Wissenschaft im Dialog

Wolken bestehen aus unzählbar vielen Wassertröpfchen. Das gesamte flüssige Wasser einer großen Wolke kann mehrere hundert Tonnen wiegen. Doch obwohl flüssiges Wasser ja viel schwerer ist als Luft, fallen die Wolken nicht in einem Schlag vom Himmel. Allerdings fallen sie schon – nur langsamer als eine Schnecke und relativ zur Luft, die sie umgibt.

Betrachten wir dazu einen kleinen Ausschnitt der Wolke im Detail: Jedes einzelne Wolkentröpfchen hat einen Durchmesser von nur etwa zehn Mikrometern. Das ist viel weniger, als ein Haar dick ist. Es entsteht, indem überschüssiges Wasser auf noch viel kleinere Staubteilchen trifft, die durch die Luft schweben. Das Wasser macht diese Staubteilchen nass (kondensiert auf ihnen) – und so entsteht eine Wolke.

Ein einzelnes Wolkentröpfchen wiegt nur ungefähr ein Milliardstel Gramm. Wenn man sich in der Wolke einen Bereich mit zehn mal zehn Zentimetern ansieht, so befinden sich darin bis zu einer Million Tröpfchen. Sie wiegen zusammen nur ein Milligramm – das ist nur etwa ein Tausendstel der Masse der Luft, die sich in diesem Würfel befindet. Wenn man nun ein einzelnes Wolkentröpfchen „fallen lässt“, dann sinkt es tatsächlich zu Boden. Weil es aber so wenig wiegt und die Luft so zäh ist, sinkt es langsamer als eine Schnecke, mit nur wenigen Millimetern pro Sekunde.

Wolken entstehen oft, weil warme Luft nach oben steigt und sich dabei abkühlt. Weil bei der Kondensation der Wolken Wärme frei wird, steigt die Luft weiter auf. Dieser Aufwind reißt die einzelnen Wolkentröpfchen mit nach oben. Sie fallen also nicht herunter, sondern steigen sogar auf. Das könnt ihr auch beim Wasserdampf (der in Wirklichkeit ein Nebel ist) aus dem Kochtopf beobachten. Die Wassertröpfchen sind so klein, dass sie nicht merklich nach unten sinken, sondern von der warmen Luft mit nach oben gerissen werden.

Diese Frage beantworteten Thomas Leisner und Christiane Wender vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung am KIT Karlsruhe.

Redaktion WiD: psp

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