Wolken

Etwas Physik bzw. Chemie

Cumulus humilis und Cumulus fractus © Goruma(Dr.Ramm)

Die Luft unserer Atmosphäre besitzt unter Normalbedingungen (20° C und 1.013 ,25 bar) eine Dichte von rund 1,204 kg pro Kubikmeter (m³). Also wiegt unter den genannten Bedingungen 1 Kubikmeter Luft 1,204 kg.
In Abhängigkeit von der Temperatur und dem Druck kann Luft in einem bestimmten Volumen nur eine Höchstmenge Wasserdampf aufnehmen, das wird als die absolute gesättigte Luftfeuchtigkeit bezeichnet und in g/m³ angegeben.
Dagegen gibt die in Prozent angegebene relative Luftfeuchtigkeit das Verhältnis des aktuellen Wasserdampfgehalts zum Sättigungs-Wasserdampfgehalt an. Der Wert von  100% kann dabei jedoch überschritten werden, es kommt dann zu einer Übersättigung.
So beträgt die relative Luftfeuchtigkeit im Nebel rund 100,1% und in  Cumuluswolken beträgt der Wert rund 100,8%. Bei zu hohen Werten kondensiert der Wasserdampf zu Waser.
Der in der Atmosphäre gelöste Wasserdampf ist unsichtbar. Wolken sind  kondensierter Wasserdampf!
Bei einer Lufttemperatur von 30° C können sich in einem Kubikmeter (m³) Luft rund 30,3 g Wasserdampf lösen, bei 20° C sind es 17,8 g, bei 0° C sind es 4,84 g und bei einer Temperatur von -10° C sogar nur noch rund  2,14 g. Sofern mit Wasserdampf gesättigte Luft vom Boden mit einer sommerlichen Temperatur von 30° C beispielsweise in eine Höhe mit einer Temperatur von -10° C aufsteigt, kondensieren 30,3 – 2,14 g = 28,16 g Wasserdampf zu Wassertröpfchen.
Diese Wassertröpfchen besitzen ein Gewicht zwischen 1 mg bis 100 mg – bei einer Größe zwischen1 bis 2 mm - und als große Regentropfen – von maximal 9 mm.
In einer Schönwetterwolke befinden sich Wassertröpfchen mit einem Gewicht zwischen 0,1 bis 1 g/m³, in Regen- oder Gewitterwolken ist es ein Vielfaches.
Es sei erwähnt, dass sich in allen Wolken weltweit - zusammen mit dem aktuellen Regen, Schnee und Hagel etwa 0,01% des gesamten Süßwassers der Erde befindet.

Wolkengattungen

Cumulus humilis und Cumulus fractus © Goruma(Dr.Ramm)

 Nach der Klassifikation der WMO (World Meteorological Organization) in Genf gibt es 10 Wolkengattungen, die sich ihrerseits in 15 Wolkenarten und 9 Unterarten und 9 Sonderformen untergliedern:

Wolkenarten

Cumulus congestus praecipitatio und Cumulus fractus. Im linken Bildbereich Altocumulus. © Goruma(Dr.Ramm)

Bei der Klassifizierung der Wolken muss beachtet werden, dass bestimmte Wolkenarten zu mehreren Wolkengattungen gehören können, was in der Taxomonie der Pflanzen und Tiere nicht möglich ist.
Dort kann eine Gattung über viele Arten und Unterarten verfügen, aber jede Tier- oder Pflanzenart gehört nur jeweils einer Gattung an.

Altocumulus und Cumulus fractus © Goruma(Dr.Ramm)

Als Beispiel sei die Unterteilung der Haufenwolken (Cumulus) in ihre Arten vorgestellt:
 - Cumulus congestus reichen bis in Höhen von etwa 6.000
- Cumulus humilis sind kleine, flockige und meistens großräumige Schönwetterwolken, die in Höhen deutlich über 1.000 m auftreten.
   (Mit Cumulus humilis radiatus besitzt diese Wolkenart die einzige Unterart in der Gattung Cumulus)
- Cumulus mediocris sind Wolken die in Höhen von 600 m bis 1.200 m auftreten. ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
- Cumulus fractus- dabei bezeichnet  "fractus" unregelmäßige, zerrissen wirkende Wolken, die nach der Wolkengattung benannt werden, aus der sie stammen - das sind Cumulus- aber auch Stratuswolken.

Unterarten und Sonderformen

Stratocumulus © Goruma(Dr.Ramm)

 Unterarten
• duplicatus
• intortus
• lacunosus
• opacus
• perlucidus
• radiatus
• translucidus
• undulatus
• vertebratus

Sonderformen
• arcus
• asperitas
• cauda
• cavum
• fluctus
• flumen
• incus
• mamma
• murus
• pannus
• pileus
• praecipitatio
• tuba
• velum
• virga