Die Entstehung von Regen

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Wolken sind faszinierende Gebilde und treten in schönen und skurrilen Formen auf: Filigrane Cirrus-Wolken, bezaubernde Schäfchenwolken oder bedrohliche dunkle Gewitterwolken. Was steckt in diesen Wolken und wie entstehen sie?

Wenn die Sonne die Erde erwärmt, verdunsten große Mengen an Wasser aus Meeren, Ozeanen, Flüssen, Seen, Pflanzen und Böden. Die einzelnen Wassermoleküle sind in der Luft gelöst und mit dem Auge nicht erkennbar.

Die feuchte Luft steigt wie nach oben, weil sie durch die Sonneneinstrahlung wärmer als die umgebende Luft ist. Auf dem Weg in den Himmel nimmt die Temperatur der feuchtigkeitsreichen Luft im Schnitt um 6 bis 10° Celsius pro Kilometer ab. Je kälter es wird, desto weniger Wasserdampf kann jedoch in der Luft gelöst bleiben.

Irgendwann ist der Punkt erreicht, an die feuchte Luft den gelösten Wasseranteil nicht mehr halten kann. An kleinen Luftunreinheiten, so genannten Kondensationskeimen, geht der Wasserdampf wieder in flüssigen Zustand über. Eine Wolke ist entstanden.

Bei der Kondensation wird jedoch die Menge an Wärmeenergie freigesetzt, die die Sonne am Morgen in die Verdunstung gesteckt hat. Mit dieser nun frei werdenden Energie begibt sich die Wolke in noch kältere Schichten der Troposphäre, dem unteren Teil der Atmosphäre, hinauf.

Trotz der niedrigen Temperaturen von ca. minus 30° Celsius gefrieren die kleinen Wassertröpfchen nicht von alleine. Erst in der Luft schwebende Partikel führen zu einer spontanen Kristallisation der unterkühlten Wolkentropfen. Es entstehen kleinste Eiskristalle. An ihnen kristallisieren sich schnell weitere Tröpfchen zu einem Graupelkorn an.

Der Umweg über die Eisphase ermöglicht in unseren Breitengraden das Abregnen der Wolke. Das relativ schwere Graupelkorn fällt durch die Gravitation in Richtung Erde. In den wärmeren erdnahen Luftschichten taut dann der Graupel zu Regentropfen, die dann auf die Erde fallen.