Warum fliegen Wolken?

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Das spezifische Gewicht von Wasserdampf ist nur 62,5% von Luft und daher steigt Wasserdampf auf. Da sich aber auch feine Wassertröpfchen in der Wolke befinden, steigt die Wolke eben nicht bis in die Statosphäre, sondern es bildet sich in irgend einer Höhe ein Gleichgewicht und dort schwebt die Wolke dann eben dahin.

Wolken beinhalten kein Wasser, sondern SIND Wasser, nur eben in gasförmigen Zustand. Dadurch nimmt deren Dichte und somit ihre Masse ab. Könntest du mit Stahl auch machen. Du musst nur die Dichte sehr gering halten, dann würde es auch schweben. Aber dafür reichen die Bindungsenergien zwischen den Teilchen nicht aus.

Eine Wolke ist eine Ansammlung von sehr feinen Wassertröpfchen (Nebel) oder Eiskristallen. Die Wassertröpfchen bilden sich um Kondensationskerne herum, wenn die relative Feuchtigkeit der Luft 100 % geringfügig, um höchstens 1 % übersteigt. Dies kann entweder durch Abkühlung der Luft beim Aufsteigen (Thermik, Aufgleiten an anderen Luftschichten oder am Berghang) oder durch Durchmischen zweier Luftmengen geschehen (Richard Mollier). Beim Kondensieren wird die Verdampfungswärme des Wassers frei, welche das Abkühlen bei weiterem Aufsteigen der Luft abschwächt. Dadurch kann die Luft in größere Höhen steigen. Bei ruhiger Luft und wenigen Kondensationskernen kann es zu einer Übersättigung der Luft mit Wasserdampf kommen. Obwohl der relative Wassergehalt dann deutlich mehr als 100 % beträgt, kommt es noch zu keiner Kondensation. Der Wassergehalt muss erst weiter zunehmen, bevor er kondensiert. Bei einer Lufttemperatur unter -10 °C können sich an den Kondensationskernen Eiskristalle (Schneeflocken) durch Resublimation bilden. Kondensationskerne sind elektrisch geladen und haben eine Größe von 1 nm bis 1000 nm. Sie entstehen durch private Haushalte, Industrie, Landwirtschaft, die Natur und kosmische Strahlung (Beispiel Nebelkammer). Nach Beginn der Kondensation kondensiert immer mehr Wasserdampf an dieser Stelle, bis es zu einem sichtbaren Nebeltröpfchen wird. Wie die anderen Gase der Luft verhält sich auch der Wasserdampf wie ein ideales Gas. In der meteorologischen Systematik werden die Wolken den Hydrometeoren zugerechnet. Anzutreffen sind Wolken hauptsächlich in der Troposphäre, zum Teil auch in der Stratosphäre und Mesosphäre (leuchtende Nachtwolken). In ihrer Entstehung und somit auch ihren Eigenschaften sind sie unterschiedlich. Sie stellen leicht beobachtbare Merkmale der Wetterlage dar. Durch die richtige Deutung von Form, Aussehen und Höhe sowie die zeitliche Veränderung der Merkmale lassen sich Aussagen zur lokalen Wetterentwicklung treffen. Um Beobachtungen übertragen zu können, werden Wolken klassifiziert. In der Praxis ist vor allem die Einteilung in Wolkengattungen und Wolkenarten von Bedeutung. In den meisten Gebieten treten bestimmte Wolkenarten gehäuft auf, besonders bei gleichartigen Wetterlagen. Dennoch können nahezu an allen Stellen der Erde sämtliche Wolkenformen vorkommen. Die Klassifikation der Wolken regelt die Weltorganisation für Meteorologie deshalb international einheitlich. Neben ihren optischen Eigenschaften und ihrer Schönheit, die schon immer die Phantasie der Menschen angeregt hat, sind Wolken bei zahlreichen wissenschaftlichen Fragestellungen wichtig. Dies gilt insbesondere für den Strahlungshaushalt der Erde, die Niederschlagsverteilung und die Atmosphärenchemie. Die Nephologie (Wolkenkunde) ist ein selten als eigenständige Fachrichtung angesehener Teilbereich der Meteorologie; als ihr Begründer gilt Luke Howard. siehe wiki

Wolke ist Wasser verteilt in Luft. Luft wiegt ca. 29 Mol/l (weil das Stickstoff N2 und Sauerstoff O2 Gemisch so schwer ist), Wasser wiegt nur 18 Mol/l, weil die Atomgewichte von H2O sich zu 18 addieren. Wasser ist also viel leichter als Luft und kann darin nicht nur schweben, sondern sogar aufsteigen. So ähnlich wie Öltropfen in Wasser, Archimedisches Prinzip oder einfach: Auftrieb.

Offensichtlich kennen auch Meteorologen nicht die wesentlichen Fakten …

Alle Partikel mit einer höheren Dichte sinken in Luft!

Auch schwerere Moleküle als Sauerstoff und Stickstoff! – natürlich mit sehr geringerer Geschwindigkeit!

(Am Münchener Stachus haben Messungen ergeben, dass die Konzentrationen von Co2 und anderen schweren Schadstoffmolekülen in den dort liegenden Souterrainwohnungen deutlich höher sind als in höheren Luftschichten)

Eine Wolke ist nie stationär! Wenn keine Energie zugeführt wird - Wärme oder kinetische Energie – löst sich die Wolke auf.

Wolken schweben weil die Dichte von feuchter Luft deutlich geringer ist als die von trockener - bei gleicher Temperatur und gleichem Druck.

Hier ein Beispiel:

Trockene Luft bei 20°C hat eine Dichte von 1,205kg/m^3. Bei 100% relativer Luftfeuchte und der gleichen Temperatur beträgt dieser Wert nur 1,194kg/m^3. Dieser kleine Unterschied kann die kleinen Wolkentröpfchen (weniger als 1g Wasser/m^3) einer Wolke in Schwebe halten. In der Luft unsichtbar selbst sind größere Mengen verteilt.

Eine Wolke ist genau so schwer wie ein gleich großes benachbartes Volumen (gleiche Temperatur und gleicher Druck).

Die Antwort auf die Quizfrage: Wie schwer ist eine Wolke?

“so schwer wie ein Jumbo-Jet“ ist eher nur lustig …