Wolkenkunde

Die Wolkenkunde, auch Nephologie geannt, ist Teil der Meteorologie und hat das Studium der Wolken und ihrer Erscheinungsformen zum Inhalt. Dabei werden Wolken nach dem Wolkenatlas der Weltorganisation für Meteorologie international einheitlich klassifiziert. Die moderne Wolkenkunde wurde Anfang des 19. Jahrhunderts durch Luke Howard begründet.

1. Einführung

Die Wolke ist die kondensierte Form atmosphärischer Feuchtigkeit in Form von kleinen Wassertröpfchen oder Eiskristallen. Durch Wolken werden ein Großteil der atmosphärischen Prozesse sichtbar gemacht. Außerdem sind Wolken eine Station im globalen Wasserkreislauf, wo sie die Funktion des Transportes übernehemen. Das kondensierte Wasser gelangt schließlich als Regen oder Schnee auf die Erdoberfläche zurück.

2. Entstehung und Funktion

Wie bereits erwähnt entstehen Wolken durch das aufsteigen von Feuchtigkeit. Man unterscheidet die Wolken entsprechend ihrer Entstehung in Konvektionswolken und Advektionswolken. Konvektionswolken entstehen durch den vertikalen Aufstieg von Luftmassen. Dieser Aufstig wird durch die Erwärmung der Luftmassen am Boden erzeugt, warme Luft steigt nach oben und es bildet sich ein Bodennahes Tiefdruckgebiet und ein Höhenhoch. Meist haben diese Wolken charakteristische Formen, sie sehen eher aufgequollen auf. Advektionswolken entstehen, wenn feuchte Luftmassen in ihrer Horizontalbewgung duch ein Gebirge oder durch kalte, schwere Luftmasssen zum Aufstieg gezwungen werden. Durch diesen langsamen Aufstieg können sich die Luftmassen ausbreiten. Man spricht von Schichtwolken, sie sind eher flach und langgezogen.
Wolken werden aber auch, unabhängig von ihrer Entstehung, nach ihrer Form und ihrer Höhe über dem Erdboden klassifiziert. Dazu später mehr.

Wolken übernehmen in der Atmosphäre im Prinzip die Funktion eines Deckels. Am Tag verhindert eine dichte Bewölkung, dass Sonnenenergie die Erde erreicht. Sie reflektieren fast die gesamte Strahlung zurück ins All und es kommt nur ein Bruchteil der Energie auf der Oberfläche an. Es kann also keine W�rme an der Erdoberfläche entstehen, demzufolge ist es an bewölkten Tagen eher Kühl. In der Nacht kehrt sich das Prinzip um. Angenommen es ist ein schöner warmer Sommertag (ohne Wolken). Wenn die Sonne dann untergegangen ist, gibt die Erdoberfläche trotzdem noch Wärme ab, wie eine gerade abgeschaltete Herdplatte. Wenn jetzt keine Wolken da sind kann die W�rme ungehindert ins All entweichen und es wird eine eher kühle Nacht. Ist aber ein Deckel vorhanden, sprich eine geschlossene Wolkendecke so kann die Energie nicht entweichen und die Nacht wird eher mild.

3. Klassifikation

Wie bereits erwähnt werden Wolken im allgemeinen nach ihrer Form klassifiziert. Man unterscheidet zwischen 10 grundlegend verschiedenen Wolkenformen, die sich auf drei Wolkenstockwerke werteilen.

3.1. Oberes Wolkenstockwerk

Das obere Wolkenstockwerk beginnt in der Polarregion bei ca. drei Kilometer Höhe und reicht bis in acht Kilometer Höhe. In den mittleren Breiten reicht es von sieben bis 13 Kilometer und in den Tropen von sechs bis 18 Kilometer. Zu diesen Wolken zählen die Wolkenformen der Cirrus-Familie. Sie sind Eiswolken, die keinen oder nur kaum Schatten werfen. Ihre Erscheinung ist federartig, meist in Bändern oder Streifen angeordnet. An ihren R�ndern finden sich meist Haken oder Verwirblungen. Diese Wolken sind meist Schlechtwetterboten. Eine weitere Wolkenform sind die Cirrocumuli, die sogenannten Schäfchenwolken. Kleine Wattetupfer, in Gruppen oder Streifen angeordnet, prägen ihr Erscheinungsbild. Die wohl am schwersten zu entdeckende Wolkenform ist die Cirrostratuswolke. Sie besteht lediglich aus einem weißlichen Schleier von Eiskristallen, an denen sich das Licht brechen kann, was zur Bildung eines Halos um Mond oder Sonne führen kann. Aufmerksame Beobachter können bei dieser Wolkenform auch in den Genuss eines Nebensonnenereignisses kommen.

3.2. Mitteleres Wolkenstockwerk

In den Polarregionen erstreckt sich dieses Stockwerk von zwei bis vier Kilomter, in den mittleren Breiten von zwei bis sieben Kilomtern und in Äquatornähe von zwei bis acht Kilomtern. Altostratus und Altocumulus sind in diesem Wolkenstockwerk zuhause. Altostratuswolken bilden eine eintönige, gräuliche oder bläuliche Wolkenschicht, welche ab und zu streifig wirkt. Sie haben meist ein große horizontale Ausdehnung und lassen die Sonne nur diffus erscheinen. Verdichten sich diese Wolken, so ist das ein deutliches Zeichen für Regen. Altocumuluswolken bilden eher Haufenformen, die im wesentlichen größer sind als die Cirrocumuli. Sie sind als graue Flecken oder Ballen am Himmel zu erkennen. Quellen diese Ballen weiter auf, kann es zu Gewittern kommen.

3.3. Unteres Wolkenstockwerk

Dieser Bereich liegt von null bis zwei Kilometer über der Erdoberfläche. Nimbostratus oder auch Regenschichtwolken genannt, sind dunkel bis grau gefärbt und haben keine einheitliche Wolkenuntergrenze. Aus ihnen kann anhaltender Niederschlag fallen. Dann sind da noch die Stratus- oder auch Schichtwolken. Sie sind gräulich und erscheinen als flache Decken. Sie sind meist weniger als 700 Meter über dem Erdboden.Aus ihnen fällt im Gegensatz zu den Nimbostratus nur kleintröpfiger Regen (Niesel oder Sprühregen).

3.4. Wolken mit vertikaler Ausdehnung

Wolken dieser Sorte befinden sich in 1600 Meter bis in 13 Kilometer Höhe. Zu dieser Gruppe gehören zwei Hauptformen. Cumulus oder Haufenwolken sieht man am häufigsten in der Mitte oder am Ende eines Tages, wenn die Sonnenwärme meher vertikale Luftströmungen erzeugt. Diese Wolken besitzen meist flache Unterseiten und Blumenkohlartige Oberteile. Cumulonimbuswolken sind dunkle, mächtig aufgetürmte Haufenwolken. Die höchsten Teile dieser Wolke sind oft Ambosartig ausgebreitet. Aus ihnen fallen schwere Regenschauer, die in einigen Fällen von Gewittern begleitet werden.