchen besteht. Dies kommt gerade jetzt im Herbst häufiger vor. Die Wassertröpfchen in den Wolken können sogar bis knapp minus 40 Grad unterkühlen. Das ist immer dann der Fall, wenn es an Gefrierkernen mangelt.

Nun kommen Flugzeuge ins Spiel: Durchfliegt ein Flugzeug diese Wolkenschicht, dann wird an den Tragflächen der Flugzeuge ein solcher Unterdruck erzeugt, dass die Luft sich schnell ausdehnt und sich dabei stark abkühlt. Dabei bilden sich dann feinste Eiskristalle, an denen die unterkühlten Wassertropfen aus der Umgebung schlagartig anfrieren. Die von den Triebwerken freigesetzten Rußpartikel können als zusätzliche Gefrierkerne dienen.

Der betroffene Wolkenbereich trocknet bei diesen Vorgängen ab, sodass zunächst ein wolkenfreier Ring entsteht. Sind die Kristalle innerhalb dieses Ringes durch ihr Wachstum schließlich schwer genug, so fallen sie Richtung Boden. Zurück bleibt das Wolkenloch oder zumindest ein kreisrunder Bereich, in dem nur noch dünne Schleier aus Eiskristallen schweben.

Ebenso kann es passieren, dass am unteren Ende der Wolkenlöcher Wolkentrichter auftauchen. Hier fallen die Eiskristalle Richtung Boden. Bevor sie als Schnee auf der Erde landen, schmelzen sie aber vorher wieder.

Föhnwolken können sich über viele Stunden hinweg halten. Solch linsenförmige Strukturen werden auch "Lenticularis-Wolken" genannt. Sie entstehen immer dort, wo feuchte Luft Berge überstreicht. Weil diese dabei angehoben wird, kondensiert überschüssiger Wasserdampf aus und formt vielfach Wolken in der typischen Linsenform.

Auf der windabgewandten Seite der Berge sinkt die Luft wieder ab, wird dabei trockener und die Wolken lösen sich wieder auf. Im Lee bilden sich dann sogenannte Leewellen, wie oben im Video zu sehen ist. Dies ist auch beim Föhn der Fall. Manchmal legen sie sich wie eine Kappe auf die Bergspitze.

Irisierende Wolken gehören zu den eher seltenen optischen Phänomenen am Himmel. Sie schimmern am Himmel in Regenbogenfarben und gleichen perlmuttartigen Muscheln. Ihr häufig sehr intensives Schillern entsteht durch Interferenz von Sonnenstrahlen an Oberflächen von winzigen Wassertröpfchen und Eiskristallen, welche gleichermaßen in Mischwolken vorkommen.

Meistens werden sie in Altocumulus- oder Cirrocumulus-Wolken beobachtet, die aus vielen winzigen Wassertropfen oder Eiskristallen bestehen. Die Farben sind abhängig von der Größe der Tropfen und der Eiskristalle, sowie der Art, wie das Licht einfällt.

Forscher gehen bei diesem optischen Phänomen von einem Zusammenspiel von Reflexion, Interferenz und Beugung aus. Die Größe der Tropfen und Kristalle in den irisierenden Wolken beträgt meist nur 0,1 bis 0,2 Mikrometer.

Die unterzähligen winzigen Wassertropfen oder Eiskristalle innerhalb der Wolke sind unterschiedlich geformt und nicht exakt gleichen Durchmessers. Sobald das Sonnenlicht die dünne Wolke durchdringt, wird es an jedem einzelnen Tropfen oder Kristall reflektiert, gebrochen oder gebeugt und das gleich mehrfach in kurzer Zeit. Das weiße Sonnenlicht wird in sein Spektrum mit unterschiedlichen Wellenlängen aufgebrochen, folglich sind die einzelnen Farben sichtbar, ähnlich wie beim Regenbogen.

Das bedeutet, dass zum Beispiel rote, grüne, gelbe und blaue Lichtwellen in den Wolken aufeinandertreffen. Sie können sich dabei überlagern und verstärken, oder sich gegenseitig auslöschen. Dieser einfach beschriebene Prozess wird in der optischen Physik als Interferenz bezeichnet.

Je nach Standort des Beobachters zur irisierenden Wolke nimmt er die Färbung also unterschiedlich wahr.

Da die kleinen Tröpfchen abhängig von ihrer Größe unterschiedliche Farben erzeugen, bilden sich an den Rändern der Wolken breite Farbzonen aus, die von Purpurrot über Blau zu Grün ineinander übergehen. Ursache ist die Zunahme der Tröpfchengröße vom Außenrand der Wolken hin zu ihren zentralen Bereichen. Dabei leuchten die Ränder einer dünnen Schicht durchscheinender Altocumuluswolken in schillernden Farben hell auf. Irisierende Wolken entstehen ganz anders als Regenbögen, denn diese wiederum kommen durch Brechung des Sonnenlichts wie bei einem Prisma zustande.

Polare Stratosphärenwolken (PSC) gehören zu den eher seltenen Himmelserscheinungen über der Nordhalbkugel der Erde. Ihr buntes Schillern erinnert an den Glanz von Perlmutt, weshalb sie auch Perlmuttwolken genannt werden.

Im Gegensatz zu Halo-Erscheinungen entsteht der schillernde Farbglanz von Perlmuttwolken nicht durch Brechung und Reflexion, sondern durch Beugung und Interferenz des Sonnenlichts an Eiskristallen in der Stratosphäre.

PSCs schweben in 22 bis 29 Kilometern Höhe und entstehen nur bei Temperaturen unter minus 78 Grad. Dann bilden sich winzige Kristalle und Tröpfchen aus Schwefelsäure, Salpetersäure und unterkühltem Wasser. Sinkt die Temperatur unter minus 85 Grad, legt sich zusätzlich ein hauchdünner Eisfilm auf die Partikel und umhüllt sie wie ein gläserner Mantel.

Durch die unterschiedliche Größe der schwebenden Tröpfchen und Kristalle kommt es zum Irisieren, dem typischen Schillern der Wolken, bei dem die Sonnenstrahlen so gebeugt werden, dass ausgeprägte Farbflächen entstehen.

Zeitrafferaufnahmen offenbaren die große Höhe, in der solche Wolken schweben: Während tiefere Wolken längst im Dämmerlicht des Erdschattens verschwinden, werden die Polaren Stratosphärenwolken immer noch von Sonnenstrahlen erreicht.

Das optisch so spektakuläre Aussehen der Perlmuttwolken hat allerdings auch eine unerfreuliche Kehrseite: So stehen PSCs im Verdacht, die lebenswichtige atmosphärische Ozonschicht anzugreifen. Ein Teil der an ihrem Erscheinen beteiligten chemischen Prozesse trägt maßgeblich zur Entstehung des sogenannten Ozonlochs bei.

Während Perlmuttwolken über der Antarktis recht häufig auftreten, treten sie über der Nordhalbkugel der Erde eher selten auf. Hier wird der winterliche Polarwirbel häufig durch Gebirge in hohen nördlichen Breiten gestört, so dass von seinen Rändern wärmere Luftmassen einströmen. Deshalb wird die für PSC notwendige große Kälte über der Arktis nur selten erreicht.

In unseren Breiten kann man dagegen recht häufig "normale" irisierende Wolken beobachten, die sich in der für Mischwolken typischen Höhenschicht meist an den Rändern von 3 bis 7 Kilometer hohen Altocumulus-Wolken bilden.

Es gibt auch weitere Arten von Wolkenwellen, die einer starken Brandung ähneln, wie diese Aufnahme aus Tschechien zeigt. Es handelt sich hierbei um Kelvin-Helmholtz-Wellen.

Solche Strukturen gehören zu den seltensten Wolkenphänomenen überhaupt. Sie bilden sich an der Grenze zwischen unterschiedlich warmen Luftschichten, die sich auch noch mit verschiedenen Windgeschwindigkeiten bewegen.

Wie den Wasserspiegel eines Sees kräuselt dann der Wind der etwas schnelleren und wärmeren Luftschicht in der Höhe die Oberseite der trägeren und kühleren Luftschicht darunter. Dabei wird ein Teil der tieferen Luftschicht in die Luftmasse darüber aufgewirbelt, wobei sich dann die typischen Wellenmuster formen.

Es gibt noch weitere Wolkentypen, sie haben unterschiedliche Namen, die geläufiger sind.

Bei Leuchtenden Nachtwolken handelt es sich um silbrig-weiße dünne Wolken, die in manchen Sommernächten in Nordrichtung am Horizont zu beobachten sind.

Böenwalzen - oder auch Wolkenwalzen, entstehen ausschließlich am Vorderrand einer Gewitterwolke, bevor das Unwetter den Beobachter erreicht. Die auch Shelf Cloud genannte Wolkenformation bildet sich durch komplexe Luftströmungen, die am vorderen unteren Rand des Gewitters auftreten.

Dabei rotiert die Luft um eine horizontale Achse. Wasserdampf kondensiert, sodass die Luftströmung als walzenförmige Wolke sichtbar wird. Solche Böenwalzen können schwere Turbulenzen verursachen und sind daher auch eine nicht zu unterschätzende Gefahr für Flugzeuge. Für den Betrachter am Boden wirken sie oft besonders bedrohlich.

Kleine Inseln mit hohen Bergen, wie beispielsweise die Antilleninsel Guadeloupe, lösen oft Wolkenspiralen aus. Die kleinräumigen Wirbel ähneln großen Strudeln. Sie breiten sich über dem Meer aus und erreichen nicht selten das südamerikanische Festland. Sie sind allerdings harmlos.

Diese ungewöhnlichen Wolkenmuster werden nach ihrem Entdecker, Theodore von Kármán, als Kármánsche Wirbelstraßen bezeichnet. Sie bilden sich ähnlich wie Wasserwirbel hinter einem großen Stein im Fluss.

Die entstehenden Strudel an den Inseln werden durch mitgeführte Wolken sichtbar, die den Bewegungen der Strömung natürlich folgen. Damit sie überhaupt entstehen können, muss der Wind konstant mit einer gewissen Mindestgeschwindigkeit wehen.

Wolken können auch fraktale Muster annehmen. Sie bestehen aus einer Vielzahl von Stratocumuls-Wolken. Sie heben sich auf einem Satellitenbild durch ihre Ähnlichkeit mit Blättern oder den Speichen eines Rades vom Rest der Wolkenmasse ab.

Diese sogenannten aktinoformen Wolken (aus dem Altgriechischen für Strahl) können sich in Reihen erstrecken und große Flächen abdecken. Das radiale Muster wiederholt sich in den einzelnen Strahlenbündeln. Sie bilden oft aber auch andere unterschiedliche Formen, von denen einige nur vom Weltraum aus sichtbar sind. Die Wolken können sich bis zu 72 Stunden halten und sind oft mit Nieselregen verbunden.

Wie diese "Wolkenräder" genau entstehen, ist noch nicht ganz verstanden. Möglicherweise sind die Meerestemperaturen und -strömungen für dieses radiale Muster der Wolken mitverantwortlich.

Aktinoforme Wolken neigen dazu, sich dort zu bilden, wo flache Stratus- oder Stratocumulus-Wolken häufig sind. Dies ist insbesondere entlang der Westküsten von Kontinenten der Fall, zum Beispiel vor Namibia, Westaustralien oder Südkalifornien, jedoch selten in der Nähe des Äquators.

Die WMO hat elf weitere Wolkentypen mit Fachbegriffen benannt, die auf die jeweilige Entstehung hindeuten. Dazu gehören unter anderem die Flamma, eine durch Waldbrände entstandene Wolke, die Cataracta, eine über Wasserfällen gebildete Wolke, und der Cirrus homogenitus, der Kondensstreifen.

Solche Wolken werden auch Glutwolken bezeichnet und kommen nur bei Vulkanausbrüchen vor. Sie treten bei unmittelbar neu entstehenden Ausbrüchen der Feuerberge aus und breiten sich horizontal aus, wenn sie aus der Flanke des Vulkankegels ausströmen.

Glutwolken entstehen, wenn der Schlot eines Vulkanes durch zähflüssiges Magma verstopft ist und der hohe Druck im Inneren eine Flanke des Berges aufreißt. Dadurch strömen explosionsartig sehr heiße Gase, Magmen, Aschen und Gesteinsbrocken heraus und verwüsten binnen Minuten ihre Umgebung.

Wolken können nicht zusammenbrechen. Unter Wolkenbruch versteht man vielmehr Starkregen, Graupel oder Hagel in kurzer Zeit, die durch einen Schauer und Gewitter ausgelöst werden. Im Sommerhalbjahr kündigt er sich meist durch dunkle, bedrohliche Wolkenwände an.

Unendlich hoch können Wolken nicht in den Himmel wachsen. Sie werden begrenzt durch den oberen Rand der Troposphäre - der Tropopause. Die Troposphäre ist der wetteraktive Teil der Atmosphäre. Dort nimmt die Temperatur mit der Höhe ab, sodass Luftpakete wie ein Heißluftballon aufsteigen, solange sie wärmer sind als ihre Umgebung.

Ab einer gewissen Höhe wird die Umgebungsluft jedoch plötzlich wärmer. Das Luftpaket wird gebremst und kann schließlich nicht weiter hinauf. Die Wolke kann sich nun nur noch seitlich ausdehnen. So entsteht die berühmte Ambossform bei Gewittern.

Die Höhe von Wolken ist regional unterschiedlich. Ihre Ausdehnung wird von der Tropopause begrenzt. In den Polarregionen erreichen die Wolken bis zu 8 Kilometer Höhe, in unseren mittleren Breiten bis zu 13 Kilometer und in den Tropen bis zu 18 Kilometer.

Dass den Wolken Grenzen gesetzt sind, liegt an dem Aufbau unserer Atmosphäre. Diese Grenze der Troposphäre nennt man Tropopause. Oberhalb davon beginnt die Temperatur wieder zu steigen.

Dass es wieder wärmer wird, liegt an der Ozonschicht. Dieses Ozon absorbiert viel von der Sonnenstrahlung und erwärmt sich dadurch. So wird die Luft dort insgesamt wärmer und gleichzeitig kommt bei uns auf der Erde nicht so viel UV-Strahlung an.

Am kältesten wird es im obersten Bereich einer Gewitterwolke. Innerhalb der Wolke werden Regentropfen viele Kilometer nach oben getrieben, sodass diese in den bis zu minus 80 Grad kalten Regionen der Gewitterwolke zu Eiskörnern gefrieren. Lässt der Aufwind nach, fallen die Eiskörner der Schwerkraft folgend nach unten. Das Hinaufkatapultieren und Hinabstürzen kann mehrmals erfolgen, bis große Hagelkörner entstehen.

Das Tempo von Wolken ist nicht immer direkt sichtbar. Wolken ziehen am Himmel, das weiß jeder. Doch wie schnell sie sich tatsächlich bewegen, ist durch den Betrachter kaum einzuschätzen.

Luftströmungen sind in erster Linie dafür verantwortlich, dass sich Wolken bewegen und ihre Form verändern. Wolken werden vom Wind getrieben, der in ihrer Höhe weht. Je stärker der Wind ist, desto größer ist die Zuggeschwindigkeit der Wolken.

Bewegungen erscheinen uns umso langsamer, je weiter sie von uns entfernt sind. Wolken in großer Höhe ziehen in unseren Augen somit sehr langsam, selbst wenn sie in Wirklichkeit über den Himmel rasen. In der höheren Troposphäre kann der Wind um ein Vielfaches stärker sein als in Bodennähe.

Der Jetstream fegt mit Windgeschwindigkeiten bis zu 400 Kilometer um die Erde. Demnach können auch die Cirren, die im Jetstream entstehen, solche hohen Windgeschwindigkeiten erreichen.

Wolken am Himmel sind ausgesprochen farbenfroh. Sie können schwarz oder weiß, aber auch rot, grün oder orange sein. Bevor es regnet oder gewittert, werden sie dunkel. In der Dämmerung sind sie rot. Aus dem Flugzeug betrachtet sind sie dagegen fast immer weiß, selbst wenn es darunter gewittert.

Bei den Wolken bestimmen zwei Faktoren ihre Farbe:

Die Farben im Himmel resultieren aus der Streuung und Brechung des Sonnenlichts auf seinem Weg zur Erdoberfläche. Die vielen Wassertröpfchen gleichen winzigen Spiegeln. Wir nehmen das gesamte Spektrum des reflektierten Sonnenlichtes wahr.

Enthält eine Wolken überwiegend kleine Tröpfchen und Eiskristalle, kann Sonnenlicht relativ einfach durch die Wolke dringen und wird an den kleinen Teilchen diffus gestreut. Deshalb erscheint uns die Wolke intensiv weiß. Von oben betrachtet ist eine Regenwolke keine Barriere für das Sonnenlicht und erscheint immer weiß.

Wenn die Größe und Konzentration der Wassertröpfchen und Eiskristalle zunehmen, schafft es immer weniger Sonnenlicht durch die Wolke. In ihr wird das Licht mehrfach gestreut. Dies nehmen wir als dunkle Wolken in allen möglichen Grautönen wahr. Daher gilt: Je mächtiger eine Wolke wird, desto weniger Sonnenlicht gelangt durch sie hindurch und umso dunkler wirkt sie.

In der Dämmerung durchdringt sie nur das Rot der untergehenden Sonne. Das liegt daran, dass die Sonnenstrahlen bei ihrer Durchquerung der Atmosphäre an Luftmolekülen, Partikeln, Wassertröpfchen gebrochen, gestreut oder reflektiert werden. Je kurzwelliger das Licht, desto stärker wird es gestreut.

Rotes Licht wird stärker gestreut. Und je länger der Weg durch die Atmosphäre ist, desto deutlicher ist dieser Effekt. Der Himmel färbt sich für den Beobachter rot. Das rötliche Licht strahlt die Wolken an und diese reflektieren die Rottöne.

Wolken entwickeln sich manchmal zu richtigen Kunstwerken. Die Fotos zeigen Schafe, Robben oder sogar den Stinkefinger am Himmel.

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Fotos: Wolkenwellen - Atemberaubendes Wolkenschauspiel

Fotostrecke: Selten Wolkenwellen am Himmel