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Sky

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Cumulus skyer med en cumulonimbus i bakgrunnen
Skyutvikling i tid
Ulike typer skyer

En sky ( går tilbake til den indoeuropeiske roten u̯elg- "fuktig, våt" og derfor språklig knyttet til adjektivet visnet og elvenavnet Volga ) [1] er en samling veldig fine vanndråper ( tåke ) eller iskrystaller i atmosfæren .

Skyene er synlig fordi lys på grunn av den Mie-spredning spredt forårsaker Tyndall-effekten opptrer og de faktisk fargeløse dråpene er synlige. De oppstår, driver og forsvinner i strømmen i den jordiske atmosfæren med sin styrke og retning ( vindskjæring ), som ofte er forskjellige i forskjellige høyder.

Vanndråpene dannes rundt kondensasjonskjerner når luftens relative fuktighet litt overstiger 100% (med høyst 1%). Dette kan gjøres enten ved å avkjøle luften når den stiger ( termisk , skyve opp andre lag med luft , på en fjellskråning) eller ved å blande to luftmasser ( Richard Mollier ). Når vannet kondenserer , frigjøres fordampningsvarmen til vannet, noe som svekker avkjølingen etter hvert som luften stiger ytterligere. Dette gjør at luften kan stige til større høyder. Hvis luften er rolig og det er få kondensasjonskjerner, kan luften bli overmettet med vanndamp. Selv om det relative vanninnholdet da er betydelig mer enn 100%, er det fortsatt ingen kondens. Vanninnholdet må øke ytterligere før det kondenserer. Hvis lufttemperaturen er under −10 ° C, kan det dannes iskrystaller (små snøfnugg ) på kondensasjonskjernene gjennom resublimering. Kondensasjonskjerner er elektrostatisk ladet og har en størrelse på 1 nm til 1000 nm. De stammer fra soppsporer, pollen fra vindblomstrende planter, fine askepartikler fra skogen og steppebranner som er vanlige rundt om i verden, saltkrystaller fra sjøspray , private husholdninger, industri, bilutslipp, landbruk og kosmisk stråling (eksempel skyekammer ). Etter starten av kondens kondenserer flere og flere vanndamp på dette tidspunktet til det blir synlige tåke -dråper. I det meteorologiske systemet er skyene tilordnet hydrometeorene .

Skyer finnes hovedsakelig i troposfæren - med ofte forskjellige bevegelsesretninger i de forskjellige "etasjene"; delvis også i stratosfæren og mesosfæren ( glødende nattskyer ). De er forskjellige i formasjonen, i deres egenskaper og er lett observerbare trekk ved værsituasjonen . Ved å tolke form, utseende og høyde riktig, samt å endre egenskapene over tid, kan det uttales om lokal værutvikling. For å kunne overføre observasjoner, er skyer klassifisert. I praksis er inndelingen i skyslekter og skytyper spesielt viktig. I de fleste områder forekommer visse typer skyer oftere, spesielt når værforholdene er de samme. Likevel kan alle typer skyer forekomme i nesten alle deler av verden. Klassifiseringen av skyer er regulert av World Meteorological Organization , og er derfor internasjonalt ensartet.

I tillegg til deres optiske egenskaper, deres utvikling og skjønnhet (som alltid har stimulert fantasien til mennesker), er skyer viktige i mange spørsmål innen vitenskap. Dette gjelder spesielt jordens strålingsbudsjett , nedbørsfordeling og atmosfærisk kjemi. Nefologi ( skyvitenskap ) er et underområde av meteorologi som sjelden blir sett på som et selvstendig emne; Luke Howard regnes som grunnleggeren.

Fysikk og kjemi av skyer

Komponenter

En sky består av aerosol , en samling av fint spredte partikler i gassblandingen i luften (ikke bare vanndamp ; dette er en gass og like usynlig som resten av luften). Først etter avkjøling under en viss temperatur - duggpunktet - dannes det små vanndråper fra vanndampen, det samme gjør små flytende iskrystaller i store høyder.

Diameteren på væskedråpene er vanligvis i området to til ti mikrometer , men kan også være mye større, spesielt med regnskyer på opptil to millimeter. Store dråper og de mye større haglsteinene kan bare oppstå hvis sterke oppdrift motvirker tyngdekraften .

Utdanning, utvikling og oppløsning

Oppløst ambolt av en cumulonimbus
Skydannelse på grunn av strømmen over en fjelltopp
Cumulus sky

Skydannelse refererer til prosessen med dannelse av skyer gjennom kondens eller også resublimering av vanndamp på kondensasjonskjerner i troposfæren og noen ganger også i stratosfæren . Når temperaturen (tettheten) og fuktigheten til en luftmasse endres, dannes eller oppløses skyer. Dette kan for eksempel gjøres av

  • Høydeprosesser i atmosfæren når kalde og varme fronter passerer, som transporterer luftmasser til høyere lag og lar dem kjøle seg ned der (f.eks. I jetstrømmen ),
  • Termisk oppdrift eller stigning,
  • Tilførsel av kaldere luftmasser,
  • Tilførsel av mer fuktige luftmasser.

En synlig sky oppstår når betingelsene for dannelse av stabile vanndråper eller krystaller er oppfylt. Det er mindre et spørsmål om luftens evne til å ta opp vann enn om forholdet mellom kondens og fordampning . På overflaten av vanndråpen i en sky er det en konstant utveksling av vannmolekyler mellom luften og dråpen: Dråper kan bare vokse hvis flere vannmolekyler samler seg på dråpen enn å forlate dem samtidig, dvs. bare hvis kondenshastigheten er høyere enn fordampningshastigheten og fører dermed til skydannelse. Om dette kan skje, avhenger hovedsakelig av to faktorer:

  1. Fra antall vannmolekyler i nærheten av dråpen: jo flere vanndampmolekyler som omgir dråpen, desto mer sannsynlig er det at man vil holde seg til dråpen. Antall vanndampmolekyler kan uttrykkes ved det såkalte vanndampens delvise trykk , som er andelen av det totale lufttrykket som dannes av vanndampen.
  2. Fra temperaturen på vanndråpen : jo varmere dråpen er, desto lettere er det for vannmolekyler å løsne fra dråpen.

Dannelsen av en sky er derfor favorisert av lave temperaturer og et stort antall vannmolekyler eller høyt høyt damptrykk, som er synonymt med høy relativ luftfuktighet .

Temperaturen der kondens og fordampning utlignes kalles duggpunktstemperaturen . Hvis dette ikke er nådd, dannes stabile dråper og vokser under visse forhold. Denne temperaturen avhenger av det respektive vanndampstrykket. Høyden på denne hendelsen i atmosfæren kalles skykondensasjonssonen . Vanntamptrykket der kondens og fordampning er i likevekt kalles metningstrykk . Det avhenger av temperaturen og bestemmes også av krumning og løsne effekter .

Dråper dannes i jordens atmosfære bare når det er et tilstrekkelig antall kondensasjonskjerner . Slike bakterier kan for eksempel være støvflekker , men også større molekyler, pollen eller - ved sjøen - saltkrystaller (se aerosol ).

Over havene er dimetylsulfid (DMS), som dannes når alger brytes ned, ofte ansvarlig for dannelse av skyer.

Selv ved temperaturer under 0 ° C kan flertallet av skydråpene fortsatt være i flytende tilstand. Når temperaturen synker til rundt −12 ° C, dannes det vanligvis ikke iskrystaller, slik at skyen består av såkalte underkjølte vanndråper. Likeledes kan oppløste stoffer i dråpen føre til en senking av kondensasjonstemperaturen på grunn av senking av frysepunktet . Når temperaturen synker ytterligere, fortsetter andelen is å øke til bare iskrystaller er tilstede ved rundt -40 ° C. I større høyder er skyformasjon derfor preget av krystalliseringsprosesser .

Dråper synker veldig sakte på grunn av sin lille størrelse - omtrent 1 til 15 μm eller 0,001 til 0,015 mm. Fordi deres diameter er liten, er Reynolds -tallet mindre enn 0,1. I følge Stokes lov øker nedstigningen med kvadratet av diameteren. En dråpe med en diameter på 0,020 mm synker omtrent 1 cm per sekund. Nedstigningshastigheten kan nå verdier på opptil 15 cm / s. Det er en rent aerodynamisk verdi. Det må skilles mellom fallhastigheten. Det skyldes forskjellen mellom hastigheten på opp- eller nedvinden og hastigheten på nedstigning. Fordi hastigheten på opp- og nedtrekk er mye større enn synkehastigheten til dråpene, er andelen av synkehastigheten vanligvis ubetydelig. Siden skyene er ofte laget av konvektive oppdriften , har de ikke falle, men opphold på samme høyde eller stige (for eksempel cumulus). I regnskyer er dråpene mye større (opptil 3 mm), og derfor er fallhastigheten også høyere (med 1 mm fall ca. 1,8 m / s). Stokes -beregningen gjelder ikke lenger denne dråpestørrelsen. Dråpene deformeres som en paraply på grunn av luftmotstanden. Hvis en terskelverdi overskrides, slik at oppdriften ikke lenger kan kompensere for synken, begynner det å regne . Når det gjelder hagl , er det veldig sterke opp- og nedtrekk, som får haglsteinene til å stige og falle igjen flere ganger, med diameteren vokser lag for lag.

I meteorologi differensieres skyer etter form og høyde over bakken. En sky nær bakken kalles en tåke , men selv om de bare er forskjellige i posisjonen, regnes tåken ikke som en skytype. I en bredere forstand forstås imidlertid skyformasjon også som dannelse av andre typer skyer, for eksempel støvskyer eller metanskyer, selv om dette ikke er begrenset til jorden og også inkluderer skydannelse på andre himmellegemer .

Betydning for strålingsbudsjettet

Global distribusjon av den optiske skytykkelsen

Skyer har stor innflytelse på jordens strålingsbudsjett og dermed også på lufttemperaturen , spesielt i løpet av dagen, men også på langsiktige klimatiske middelverdier. Dette er spesielt merkbart om sommeren. Så snart et skydekke dannes i løpet av dagen og beskytter solstrålingen, dvs. den globale strålingen synker, reduseres også solenergien som er tilgjengelig for oppvarming av luften og for fotosyntese av plantene, og det blir raskt merkbart kaldere. Imidlertid gjenspeiler dette skydekket til en viss grad også terrestrisk stråling tilbake til bakken. Som et resultat er det betydelig kaldere på en klar natt enn på en natt med lukket skydekke, ettersom terrestrisk varmestråling kan slippe ut i verdensrommet og nesten ikke holdes tilbake av den kondenserte vanndampen i atmosfæren.

Disse effektene kan observeres spesielt i ørkener, hvor skyer vanligvis er sjeldne: Mye mer varme utstråles om natten enn i mer fuktige områder. Temperaturforskjellene mellom dag og natt er derfor mye høyere i tørre områder.

En viktig egenskap ved skyer er deres optiske tykkelse . Den bestemmer hvor mye solstråling som kan trenge gjennom et skydekke og hvor mye som absorberes eller reflekteres på den annen side. De avgjørende påvirkningsvariablene er skyens vertikale utstrekning, fordelingen av dråpe- eller iskrystallstørrelsene og til slutt mengden og fordelingen av skyene selv. Skyer er noe mer gjennomsiktige for kortbølge UV-stråling enn for bølgelengdene til synlig lys . Spredningen av direkte solstråling fra luftpartiklene får andelen til å minke med synkende høyde og fremmer dermed denne effekten. På grunn av den ekstra spredningen ved skydråpene øker også fotonveiene, noe som favoriserer absorpsjon av ozon og reduserer lysoverføringen . Når det gjelder UV -stråling, er absorpsjon av vanndråpene i seg selv ubetydelig så lenge de ikke er for sterkt forurenset (f.eks. Ved et vulkanutbrudd). På globalt nivå har dette det langsiktige gjennomsnittet at skyer reflekterer 20 prosent av kortbølges solstråling direkte og absorberer tre prosent samtidig.

Imidlertid, som vist i første ledd, er effekten av skyer i strålingsbudsjettet ikke bare knyttet til deres egenskaper, men er basert på samspillet mellom mange forskjellige faktorer. Effekten av langbølgestrålingen av jordoverflaten i forbindelse med den atmosfæriske motstrålingen er spesielt viktig. Denne effekten er den faktiske årsaken til den atmosfæriske drivhuseffekten og spiller en viktig rolle i forhold til global oppvarming . Strålingen av jordoverflaten er et resultat av absorpsjon av direkte og diffus solstråling fra jordens overflate og avhenger av overflatetemperaturen. Den optiske tykkelsen på skyene, som igjen bestemmer den globale strålingen , er nå i stor grad ansvarlig for hvor mye av denne terrestriske strålingen som absorberes i atmosfæren, reflekteres fra toppen av skyene eller reflekteres tilbake fra bunnen av skyene til jordoverflaten, med flere refleksjoner så ofte som ønsket kan komme mellom undersiden av skyen og bakken. Denne atmosfæriske motstrålingen øker strålingen rettet mot jordens overflate og kompenserer dermed delvis for skyenes beskyttende effekt.

Hvor stor denne kompensasjonen er i forhold til store områder og lange tidsperioder er vanskelig å avgjøre, og derfor er det også et sentralt spørsmål om klimamodellering .

Rolle i vannsyklusen

I vannsyklusen fungerer skyer som en formidler mellom fordampning og nedbør . Selv om vannet de inneholder er ganske ubetydelig når det gjelder mengde i forhold til vannressursene på jorden, omdanner de vannet raskt.

Utseende

Utseendet til en sky bestemmes først og fremst av typen, størrelsen, antallet og romlige fordelingen av komponentene. Det avhenger også av intensiteten og fargen på lyset som treffer skyen og posisjonen til observatøren og lyskilden i forhold til skyen. Utseendet til en sky kan best beskrives ved å spesifisere dens størrelse, form, grove og fine struktur, lysstyrke og farge.

Form og struktur

Sky i form av en elefants stamme

Skyer kan noen ganger anta merkelige former som det menneskelige øyet kan knytte til ting fra hverdagen. Spesielt i sterkere vind, som frynser skyene og lar dem danne og deformere igjen og igjen, kan du "se" mange ting.

lysstyrke

Lysstyrken til en sky bestemmes av lyset reflektert , spredt og overført av partiklene. Dette lyset representerer stort sett direkte eller diffus solstråling , men det kan også komme fra månen eller jordoverflaten. Spesielt på grunn av den store albedoen til is og snøoverflater, kan den oppfattede lysstyrken til skyene øke på grunn av det reflekterte lyset.

Effekten av dis eller spesielle lysfenomener i atmosfærisk optikk , for eksempel glorier , regnbuer , koroner og herlighet , endrer skyens lysstyrke. Hvis det er dis mellom observatøren og skyen, kan skyens lysstyrke økes eller reduseres avhengig av skyens tetthet og retningen til det innfallende lyset. Uklarhet svekker også kontrastene som både formen og den grove og fine strukturen til skyen bare kan gjenkjennes.

I løpet av dagen er lysstyrken til skyene så sterk at de kan observeres uten problemer. På netter med måneskinn kan skyene sees når månefasen er mer enn en fjerdedel. I de mørkere fasene er måneskinnet ikke sterkt nok til å avsløre fjerne skyer. Dette gjelder spesielt når skyene er tynne. På måneløse netter er skyene generelt ikke gjenkjennelige, men noen ganger kan man anta tilstedeværelsen av skyer på grunn av stjerners mørke , aurora borealis , dyrekretsens lys eller andre effekter.

I områder med tilstrekkelig sterk kunstig belysning er skyer også synlige om natten. Derfor kan skyer sees over store byer som et resultat av direkte belysning som kommer nedenfra. Et skylag som er opplyst på denne måten, kan da danne en lys bakgrunn, mot hvilken lavere liggende skydeler skiller seg ut plastisk og mørkt.

farge

Ved solnedgang er bare undersiden av skyene opplyst i en rødaktig farge. Toppen er i deres skygge.
Bare de høyeste delene av skyene er fremdeles opplyst av den nedgående solen.

Fargen på en sky avhenger av bølgelengden til lyset som lyser opp skyen. Selve skyen kan ikke endre fargen, fordi dråpestørrelsen i skyer er større enn lysets bølgelengde (ca. 1 μm til 15 μm), og derfor gjelder utsagnene om Rayleigh -spredning ikke. Dette gjelder spesielt skyer opp til en avstand på ca 20 km, for da er det for få luftmolekyler til å kunne forårsake fargeendringer.

Hvis det er tåke eller støv mellom observatøren og skyen, kan fargen på skyen endres litt. Derfor kan for eksempel svært fjerne skyer virke svakt gule eller oransje.

  • Når solen er høy nok, vises skyene eller deler av dem hvite eller grå i direkte sollys.
  • De delene som fortrinnsvis mottar lyset fra den blå himmelen, har et blågrått utseende.
  • Når solen nærmer seg horisonten , dvs. ved soloppgang og solnedgang , kan fargen endres fra gul til oransje til rød, fordi en stor del av høyfrekvente lyskomponenter (blå) er spredt til siden på grunn av den svært lange banen til lys gjennom jordens atmosfære ( se Rayleigh spredning ). Stort sett gjenstår lys med lange bølgelengder, og fargeinntrykket av solen skifter sterkt i rød retning. Himmelen rundt solen og skyene kan bare gjengi denne fargen.

Skyfargene er også avhengig av skyhøyden og deres posisjon i forhold til observatøren og solen. Hvis solen er like over eller under horisonten, kan de høye skyene fortsatt se nesten hvite ut, mens de middels høye skyene viser en sterk oransje eller rød farge. Svært lave skyer i buen av jordens skygge ser grå ut. Disse fargeforskjellene gir en ide om den respektive skyhøyden. Skyer virker mindre røde i samme høyde når de ser mot solen enn i motsatt retning. Om natten er skyenes lysstyrke vanligvis for lav til å skille farger, og alle synlige skyer fremstår da som svarte til grå, med unntak av de som er opplyst av månen og har et hvitaktig utseende. Spesielle lysforhold, som branner , bylys eller nordlys , kan noen ganger gi noen skyer en mer eller mindre karakteristisk farge om natten.

Klassifisering

historie

Før begynnelsen av 1800-tallet ble det antatt at skyer var for mangfoldige, komplekse og fremfor alt kortvarige til å bli konseptuelt kategorisert. Det var ikke vanlig å gi dem navn; De nøyde seg med å beskrive skyene rent subjektivt når det gjelder form og farge. Det har vært noen få forsøk på å bruke dem til værmelding, men stort sett har de vært begrenset til graden av mørke. Siden den standardiserte differensieringen mellom forskjellige skytyper er en forutsetning for undersøkelse, beskrivelse og dermed forståelse av skyene, kunne dette ikke oppnås ved en grovt beskrivende og også veldig inkonsekvent tilnærming. En vitenskapelig tilnærming var neppe mulig uten et slikt grunnlag. Derfor ble skyer bare tolket symbolsk, om i det hele tatt, eller oppfattet som et estetisk motiv i kunsten.

Endringen mot dagens skyklassifisering - og dermed den vitenskapelige tilgjengeligheten til skyer generelt - går tilbake til Luke Howard og hans publikasjon fra 1802 On The Modification of Clouds . Jean-Baptiste de Lamarck fulgte en annen tilnærming samme år, uavhengig av Howard og til og med litt tidligere enn ham. Publiseringen i den tredje utgaven av Annuaire Méteorologique fikk imidlertid ingen oppmerksomhet i datidens profesjonelle verden, hvis man allerede kan snakke om en.

Basert på taksonomien til levende vesener av Carl von Linné og i motsetning til Lamarck, brukte Howard latinske navn som kunne brukes over hele verden i henhold til latinets status som vitenskapens språk på den tiden. Han delte skyer inn i de tre grunnformene stratus (lagskyer), cumulus (haugskyer) og cirrus (slørskyer). I tillegg differensierte han de to mellomformene cirrostratus og cirrocumulus, så vel som de to sammensatte formene cumulustratus og cumulo-cirro-stratus eller nimbus (regnskyer). Slekten Cumulustratus ble omdøpt til Stratocumulus i 1840 med Howards godkjennelse av Ludwig Friedrich Kämtz, i 1855 la Émilien Renou til de to slektene Altocumulus og Altostratus .

Internasjonalt system

De viktigste skytypene Høye skyer (cirro) Skyer av stor vertikal utstrekning
Middels høye skyer (Alto)
Lave skyer (ingen prefiks)
Cloud familie Polare regioner Moderat breddegrader Tropene
Høye skyer 3 til 8 km 5 til 13 km 6 til 18 km
Middels høye skyer 2 til 4 km 2 til 7 km 2 til 8 km
Dype skyer 0 til 2 km 0 til 2 km 0 til 2 km
Vertikale skyer 0 til 8 km 0 til 13 km 0 til 18 km

I henhold til dagens offisielle klassifisering av World Meteorological Organization , registrert i International Cloud Atlas , er skyer delt inn i fire skyfamilier i henhold til høyden på deres nedre grense - høy, middels høy, lav og de som strekker seg over flere etasjer (vertikal skyer). Disse fire familiene består av ti slekter , som er representert i en oversikt med sine 14 artstyper (med kombinasjoner av 27 arter), 9 underarter og 9 spesielle former / tilhørende skyer . En sky kan ha egenskapene til en art og flere underarter.

Det er av sentral betydning at skyene klassifiseres i henhold til deres utseende. Dette står i kontrast til de (genetiske) klassifiseringssystemene i naturvitenskapene, som vanligvis er basert på opprinnelse, utvikling eller slektskap. Hvordan en sky fikk et bestemt utseende, spiller ingen rolle i navngivningen, selv om mange opptredener kan tolkes ut fra omstendighetene de ble opprettet under.

Skyhøydenes høyde varierer med den geografiske breddegraden , ettersom det laveste laget av atmosfæren - troposfæren - når rundt dobbelt så høyt ved ekvator som ved polene . Om vinteren er skynivået lavere enn om sommeren på grunn av lavere temperatur og dermed høyere lufttetthet. Høyden er basert på plasseringen av tropopausen , som er variabel når det gjelder plassering og tid og ikke stiger jevnt fra polene til ekvator. Følgende høydeinformasjon er derfor bare en veiledning.

Skyer er navngitt annerledes, for eksempel cirrus og cirrus cloud eller cirrus og cirrus cloud.

Ofte er flere skyformer tilstede samtidig, som kan overlappe hverandre.

Oversikt

Følgende illustrasjon er sterkt basert på International Cloud Atlas (s. 6). Bokstavene i de respektive forkortelsene er tydelig uthevet og kombineres i navngivningen, for eksempel Ci fib for Cirrus fibratus. Tyske ekvivalenter eller beskrivelser av de latinske generiske navnene er satt i parentes. Det skal bemerkes at klassifiseringen av slekten cumulus cloud i skyfamiliene ikke håndteres jevnt. Dette skyldes det faktum at skytypene Cumulus humilis og Cumulus mediocris kan tildeles de dype skyene, mens Cumulus congestus tilhører de vertikale skyene. Et lignende bilde dukker opp med Nimbostratus. Disse er klassifisert her under de vertikale skyene, men kan også regnes blant de middels høye skyene.

Slekter arter Underart Spesielle former, tilhørende skyer Moder skyer (genitus) eksempel
Ci rrus (Ci)
(Fjærsky)
for det meste ikke konvektiv
fib ratus
unc inus
spi ssatus
cas tellanus
flo ccus
i tortus
ra diatus
ve rtebratus
du plicatus
mamma mamma Cirrocumulus
Altocumulus
Cumulonimbus
Cirrus
C irro c umulus (Cc)
(liten fleecy sky)
begrenset konvektiv
str atiformis
len ticularis
cas tellanus
flo ccus
un dulatus
la cunosus
vir ga
mamma mamma
Cirrocumulus
C irro s tratus (Cs)
(høy sky av slør)
ikke konvektiv
fib ratus
neb ulosus
du plicatus
un dulatus
Cirrocumulus
Cumulonimbus
Cirrostratus stratiformis
A lto c umulus (Ac)
(stor fleecy sky)
begrenset konvektiv
str atiformis
len ticularis
cas tellanus
flo ccus
pe rlucidus
tr anslucidus
op acus
du plicatus
un dulatus
ra diatus
la cunosus
vir ga
mamma mamma
Cumulus
Cumulonimbus
Altocumulus
A lto s tratus (As)
(mellomstort sky)
ikke konvektiv
tr anslucidus
op acus
du plicatus
un dulatus
ra diatus
vir ga
pra ecipitatio
pan nus
mamma mamma
Altocumulus
Cumulonimbus
Altostratus
S trato c umulus (Sc)
(Heap layer cloud)
begrenset konvektiv
str atiformis
len ticularis
cas tellanus
pe rlucidus
tr anslucidus
op acus
du plicatus
un dulatus
ra diatus
la cunosus
mamma mamma
vir ga
pra ecipitatio
Altostratus
Nimbostratus
Cumulus
Cumulonimbus
Stratocumulus
St ratus (St)
(tiefe Schichtwolken)
nicht konvektiv
neb ulosus
fra ctus
op acus
tr anslucidus
un dulatus
pra ecipitatio Nimbostratus
Cumulus
Cumulonimbus
Stratus
Cu mulus (Cu)
(Haufenwolken)
frei konvektiv
hum ilis
med iocris
con gestus
fra ctus
ra diatus pil eus
vel um
vir ga
pra ecipitatio
arc us
pan nus
tub a
Altocumulus
Stratocumulus
Cumulus
N imbo s tratus (Ns)
(Regenwolken)
nicht konvektiv
pra ecipitatio
vir ga
pan nus
Cumulus
Cumulonimbus
Nimbostratus
C umulonim b us (Cb)
(Gewitterwolken)
stark konvektiv
cal vus
cap illatus
pra ecipitatio
vir ga
pan nus
inc us
mam ma
pil eus
vel um
arc us
tub a
Altocumulus
Altostratus
Nimbostratus
Stratocumulus
Cumulus
Cumulonimbus

Gattungen

Die Gattungen sind die zehn Hauptgruppen der Wolken. Sie geben an, in welcher Höhe sich die Wolken befinden, und ob sie labil oder stabil geschichtet sind.

Bei einer stabilen Atmosphärenschichtung sind die (Schicht-)Wolken meist konturlos, wenn die Luftfeuchtigkeit hoch genug ist, sonst zerrissen bis gar nicht vorhanden. Eine labile Schichtung, bei der es zu Aufwinden kommt, führt zu Quellwolken wie dem Cumulus oder dem Cumulonimbus. Die Gattungsnamen werden mit zwei Buchstaben abgekürzt, wobei der erste Buchstabe großgeschrieben wird.

Arten

Mit der Angabe der Art werden Wolkengattungen weiter nach ihrem inneren Aufbau und ihrer Gestalt unterteilt. Arten sind nicht kombinierbar; eine Wolke kann nur die Eigenschaften einer Art zur selben Zeit aufweisen (Nicht möglich wäre etwa Cumulus congestus humilis). Anders als in der Biologie wird außerdem der Begriff Art nicht für die gesamte Benennung der Wolke verwendet (Cumulus congestus), sondern nur für den Artennamen (congestus).

Die meisten Arten können bei mehreren Wolkengattungen beobachtet werden, so etwa die Art stratiformis , die bei Cirro-, Alto- und Stratocumulus auftritt. Andere wie congestus oder humilis gelten zum Beispiel nur für Cumuluswolken.

Arten werden mit drei kleinen Buchstaben abgekürzt: str, con etc.

Unterarten

Die Unterarten dienen zur Beschreibung der Anordnung und der Lichtdurchlässigkeit von Wolken und werden mit zwei Buchstaben abgekürzt. Eine Wolke kann im Gegensatz zu den Arten die Eigenschaften von mehreren Unterarten aufweisen, denn die Unterarten schließen sich generell gegenseitig nicht aus. Die einzige Ausnahme bilden opacus (lichtundurchlässige Wolkenschicht) und translucidus (ziemlich durchsichtige Wolkenschicht).

Auch die meisten Unterarten können bei mehreren Gattungen auftreten, ein Beispiel dafür ist die Unterart opacus , mit der Altocumulus, Altostratus, Stratocumulus und Stratus genauer beschrieben werden können.

Beispiele für spezielle Anordnungen der Wolken sind der in Wellenform angeordnete Altocumulus undulatus oder die an ein Fischskelett erinnernde Cirrus vertebratus .

Sonderformen und Begleitwolken

Sonderformen und Begleitwolken müssen nicht zwingend mit der Hauptmasse der Wolke zusammenhängen, insbesondere die Begleitwolken sind meist davon getrennt. Zum Beispiel ist Cumulonimbus mamma (Cb mam) ein Cumulonimbus mit Quellungen „nach unten“ und Cumulus pannus (Cu pan) eine Cumulus-Wolke mit zerfetzten Wolkenteilen. Die Sonderformen und Begleitwolken werden – wie die Arten – mit drei Buchstaben abgekürzt.

Mutterwolken

Die Mutterwolke dient zur Angabe, aus welcher Gattung sich eine neue Wolkenform gebildet hat. Dazu wird an den Gattungsnamen der Mutterwolke „genitus“ angehängt. Abgekürzt werden sie, indem man zur Gattungsabkürzung „gen“ anhängt. Ausgeschrieben ersetzt man die Endung „-us“ durch ein „o“ und hängt noch ein „genitus“ an. Ein typisches Beispiel ist der Cirrus cumulonimbogenitus (Ci cbgen), ein Cirrus, der sich aus dem Amboss einer Cb-Wolke entwickelt hat.

Genetische Klassifikation

Neben der Internationalen Klassifikation, die sich an der Wolkenhöhe orientiert, existiert auch eine genetische Klassifikation, die sich nach der Entstehung der Wolken richtet. Sie geht auf Stüve zurück, der sie 1926 veröffentlichte.

Gesonderte Wolkenformen

Neben den in der Klassifikation enthaltenen Wolken gibt es noch eine Vielzahl anderer Typen, die aus bestimmten Gründen einen eigenen Namen erhalten haben. Dabei handelt es sich zum Beispiel um die für die Tornadoentstehung sehr wichtigen Mauerwolken und die künstlichen Kondensstreifen der Flugzeuge (Cirrus homogenitus). [2] Hierzu gehört auch die Bannerwolke , ein nicht vollständig geklärtes Phänomen, das an Gipfeln und Graten auftritt.

Wetterbeobachtung

Wolken besitzen wie gezeigt eine hohe Eigendynamik und reagieren sehr schnell auf die Bedingungen in ihrer Umgebung. Dabei ist es möglich, zwischen den beobachtbaren Eigenschaften der Wolken und den Eigenschaften, die diese bedingen, eine Verknüpfung herzustellen.

Die Ausbreitung der Wolken mit der Höhe ist ein wichtiger Faktor zur Einschätzung konvektiver Prozesse in der Atmosphäre. So ist es über sie in vielen Fällen möglich, die Schichtungsstabilität der Erdatmosphäre zu ermitteln. Bewegungen der Wolken geben Auskunft über die Windverhältnisse in der entsprechenden Höhe.

Frontpassage

Wolkenbildung bei einer Warmfront
Wolkenbildung bei einer Kaltfront

Von wenigen Ausnahmen abgesehen, treten an Fronten immer auch Wolken auf. Beim Durchzug einer Front kann man daher meist eine sehr charakteristische Abfolge von Wolkenarten beobachten.

Eine langsam heranziehende Warmfront , an der die Warmluft auf die vor ihr liegende Kaltluft großflächig aufgleitet, macht sich zunächst mit Cirrus oder Cirrostratus bemerkbar. Später folgt Altostratus nach. Schließlich erreicht Nimbostratus mit anhaltendem Regen den Beobachter. Nach Durchzug der Warmfront lockert im Warmsektor die Bewölkung auf, das Wetter bessert sich und es wird merklich wärmer. Manchmal, vor allem im Winter oder an den Küsten, kann der Warmsektor auch mit tiefhängendem Stratus angefüllt sein, aus dem leichter Regen oder Sprühregen fällt.

Die Kaltfront zieht meist schneller als die Warmfront, weil sich die schwerere Kaltluft unter die Warmluft schiebt und sie verdrängt. Als Beobachter bemerkt man zunächst eine erhöhte Bildung von Cumulus. Diese können sich schon im Warmsektor zu einzelnen großen Cumulonimbuswolken verstärken, die Schauer oder Gewitter bringen. Die Kaltfront selber besteht häufig aus einer langen Kette von häufig sehr intensiven Cumulonimbus-Wolken. Es gibt aber auch schwächer ausgeprägte Kaltfronten, an denen dann eher Stratocumulus oder Cumulus vorherrschen. Nach dem Durchzug der Front reißt der Himmel rasch auf, denn die postfrontale Aufheiterungszone sorgt für eine vorübergehende Auflösung der Wolken. Anschließend kommt die hochreichende Kaltluft heran, in der zahlreiche Cumuluswolken oder Cumulonimbuswolken mit wiederholten Schauern und einzelnen Gewittern vorherrschen.

Gewitter und Stürme

Eine Roll Cloud in Uruguay
Eine Shelf Cloud in Griechenland

Gewitter und Stürme sind häufig zusammen mit den charakteristischen Cumulonimbuswolken zu beobachten, treten in der Regel schnell auf und verschwinden schnell wieder. Sofern sie nicht in Verbindung mit Fronten auftreten, klart der Himmel sehr schnell auf.

In einigen Fällen sind die Wolken absolut isoliert, das heißt, sie bilden einen einzelnen Block am ansonsten heiteren Himmel. Daher sind Gewitter vor allem im Gebirge tückisch. Sie können lokal innerhalb einer Stunde auftauchen, abregnen und weiterziehen.

Extrem große Cumulonimbuswolken, so genannte Superzellen , sind aufgrund der Ausdehnung mit dem Auge kaum von Nimbostratus oder einer Front zu unterscheiden, außer wenn man sie aus größerer Entfernung betrachten kann. Sie können Wirbelstürme mit sich bringen und bestimmen das Wettergeschehen viel länger als normale Gewitter. Auch das Auftreten von Böenfronten mit Roll - oder Shelf clouds ist bei ihnen möglich.

Wolkenverschlüsselung

Die Codes C L , C M und C H dienen dazu, den Himmelszustand anzugeben. Der Vorteil gegenüber der einfachen – und genaueren – Bezeichnung von Wolken ist, dass nicht jede Wolkenart aufgezählt werden muss, sondern für je ein Stockwerk die Gesamtbewölkung mit einer Ziffer angegeben werden kann. Aus ihr kann auch die Wetterlage bestimmt werden.

Die Verschlüsselung erfolgt in der Form:

C W = x

Dabei bedeutet:

C „Cloud“ Wolke
L
M
H
„low“
„middle“
„high“
tiefe Wolken
mittelhohe Wolken
hohe Wolken
x Ziffer von Null bis Neun

Ist der Himmelszustand wegen schlechter Lichtverhältnisse, Nebel, Staub, Sand oder Ähnlichem nicht sichtbar, kennzeichnet man dies statt mit einer Zahl mit einem Schrägstrich. Für W trägt man die jeweilige Wolkenhöhe ein. Können die Wolken nicht eindeutig einer Ziffer zugeordnet werden, so wird jene gewählt, die am besten zutrifft, das heißt, die Gruppe, die den größten Teil des Himmels bedeckt. Zusätzlich gibt es noch eine so genannte Vorrangregel, die in Fällen, angewendet werden muss, wenn das Himmelsbild nicht eindeutig ist. Vorrangig sind immer die Wolken, die für die Luftfahrt und oder Synoptik am wichtigsten sind (siehe etwa Hauptwolkenuntergrenze ).

Verschlüsselung der C L -Wolken

Zu den tiefen Wolken gehören die Wolkengattungen St ratus, S trato c umulus, Cu mulus und C umulonim b us.

Verschlüsselung Symbol Beschreibung Beispiel
C L =0 Keine tiefen (bzw. C L -)Wolken vorhanden. Trees-sky.jpg
C L =1 Clouds CL 1.svg Cumulus humilis und/oder Cumulus fractus vorhanden. Keine Schlechtwetterwolken.

Zu den Wolken, die vom Code C L =1 umfasst werden, zählen Cumuli, die sich im Entwicklungsstadium oder in einem Endstadium der Auflösung befinden, so dass sie noch kleine vertikale Ausmaße haben. Bei den vollständig entwickelten Cumuli sind es solche ohne Blumenkohlform und mit kleiner vertikaler Ausdehnung ( Cumulus humilis ) oder vom Wind zerzauste (Cumulus fractus ).

Cumulus-Kreuz.jpg
C L =2 Clouds CL 2.svg Cumulus mediocris oder Cumulus congestus , eventuell mit Cumulus fractus , Cumulus humilis oder Stratocumulus. Untergrenzen in gleicher Höhe.

Zu diesem Code gehören Cumuli mit starker vertikaler Ausdehnung, die blumenkohlähnliche Form besitzen. Zum Teil können sie auch türmchenartige Auszeichnungen zeigen. Sie entstehen bei starkem Wind mit einer unregelmäßigen Unterseite und können zerfetzt sein, oder an Tagen mit Gewitterneigung und somit starker Konvektion . Dann ist die Unterseite scharf ausgeprägt. Bei größeren Cumuluswolken kann vereinzelt auch ein wenig Regen fallen. Zusätzlich zu den oben genannten Wolken können auch C L =1-Wolken oder Sc auftreten.

Cu congestus1.jpg
C L =3 Clouds CL 3.svg Cumulonimbus calvus , evtl. auch Cumulus, Stratocumulus, Stratus

Hierzu gehört der Cumulonimbus calvus , also ein Cumulonimbus ohne Amboss und ohne deutlich faserig bzw. streifig aussehende Teile. Es können auch Wolken von C L =1 und C L =2 und außerdem St vorkommen. Für eine genauere Beschreibung der Art calvus siehe hier .

Large Stratocumulus.JPG
C L =4 Clouds CL 4.svg Stratocumulus cumulogenitus sind Stratocumulus-Wolken, die aus Cumuluswolken entstanden sind. Das geschieht, wenn die aufströmende Luft eine thermisch stabile Schicht erreicht. Sie wird nun abgebremst und breitet sich aus, es bildet sich eine zusammenhängende Stratocumulus-Schicht. Vereinzelt kann die aufsteigende Luft so stark sein, dass die stabile Schicht durchbrochen wird und sich zwischen den Sc-Wolken einzelne Cumuli hervorheben. Clouds CL4.jpg
C L =5 Clouds CL 5.svg Stratocumulus, der jedoch keine Mutterwolke hat (das heißt nicht aus Cumuli entstanden ist). Er weist an der Unterseite fast immer dunkle Stellen auf. Bei stärkeren Winden kann er teilweise zerrissen aussehen.
C L =6 Clouds CL 6.svg Stratus nebulosus und/oder Stratus fractus. Keine Schlechtwetterwolken.

Zu diesem Code gehören der graue, regelmäßig aussehende Stratus ( nebulosus ) und Stratus im Übergangsstadium, also entweder sich bildender oder sich auflösender Stratus (Stratus fractus ).

Clouds CL6.jpg
C L =7 Clouds CL 7.svg Stratus fractus oder Cumulus fractus und/oder Cumulus pannus , meist unterhalb von Altocumulus, Nimbostratus oder Cumulonimbus. Schlechtwetterwolken.

Das sind zerfetzte Wolkenteile, die im Gegensatz zu den C L =6-Wolken immer unter einer anderen Wolke vorkommen. Sie erscheinen in einem dunkleren Grau als die Wolken darüber und können ihre Gestalt schnell verändern. Meist fällt aus den darüberliegenden Wolken gleichzeitig Niederschlag.

Clouds CL7.jpg
C L =8 Clouds CL 8.svg Cumulus und Stratocumulus (nicht cugen) mit Untergrenzen in verschiedenen Höhen.

Stratocumuluswolken (nicht aus Cumulus entstanden), die von darunterliegenden Cumuluswolken durchstoßen werden oder mit Cumuli, die sich oberhalb der Stratocumulus-Schicht befinden. Die Cumuluswolken breiten sich dabei nicht zu Stratocumulus aus, dh, es entstehen keine C L =4-Wolken.

Clouds CL8.jpg
C L =9 Clouds CL 9.svg Cumulonimbus capillatus, evtl. mit Cumulonimbus calvus, Cumulus, Stratocumulus oder Stratus.

Es ist mindestens ein Cumulonimbus capillatus sichtbar, also ein Cumulonimbus mit Amboss. Falls sich ein Cumulonimbus direkt über dem Beobachtungsstandort befindet und somit nicht eindeutig zwischen C L =3 und C L =9 unterschieden werden kann, oder der Amboss durch andere Wolken verdeckt wird, beschreibt man im Zweifelsfall die Bewölkung mit C L =9. Gewitter sind übrigens immer ein Hinweis auf den Cumulonimbus capillatus. Zudem können noch Wolken aus C L =3 sichtbar sein; die C L =9-Wolken entstehen ja auch aus der Bewölkung von C L =3.

Big Cumulonimbus.JPG

Verschlüsselung der C M -Wolken

Zu den mittleren Wolken gehören die Wolkengattungen Altocumulus , Altostratus und Nimbostratus .

Verschlüsselung Symbol Beschreibung Beispiel
C M = 1 CM 1.svg Altostratus translucidus.

Durchscheinender Altostratus, durch den der Sonnen- bzw. Mondstand sichtbar ist. Er entsteht meistens bei einer Warmfront, wenn der Cirrostratus dicker wird.

Altostratus translucidus (2005).jpg
C M = 2 Clouds CM 2.svg Altostratus opacus oder Nimbostratus.

Zu diesem Code gehören sehr dichter Altostratus (As opacus), der die Sonne bzw. den Mond zum größten Teil verdeckt, und der Nimbostratus. Letzterer verdeckt die Sonne überall und hat ein dichteres, dunkleres und eher nasses Aussehen. Außerdem liegt er eher tiefer als der Altostratus.

Clouds CM2.jpg
C M = 3 Clouds CM 3.svg Altocumulus translucidus auf gleicher Höhe.

Altocumulusdecke oder -Feld, das sich nicht über den Himmel bewegt. Die Sonne ist, falls sie verdeckt wird, als heller diffuser Fleck sichtbar, die Wolken sind größtenteils durchscheinend. Sie verändern sich selbst nur sehr wenig.

Altocumulus1.jpg
C M = 4 Clouds CM 4.svg Altocumulus ( lenticularis ) translucidus auf verschiedenen Höhen.

Am Himmel sind zum größten Teil durchscheinende Altocumuli-Bänke sichtbar (Altocumulus translucidus), die häufig Linsen- oder Mandelform haben (lenticularis). Sie können sich in verschiedenen Höhen befinden. Der Grund für ihr Durchscheinen ist, dass sie sich oft auflösen und wieder neu bilden.

Gewöhnlicherweise entstehen solche Wolken in eher hügeligen oder gebirgigen Gegenden, siehe dazu auch den Artikel über lenticularis .

C M = 5 Clouds CM 5.svg Altocumulus ( stratiformis ) perlucidus / translucidus radiatus ( undulatus ) oder opacus

Hierzu gehören Altocumuluswolken, die von einer Richtung her – im deutschsprachigen Raum meist von Westen – aufziehen und einen immer größeren Teil des Himmels bedecken. In die Richtung, aus der sie kommen, ist der Himmel bis zum Horizont verdeckt, wo auch die Wolkenschicht am dichtesten ist.

Am vorderen Teil lösen sich die Wolken oft schon ein wenig auf, es können dann wellenförmige Wolken (undulatus) auftreten, evtl. mit Lücken dazwischen (perlucidus) und in parallelen Bändern angeordnet (radiatus).

Der hintere Teil kann aus mehreren übereinander liegenden Schichten bestehen, die jedoch ziemlich zusammenhängend sind. Falls die Wolken die andere Seite des Horizontes berühren, gehören sie nicht mehr zum Code C M = 5.

Partially illuminated Ac with shadows.JPG
C M = 6 Clouds CM 6.svg Altocumulus cumulogenitus oder Altocumulus cumulonimbogenitus

Dieser Code ist vergleichbar mit dem C L = 4. Der Altocumulus entsteht entweder durch Cumuli, deren Gipfel eine thermisch stabile Schicht erreichen und sich zur Seite ausbreiten, oder tritt beim Cumulonimbus auf.

Cumulonimbus mit Riesenamboss.JPG
C M = 7 Clouds CM 7.svg Altocumulus ( duplicatus ) opacus / translucidus , evtl. mit Altostratus oder Nimbostratus

Diese Wolken bewegen sich – im Gegensatz zur Bewölkung von C M = 5 – nicht groß über den Himmel. Es kann eine einzige Altocumulusschicht vorhanden sein oder mehrere übereinander (duplicatus), und die einzelnen Wolken verändern sich nur wenig.

Die Wolkenschicht(en) sind entweder durchscheinend oder größtenteils dunkel. Gleichzeitig kann Altostratus- oder Nimbostratusbewölkung vorkommen.

Altocumulus undulatus duplicatus.jpg
C M = 8 Clouds CM 8.svg Altocumulus castellanus oder Altocumulus floccus

Aufquellende Altocumuluswolken. Sehr gut sichtbar ist das bei der Art castellanus; aus einer Wolke bilden sich normalerweise mehrere Türmchen, die man oft in einer Reihe beobachten kann. Der Altocumulus floccus sieht ähnlich aus wie Cumulus fractus, jedoch sind die einzelnen Wolken kleiner und oben rundlich und leicht aufgequollen. Außerdem kann Virga-Bildung auftreten (Fallstreifen).

C M = 9 Clouds CM 9.svg Chaotischer Himmel mit Altocumulus in verschiedenen Höhen

Viel mehr gibt es dazu nicht zu sagen. Dieser Code wird dann angewendet, wenn alle anderen Codes nicht oder gleichzeitig zutreffen – oft treten hier sehr viele verschiedene Wolkengattungen gleichzeitig auf, auch von den Codes C L und C H .

Verschlüsselung der C H -Wolken

Zu den hohen Wolken gehören die Gattungen Cirrus , Cirrostratus und Cirrocumulus .

Alle drei Wolkengattungen: Ci, Cc, Cs
Verschlüsselung Symbol Beschreibung Beispiel
C H = 1 Clouds H1.svg Vor allem Cirrus fibratus und evtl. Cirrus uncinus

Ist der größere Teil der hohen Wolken Cirrus fibratus oder Cirrus uncinus und die Wolken verdichten sich nicht noch überziehen sie den Himmel, trifft der Code 1 zu. Dies ist meist eine ruhige Wetterlage, auch weil nicht viele Wolken dazwischen sind und einem die Sicht verdecken – sonst wäre es C H = /.

CirrusVertebratusImNationalpark.jpg
C H = 2 Clouds H2.svg Cirrus spissatus , castellanus oder floccus , nicht cumulonimbogenitus

Auch zu diesem Code gehören nur Cirruswolken, aber bei etwas turbulenterer Atmosphäre. So ist auch der Cirrus castellanus inbegriffen, der durch Aufwinde kleine Türmchen bekommen kann. Die Schichten können stellenweise ziemlich dicht werden (spissatus), so dass sie einer aus einer Cumulonimbuswolken entstandenen Cirrusschicht ähnlich sein können (cbgen), sich aber anders gebildet haben. Die Wolken können zusammen mit denen von C H = 1 vorkommen, bestehen aber in größerer Anzahl.

CirrusUncinusUndFloccus.jpg
C H = 3 Clouds H3.svg Cirrus spissatus cumulonimbogenitus. Wenn mindestens eine dichte Cirruswolke (spissatus) aus einem Cumulonimbus entstanden ist (cbgen), wird dieser Code angewendet. Es können gleichzeitig noch andere Wolken vorkommen.

Da sie die Überreste eines Ambosses sind, sind sie häufig so dicht, dass sie die Sonne ganz verdecken können, und haben ausgefranste Ränder, wie man sie auch beim Amboss sieht. Im früheren Stadium der Auflösung kann man noch die Form erkennen.

Clouds CH3.jpg
C H = 4 Clouds H4.svg Dichter werdende Cirrus uncinus und/oder fibratus .

Diese Wolkendecke überzieht nach und nach den ganzen Himmel, während sie dichter wird. Dabei ist der Horizont in der Richtung, aus der die faden- oder hakenförmigen Wolkenbüschel kommen, bis ganz nach unten bedeckt.

CirrusUncinusWithPlane.jpg
C H = 5 Clouds CH 5.svg Cirrostratus und evtl. Cirrus ( radiatus ) unter 45° und dichter werdend.

Zu den Wolken C H = 4 kommt nun auch Cirrostratus. Der Himmel ist noch nicht über 45° über dem Horizont bedeckt, wird es aber bald sein, denn die Wolkenschicht verdichtet sich und überzieht langsam den Himmel. Der Cirrus kann in zwei parallelen Bändern vorkommen (radiatus), die sich wegen der Perspektivwirkung in einem Punkte zu schneiden scheinen.

Clouds CH5-1.jpg
C H = 6 Clouds CH 6.svg Cirrostratus und evtl. Cirrus ( radiatus ) über 45° und dichter werdend

Diese Schlüsselziffer folgt dem Code C H = 5. Das Einzige, was sich gegenüber der oberen geändert hat, ist die Bedeckung: Der Himmel ist noch nicht vollständig bedeckt, die Wolkenschicht hat die 45°-Grenze über dem Horizont jedoch schon überschritten.

Clouds CH6.jpg
C H = 7 Clouds CH 7.svg Cirrostratus, den ganzen Himmel bedeckend, evtl. mit Cirrus und Cirrocumulus

Dieser Code trifft zu, wenn der ganze Himmel von Cirrostratus bedeckt ist. Er kann so dünn sein, dass nur das Halo ihn verrät. Es können gleichzeitig Cirrus oder Cirrocumulus vorkommen.

Clouds CH7.jpg
C H = 8 Clouds CH 8.svg Cirrostratus, nicht den ganzen Himmel bedeckend, evtl. mit Cirrus und Cirrocumulus

Der Cirrostratus bedeckt – im Gegensatz zu C H = 7 – nicht oder nicht mehr den ganzen Himmel und überzieht ihn auch nicht fortschreitend. Auch hier können nebenbei Cirrus und Cirrocumulus vorkommen.

Close Cirrostratus.jpg
C H = 9 Clouds CH 9.svg Cirrocumulus ( undulatus ), evtl. mit Cirrus und Cirrostratus.

Der größte Teil der hohen Wolken sind Cirrocumulus, die dabei oft in Wellenform angeordnet sind (undulatus).

Clouds CH9.jpg

Bedeckungsgrad

Der Wolken- Bedeckungsgrad wird in der Meteorologie häufig in Achteln des Himmels angegeben, den Octa von 0 bis 8.

Wolken und Bauernregeln

Wetterstein

Der gut zu beobachtende Zug der Wolken ist die Basis vieler Bauernregeln und hat ihren Ruf als Wetterboten begründet. Eine ausreichende Vorhersagequalität dieser Bauernregeln, die auf jahrzehntelangen, weitergegebenen Beobachtungen beruhen, ist aber nur regional oder sogar nur lokal gegeben. So lautet beispielsweise eine Wetterregel aus dem Vinschgau in Südtirol :

Kommen die Wolken aus Schnals,
Haben wir's Wetter am Hals;
Ziehen sie in's Martell,
dann wird's wieder hell;
kommen sie aus Matsch,
macht es Plitschplatsch;
kommen sie von Ulten,
musst du dich gedulden!

Wenn Frau Hitt , eine markante Felsformation der Alpennordkette bei Innsbruck, von einer Wolke umgeben ist, weist dies auf bevorstehenden Regen hin:

Trägt Frau Hitt a Koppen, gean die Stadler durch Lacken.

Cirren kündigen in der Regel eine Warmfront und somit eine Wetterverschlechterung an. Dennoch kann man nicht sicher sein, dass diese den jeweiligen Standort auch erreichen wird. Daher entstammt der Spruch: „In Frauen und Cirren kann man sich irren.“

In Mittenwald ist der Wetterstein (daher auch sein Name) der Berg, der das Wetter vorhersagt:

Hat da Wetterstoa an Sabi,
wird's Wetta misarabi.
Hat da Wetterstoa an Huat,
werd's Wetta morgn wieda guat.

Hat der Wetterstein einen Säbel (langgezogene Wolke unterhalb des Gipfels), wird das Wetter miserabel. Hat der Wetterstein einen Hut (runde Wolke über dem Gipfel), wird das Wetter morgen wieder gut. Diesen Spruch gibt es an vielen Stellen im Alpenraum (z. B. am Attersee).

Anomalien und extraterrestrische Wolken

ein ungewöhnliches Loch in einer Wolkenschicht (Hole Punch Cloud)

Anomalien sind sehr ungewöhnliche Wolken, die insbesondere dem klassischen Modell widersprechen. Hierzu gehören zum Beispiel Polare Stratosphärenwolken , leuchtende Nachtwolken sowie die Hole-Punch Cloud . Die letztere kann insbesondere durch den Überschall-Sturzflug eines Militärflugzeugs durch eine Schichtwolke entstehen.

In Atmosphären anderer Himmelskörper gibt es ebenfalls Wolken, beispielsweise bei dem Planeten Venus und dem Saturnmond Titan. Diese Wolken können unterschiedlich dicht sein und unterschiedliche Zusammensetzung haben.

Kulturgeschichte

Wolken-Studie (1822) von John Constable

Das Wort „Wolke“ ( ahd . wolkan , mhd . wolken ) stammt vom gemeinwestgermanischen * wulkana- ab, das möglicherweise auf die indogermanische Wurzel *welg „feucht“ zurückgeht. Ursprünglich ist es ein Neutrum, erst seit dem Spätmittelhochdeutschen ist „die Wolke“ weiblich.

Wolken waren und sind ein beliebtes Motiv der Landschaftsmalerei und Naturfotografie . Zu nennen sind hier Jacob Izaaksoon van Ruisdael , Jan van Goyen und Esaias van der Velde aus der niederländischen Landschaftsmalerei sowie Ary Pleysier , William Turner , Caspar David Friedrich , Carl Blechen und vor allem John Constable aus der Romantik , Emil Nolde im 20. Jahrhundert und die grauen Wolkenbilder Gerhard Richters .

In China gelten Wolken als Symbol für Glück und Frieden sowie den Westen. Unter Wolken-und-Regen-Spielen versteht man die geschlechtliche Vereinigung.

Die Welt der Computergrafik simuliert Wolken mit Hilfe von 3D-Software seit den 1990er Jahren. Seit ca. 2000 sind die Algorithmen so ausgefeilt, dass sich die künstlichen Wolken in Filmen nicht mehr von echten unterscheiden lassen. Die Software berücksichtigt dabei auch die innere Dymanik realer Wolken und nutzt Berechnungsverfahren aus der Strömungslehre .

Das Rautenmuster der Flagge Bayerns wird oft als ein mit weißen Wolken gespickter blauer Himmel gedeutet. Tatsächlich stammen die weiß-blauen Rauten , auch Wecken genannt, ursprünglich aus dem Wappen der Grafen von Bogen , sie wurden im Jahr 1242 von den Wittelsbachern übernommen, der Herrscherfamilie Bayerns vom 12. bis zum 20. Jahrhundert. In der Bayernhymne heißt es hierzu: "[...] und erhalte dir die Farben Seines Himmels Weiß und Blau ".

Religion

In der alttestamentlichen Geschichte interpretieren die Hebräer eine Wolkensäule als Offenbarung ihres Gottes als Wegweisung für ihr Volk.

Und der HERR zog vor ihnen her, am Tage in einer Wolkensäule, daß er sie den rechten Weg führete, und des Nachts in einer Feuersäule, daß er ihnen leuchtete, damit sie bei Tag und bei Nacht wandeln konnten. “ ( Ex 13,21 LUT )

Forschung

James Pollard Espy (1785–1860) gelang es erstmals, die Thermodynamik der Wolkenbildung weitgehend korrekt zu beschreiben, in dem er die Rolle der latenten Wärme bei der Kondensation berücksichtigte. [3] [4]

Der deutsch-englische Astronom Sir Wilhelm Herschel hatte vor über 200 Jahren einen Zusammenhang zwischen dem Ertrag der Weizenernte in England und der Sonnenaktivität festgestellt.

In Deutschland steht Forschern die Wolkensimulationskammer AIDA für Wolkensimulationsexperimente am Karlsruher Institut für Technologie in Karlsruhe zur Verfügung. [5]

„Wolken-Ernte“ zur Wassergewinnung

In der chilenischen Stadt Chungungo (La Higuera, Región de Coquimbo ) wurde ein Projekt gefördert, das dazu dient, Wolken, die sich in Höhe der Anden befinden, abzuernten. Dort wurden Kunststoffnetze aufgestellt, an denen sich die feinen Wassertröpfchen der Wolken verfangen. Diese rinnen dann am Netz ab und fließen schließlich über sieben Kilometer lange Rohrleitungen nach Chungungo. Bis zu 110.000 Liter können so täglich abgezapft werden. [6]

Am 16. Oktober 2018 wurde auch in Marokko eine Nebelfanganlage eingeweiht. Diese befindet sich am Berghang vom Mount Boutmezguida im Süden von Marokko. Mit einer Auffangfläche von 1.620 m² versorgt sie 15 umliegende Dörfer mit Trinkwasser und liefert an einem nebelreichen Tag bis zu 36.000 Liter Wasser. [7]

Literatur

Weblinks

Wiktionary: Wolke – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons : Wolken – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. Das Herkunftswörterbuch (= Der Duden in zwölf Bänden . Band   7 ). 5. Auflage. Dudenverlag, Berlin 2014 ( S. 932 ). Siehe auch DWDS ( „Wolke“ ) und Friedrich Kluge : Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache . 7. Auflage. Trübner, Straßburg 1910 ( S. 499 ).
  2. WMO: Homogenitus | International Cloud Atlas. /cloudatlas.wmo.int, abgerufen am 15. Juli 2021 (englisch).
  3. James Pollard Espy . In: Encyclopaedia Britannica . Abgerufen am 21. November 2019.
  4. JE McDonald: James Espy and the Beginnings of Cloud Thermodynamics . In: Bulletin of the American Meteorological Society , Oktober 1963, doi : 10.1175/1520-0477-44.10.634 .
  5. Anja Roth: Untersuchungen von Aerosolpartikel und Wolkenresidualpartikeln mittels Einzelpartikel-Massenspektrometrie und optischen MethodenPDF -Datei, abgerufen am 12. Juli 2019
  6. Ernte aus den Wolken . In: Der Spiegel . Nr.   2 , 1993 (online ).
  7. CloudFisher-Anlage in Marokko eingeweiht – Wasserstiftung. Abgerufen am 24. September 2020 .