Tornados in Deutschland – nicht zu unterschätzen

Ich habe bereits 2007 einen kleinen Artikel zum Thema Tornados geschrieben. Darin habe ich angemerkt, dass man in der Wolkenklassifikation von einem Cumulonimbus tuba spricht. Angesichts der Bilder von Tornado-Beobachtungen der vergangenen Tage in Deutschland ist die Bezeichnung, neben „Windhose“, zu verniedlichend. Zwar sind die Tornados in Deutschland im Durchschnitt schwächer als z.B. in den USA, aber nicht ungefährlich. Die Fujita-Skala z.B. sortiert Tornados in Schadensklassen ein (Quelle Wikipedia vom 08. Juni 2016):

  • F0:  Es zeigen sich leichte Schäden an Schornsteinen, abgebrochene Äste und Baumkronen, Entwurzelung flach wurzelnder Bäume und umgeworfene Plakatwände.
  • F1: Wellblech oder Dachziegel werden abgehoben und Wohnmobile umgeworfen, fahrende PKW werden verschoben.
  • F2: Dächer werden als Ganzes abgedeckt, Wohnmobile werden vollständig zerstört, große Bäume werden entwurzelt, leichte Gegenstände werden zu gefährlichen Projektilen.
  • F3: Dächer und leichte Wände werden abgetragen, Züge entgleisen, Wald wird großteils entwurzelt, LKW und PKW werden umgeworfen oder verschoben, PKW auch verfrachtet.
  • F4: Holzhäuser mit schwacher Verankerung werden verschoben, schwere Gegenstände werden zu gefährlichen Projektilen.
  • F5: Holzhäuser werden von ihren Fundamenten gerissen, weit verschoben und zerlegt. Sogar asphaltierte Straßen können vom Boden „gesaugt“ werden.

Im Jahre 1968 gab es in Pforzheim einen Tornado der Stärke F4 mit verheerenden Schäden in der Stadt. Dokumentiert ist dieser Tornado übrigens auf einer Website von Tornadoliste.de.

Aufgrund dieses Schadenspotentials sollte man auf keinen Fall die Gefährlichkeit von Tornados unterschätzen. Das wohl spektakulärste Video der vergangenen Tage, aufgenommen nahe Schleswig, zeigt einen selten zu beobachtenden Doppeltornado:

Inwiefern sich das Pärchen bei diesen Aufnahmen in Gefahr gebracht hat, ist nicht zu klären. Trotzdem sollte man, gerade als Laie, Vorsicht walten und erstmal lieber das Weite suchen.

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Wetterkarten zum Einbinden in die eigene Website

Während das Sturmtief „Niklas“ über West- und Mitteleuropa sein Unwesen treibt, berichten Nachrichten-Websites über Schäden und den weiteren Verlauf des Sturms. Recht nett anzusehen ist derweil ein Wetterkartenservice namens Windyty, der vergangene, aktuelle und zukünftige Wettergrößen wie Wind, Temperatur, Druck, Wolken, Regen, Schnee und Feuchtigkeit hübsch aufbereitet darstellt. Gefunden habe ich diesen eingebunden auf einer Website der Süddeutschen Zeitung, die das aktuelle Strömungsmuster zu „Niklas“ visualisiert:

Und hier die Wolken- und Regendarstellung (auch wenn diese leider nicht so gut gelungen ist wie die Winddarstellung):

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Chemtrails, Kondensstreifen und Wolkenklassifikation

Wie unterscheiden sich natürliche Wolken, Chemtrailswolken und Wolken aus Kondensstreifen bzgl. der lateinischen Wolkenklassifikation?

Antwort: Gar nicht!

Gelegentlich werde ich per E-Mail oder via Kommentar im Wolkenatlas darauf angeschrieben, dass ich doch gar keine Wolken in meinem Wolkenatlas zeige, da es sich ausschließlich um Chemtrails handeln würde.

Ein nettes Beispiele stellt folgendes Wolkenfoto im englischen Wolkenatlas dar:

Cirrocumulus undulatus
Cirrocumulus undulatus

Da heißt es in den Kommentaren:

  • „These are not clouds. those are produced from airplanes. nice try.“
  • „Only lies upon lies …. clouds, where?? I only see chemtrails in this picture !!!!!!!!!!!“
  • „this picture is so dumb that is not a cloud that is caused by a air plane stupid!“

Ohne darauf einzugehen, ob es sich hierbei um Chemtrails handelt oder ob es überhaupt Chemtrails gibt – die Wolkenklassifikation richtet sich danach was man sieht und nicht danach, wie die Wolken entstanden sind. Ob die Wolke nun durch Kondensation/Resublimation von gasförmigem Wasser an natürlichen Luftpartikeln, Verbrennungsprodukten von Flugzeugen (Kondensstreifen) oder anderen zugesetzten Chemikalien (Chemtrails) entsteht, ist für die lateinische Wolkenklassifikation unerheblich.

Das oben gezeigte Foto zeigt Cirrocumulus undulatus, Cirrocumulus floccus, Cirrostratus fibratus und Kondensstreifen. Auf der englischen Website, die nur eine einfache Version von Wolken-Online.de darstellt, wird nur der Cirrocumulus undulatus angegeben, in der deutschen Version zumindest alle anderen Wolkenformationen. Die Tatsache, dass alle diese Wolken auf diesem Foto aus Kondensstreifen entstanden sind, habe ich nicht erwähnt, ist aber für die Benennung unwichtig. Ein Cirrocumulus bleibt ein Cirrocumulus, auch wenn er nicht natürlichen Ursprungs ist.

Tatsächlich dürfte es schwierig sein bei dem hochkonzentrierten Luftverkehr über Europa  eine Wolke zu finden, die nicht durch Kondensation oder Resublimation von gasförmigem Wasser an künstlichen Aerosolen aus Flugzeugabgasen entstanden ist. Ob der Unterschied aber zwischen natürlichen Wolken und Wolken aus Kondensation/Resublimation an Abgasaerosolen oder Chemtrails mit bloßem Auge zu erkennen ist, bezweifle ich.

Ich möchte auf Wolken-Online.de gar nicht auf die Chemtrails-Theorien eingehen, denn da gibt es bessere Seiten. Chemtrails hin oder her: Die Wolkenklassifikation wird davon nicht berührt.

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Undulatus asperatus

„[…]it looks rather like the surface of a choppy sea viewed from below[…]“

So beschreibt die Cloud Appreciation Society (cloudappreciationsociety.org) eine neue Wolkenformation, die, ähnlich wie undulatus-Bewölkung, wellenförmige Strukturen aufweist, aber eine markantere Amplitude und horizontale Ausdehnung hat. Diese Wolkenformation wird als eine besonders turbulente und ausgeprägte Form von undulatus bezeichnet und erhält daher inoffiziell den Namen „Asperatus“ (lateinisch asper=grob, herb, schroff).

Undulatus Asperatus (Diese Datei ist unter der Creative Commons-Lizenz Namensnennung 3.0 Unported lizenziert. Author: Agathman)

Undulatus Asperatus (Diese Datei ist unter der Creative Commons-Lizenz Namensnennung 3.0 Unported lizenziert. Author: Agathman)

Diese Wolkenerscheinung tritt vor allem in den Great Plains der USA im Zusammenhang mit Cumulonimbus-Bewölkung auf.

Undulatus asperatus wurde zur Aufnahme in den internationalen Wolkenatlas vorgeschlagen (der als Grundlage der Strukturierung von wolken-online.de dient) und es muss geklärt werden, ob asperatus tatsächlich eine neue Wolkenunterart darstellt oder bereits durch undulatus ausreichend beschrieben wird. Auf „Wolken Online“ wird undulatus asperatus deshalb erstmal auch nicht eingeführt, solange asperatus nicht offiziell als Wolkenunterart in den internationalen Wolkenatlas aufgenommen wird.

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Storm ChAse Project LEipzig: Tornadogenesis

Viel müssen Stormchaser auf sich nehmen, vor allem Geduld und Beharrlichkeit. Und irgendwann ist es soweit und man bekommt die Möglichkeit, seine Tornadojagd mit wunderbaren Fotos und Videos zu krönen. So geschehen am 31.5.2010 beim Storm ChAse Project LEipzig (www.schaple.com).

Ich verweise hier lediglich auf den Tagebucheintrag und stelle hier das YouTube-Video dieser beeindruckenden Entwicklung eines Tornados ein.

Glückwunsch Jungs!

Update: Jetzt auch als Video auf  Wolken-Online.de

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Gewitter

Gewitter

Gewitter gehören zu den beeindruckensten Naturschauspielen in der Atmosphäre. Viele finden dieses Phänomen faszinierend, andere wiederum beängstigend. Tatsächlich ist ein Gewitter nicht ungefährlich. Zwischen Wolke und Erdboden erreichen Blitze eine Spannung von 30 bis 40 Millionen Volt, die für einen Menschen bei einem Einschlag in unmittelbarer Nähe tödlich sein kann.

Gewitter entstehen in Cumulonimbus-Wolken, d.h. Voraussetzung ist immer ein kräftige Konvektion, die mit einem Cumulus beginnt und in einem Cumulonimbus endet (Der Cumulus). Man unterscheidet hauptsächlich zwischen 3 Formen von Gewittern:

1. Luftmassengewitter: Sie entstehen durch starke Sonneneinstrahlung, die zur Erwärmung des Erdbodens und der darüber liegenden Luftschichten und folgerichtig zum Aufsteigen von Luftpaketen führt. Bei ausreichend vorhandener Feuchtigkeit und instabilen Atmosphärenverhältnissen können schließlich Gewitterwolken entstehen. Luftmassengewitter sind lokale Gewitter und treten meisten zu Zeiten stärkster Erwärmung auf, d.h. in den späten Nachmittagsstunden im Sommer.

2. Frontengewitter: An Luftmassenfronten können ebenfalls Gewitter entstehen. Vorzugsweise treten diese an Kaltfronten auf, wo sich kalte unter warme Luftmassen schieben, letztere zum Aufsteigen gezwungen werden und zu labilen Atmosphärenverhältnissen führen. In selteneren Fällen können auch Frontengewiter an Warmfronten entstehen, wo warme über kalte Luftmassen gleiten und an den Grenzflächen Konvektion entstehen kann. Auch in Okklusionen treten Gewitter auf, vor allem, wenn sie Kaltfrontcharakter haben. Frontengewitter treten entlang der Fronten auf und sind daher großflächiger vertreten als Luftmassengewitter und können zu allen Tageszeiten, auch nachts, auftreten.

3. Orografische Gewitter: Wie bei Luftmassen- und Frontengewitter ist die Initiierung einer Luftmassenhebung Voraussetzung für die Bildung von Gewittern. Bei orografischen Gewittern geschieht dies durch Hebungsvorgänge an Gebirgen. Dies ist bei Stauwetterlagen der Fall, wo feucht-warme Luftmassen an der windzugewandten Gebirgsseite (Luv) zum Aufsteigen gezwungen werden und zur Labilisierung führen. Auf der windabgewandten Seiten sinken die Luftmassen wieder ab und führen zur Wolkenauflösung, während es am Luv regnet und gewittert.

Cumulonimbus-Wolken haben eine sehr große vertikal Erstreckung, wodurch im oberen Teil der Wolke hauptsächlich Eiskristalle vorkommen, die sich ineinander verhaken können und irgendwann so schwer werden, dass sie gegen die starken Aufwinde in der Wolke nach unten zu sinken. Diese nach unten sinkenden Graupelkörner kollidieren auf ihrem Weg mit leichteren Eiskristallen. Durch diese Kollisionen erhalten die schwereren Graupel negative, die leichteren Eiskristalle positive Ladungen. Die schweren negativ geladen Graupel sinken weiter in der Wolke ab, die leichten positiv geladenen Eiskristalle werden durch die Aufwinde in den oberen Teil der Wolke transportiert. Dadurch findet eine Ladungstrennung statt, wobei im oberen Teil des Cumulonimbus positive und im unteren Teil negative Raumladungen zu finden sind und somit ein Spannungspotential vorherrscht. Ein Blitz entsteht dann, wenn ein Potenzialausgleich innerhalb der Wolke bzw. des Wolkenunterteils und dem Erdboden erfolgt.

Literatur:

Gösta, Liliequist, Cerhak (1994): Allgemeine Meteorologie. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH

http://de.wikipedia.org

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Unterschiede zwischen ähnlichen Wolkengattungen

Cirrocumulus,  Altocumulus oder  Stratocumulus? Das ist so manchmal die Frage. Ein Entscheidungskriterium wäre die Höhe der Wolken, allerdings ist eine subjektive Höhenabschätzung sehr schwierig, zum anderen überschneiden sich die einzelnen Wolkenstockwerke (hohe Wolken (5-13 km), mittelhohe Wolken (2-7 km), tiefe Wolken (0-2 km)). Doch auch eine Unterscheidung von Wolkengattungen im gleichen Wolkenstockwerk ist manchmal nicht einfach (z.B. bei  Cirrus und  Cirrostratus). Im Folgenden sollen die einzelnen Wolkengattungen von ähnlichen Wolken abgegrenzt werden.

1. Unterschiede zwischen Cirrus und anderen Wolkengattungen

(a) Cirrocumulus

Cirrus in rundlichen Büscheln oder in Form kleiner abgerundeter Türmchen oder Zinnen, die aus einer gemeinsamen Basis herauswachsen, kann mit Cirrocumulus von ähnlichen Aussehen verwechselt werden. Das Unterscheidungsmerkmal besteht darin, dass die Cirrus-Büschel oder -Türmchen im Gegensatz zu denen der Cirrocumulus-Wolke eine Breite von mehr als 1 Grad haben, sofern sie in einem Winkel von mehr als 30 Grad über dem Horizont beobachtet werden.

(b) Cirrostratus

Cirrus-Wolken unterscheiden sich von Cirrostratus durch ihre zusammenhanglose Struktur oder – wenn sie in Feldern oder Bändern sind – durch ihre geringe horizontale Erstreckung oder die geringe Breite ihrer zusammenhängenden Teile. Cirrus in Horizontnähe kann wegen der Perspektivwirkung manchmal schwer von Cirrostratus unterschieden werden.

(c) Altocumulus

Cirrus in rundlichen Büscheln oder in Form kleiner abgerundeter Türmchen oder Zinnen, die aus einer gemeinsamen Basis herauswachsen, unterschiedet sich von ähnlich aussehendem Altocumulus dadurch, dass sein Feinstruktur seidiger bzw. faseriger als die der Altocumulus-Wolke ist.

(d) Altostratus

Dichte Cirrus-Flecken unterscheiden sich von Altostratus-Flecken durch ihre geringere horizontale Erstreckung und ihre überwiegend weiße Färbung.

2. Unterschiede zwischen Cirrocumulus und anderen Wolkengattungen

(a) Cirrus und Cirrostratus

Cirrocumulus in rundlichen Büscheln oder in Form kleiner abgerundeter Türmchen, die aus einer gemeinsamen Basis herauswachsen, können mit ähnlich aussehendem Cirrus verwechselt werden. Das Unterscheidungsmerkmal besteht darin, dass die Cirrocumulus-Büschel oder -Türmchen im Gegensatz zu denen von Cirrus eine Breite von weniger als 1 Grad haben, sofern sie in einem Winkel von mehr als 30 Grad über dem Horizont beobachtet werden. Ein Cirrocumulus-Feld unterscheidet sich von Cirrus und Cirrostratus durch die gerippelte Form sowie durch die Unterteilung in sehr kleine Wölkchen. Dabei können faserig, seidig oder glatt aussehende Abschnitte (die für Cirrus oder Cirrostratus charakteristisch sind) auftreten; sie machen jedoch insgesamt nur den kleineren Teil aus.

(b) Altocumulus

Cirrocumulus unterscheidet sich von Altocumulus dadurch, dass die meisten Wolkenteile nur sehr klein sind (definitionsgemäß haben sie eine Breite von weniger als 1 Grad, sofern sie in einem Winkel von mehr als 30 Grad über dem Horizont beobachtet werden) und keine Eigenschatten bilden.

3. Unterschiede zwischen Cirrostratus und anderen Wolkengattungen

(a) Cirrus

Cirrostratus unterscheidet sich von Cirrus dadurch, dass er in Form eines Schleiers von zumeist großer horizontaler Erstreckung auftritt.

(b) Cirrocumulus und Altocumulus

Cirrostratus hat ein allgemein diffuses Aussehen und zeigt keine körnige oder gerippelte Struktur, schuppenartige Teile, Ballen, Walzen usw., also Merkmale, die für Cirrocumulus und Altocumulus charakteristisch sind.

(c) Altostratus

Cirrostratus unterscheidet sich von Altostratus dadurch, dass er von geringerer Mächtigkeit ist und Halo-Erscheinungen vorkommen können. Cirrostratus in Horizontnähe kann mit Altostratus verwechselt werden. Die Langsamkeit sowohl der wahrnehmbaren Bewegung als auch der Veränderungen von Mächtigkeit und Erscheinungsform ist für Cirrostratus charakteristisch und gibt einen guten Anhalt für die Unterscheidung dieser Wolken von Altostratus sowie Stratus.

(d) Stratus

Cirrostratus kann mit sehr dünnem Stratus verwechselt werden, der bei einem Winkelabstand von weniger als 45 Grad von der Sonne leuchtend weiß erscheinen kann. Jedoch unterscheidet sich Cirrostratus von Stratus dadurch, dass er überall weißlich aussieht und möglicherweise eine faserige Struktur aufweist. Darüber hinaus sind bei Cirrostratus häufig Halo-Erscheinungen zu sehen, während dies bei Stratus – ausgenommen bei sehr niedrigen Temperaturen – nicht der Fall ist.

(e) Trockener Dunst

Cirrostratus unterscheidet sich von einem Dunstschleier dadurch, dass letzterer opaleszent ist oder eine schmutzig gelbliche bis bräunliche Färbung hat. Es ist manchmal schwierig, Cirrostratus durch Dunst hindurch zu erkennen.

4. Unterschiede zwischen Altocumulus und anderen Wolkengattungen

(a) Cirrus

Bei Altocumulus entstehen manchmal herabhängende, faserig aussehende Schleppen (Virga). In solchen Fällen werden die Wolken Altocumulus und nicht Cirrus genannt, und zwar so lange, wie nicht überall das Aussehen faserig oder seidig schimmernd ist.

(b) Cirrocumulus

Altocumulus kann bisweilen mit Cirrocumulus verwechselt werden. In Zweifelsfällen wird die Wolke, falls Eigenschatten auftreten, definitionsgemäß als Altocumulus bezeichnet, auch dann, wenn die Wolkenteile eine Breite von weniger als 1 Grad haben. Wolken ohne Eigenschatten gelten definitionsgemäß noch als Altocumulus, falls die meisten der regelmäßig angeordneten Wolkenteile bei einem Beobachtungswinkel von mehr als 30 Grad oberhalb des Horizontes eine Breite von 1–5 Grad haben. An dünnen Teilen von Altocumulus wird häufig Korona-Bildung und Irisieren beobachtet, jedoch nur selten bei Cirrocumulus.

(c) Altostratus

Eine Altocumulus-Schicht kann manchmal mit Altostratus verwechselt werden; in Zweifelsfällen werden die Wolken als Altocumulus bezeichnet, sofern irgendwelche Anzeichen von schuppenartigen Teilen, Ballen, Walzen usw. vorhanden sind.

(d) Stratocumulus

Altocumulus mit dunklen Teilen kann manchmal mit Stratocumulus verwechselt werden. Wenn die meisten der regelmäßig angeordneten Wolkenteile bei einem Beobachtungswinkel von mehr als 30 Grad über dem Horizont eine Breite von 1–5 Grad haben, dann handelt es sich um Altocumulus.

(e) Cumulus

Altocumulus in Form verstreut liegender Büschel kann mit kleinen Cumulus-Wolken verwechselt werden; die Altocumulus-Büschel haben jedoch häufig faserige Schleppen (Virga) und sind darüber hinaus in der Mehrzahl kleiner als die Cumulus-Wolken.

5. Unterschiede zwischen Altostratus und anderen Wolkengattungen

(a) Cirrus

In seltenen Fällen können sich Altostratus-Felder oder -Schichten zu Flecken zurückentwickeln, die dann mit Flecken von dichtem Cirrus zu verwechseln sind. Altostratus-Flecken jedoch besitzen eine größere horizontale Erstreckung und sehen vorwiegend grau aus.

(b) Cirrostratus

Der Cirrostratus hat eine leuchtend weiße Farbe und die Sonne wird meist nur wenig bedeckt, auch auf dem Erdboden werden scharfe Schatten geworfen. Eine hochgelegene, dünne Altostratus-Schicht kann mit einem Cirrostratus-Schleier verwechselt werden. Im Zweifelsfällen ist es bisweilen möglich, die Wolke richtig einzugruppieren, wenn berücksichtigt wird, dass bei Altostratus Gegenstände auf dem Erdboden keine Schatten werfen, und dass er dieselbe Wirkung wie Mattglas hat. Sind Halo-Erscheinungen zu sehen, so wird im Zweifelsfall die Wolke als Cirrostratus bezeichnet.

(c) Altocumulus und Stratocumulus

Altostratus hat manchmal Spalten, Rinnen oder Risse. Besonders sollte darauf geachtet werden, dass keine Verwechslung mit Altocumulus- oder Stratocumulus-Feldern oder -Schichten eintritt, da sie die gleichen Merkmale aufweisen. Altostratus lässt sich von Altocumulus und Stratocumulus durch sein gleichförmiges Aussehen unterscheiden.

(d) Nimbostratus

Eine tiefliegende dicke Altostratus-Schicht kann von einer ähnlichen Nimbostratus-Schicht dadurch unterschieden werden, dass bei Altostratus dünnere Stellen vorhanden sind, durch die hindurch die Sonne gegebenenfalls schwach erkennbar ist. Altostratus zeigt außerdem ein helleres Grau, und seine Unterseite ist gewöhnlich weniger gleichförmig als die von Nimbostratus. Falls in mondlosen Nächten Zweifel darüber entstehen, ob eine Wolke als Altostratus oder Nimbostratus bezeichnet werden soll, so erhält die Schicht nach Übereinkommen die Bezeichnung Altostratus, vorausgesetzt, dass weder Regen noch Schnee fällt.

(e) Stratus

Altostratus unterscheidet sich von Stratus – mit dem er verwechselt werden kann – durch seine Mattglaswirkung. Außerdem sieht Altostratus niemals weiß aus, wie es bei dünnem Stratus sein kann, wenn dieser ungefähr in Richtung auf die Sonne beobachtet wird.

6. Unterschiede zwischen Nimbostratus und anderen Wolkengattungen

(a) Altostratus

Dünner Nimbostratus kann mit dichtem Altostratus verwechselt werden. Nimbostratus hat im allgemeinen eine dunklere Graufärbung als Altostratus. Definitionsgemäß ist Nimbostratus überall so lichtundurchlässig, dass Sonne und Mond nicht zu sehen sind, während Altostratus beide nur dann verdeckt, wenn sie sich hinter den dicksten Stellen Stellen befinden. Falls in dunklen Nächten Zweifel darüber bestehen, ob eine Wolke als Nimbostratus oder Altostratus bezeichnet werden soll, so erhält die Wolke nach Übereinkommen die Bezeichnung Nimbostratus, sofern Regen oder Schnee den Erdboden erreicht.

(b) Altocumulus und Stratocumulus

Nimbostratus unterscheidet sich von einer dicken Altocumulus- oder Stratocumulus-Schicht dadurch, dass bei ersterem klar abgegrenzte einzelne Wolkenteile oder eine deutlich ausgeprägte Untergrenze fehlen.

(c) Stratus

Nimbostratus unterscheidet sich von dickerem Stratus dadurch, dass es sich bei ersterem um eine dichte Wolke handelt, aus der Regen, Schnee, Eiskörner oder Frostgraupeln fallen. Der gegebenenfalls bei Stratus vorkommende Niederschlag fällt dagegen in Form von Sprühregen, Eisprismen oder Schneegriesel.

(d) Cumulonimbus

Befindet sich der Beobachter unter einer Wolke, die wie ein Nimbostratus aussieht, aber von Blitz, Donner oder Hagel begleitet ist, so wird die Wolke nach Übereinkommen als Cumulonimbus bezeichnet.

7. Unterschiede zwischen Stratocumulus und anderen Wolkengattungen

(a) Cirrostratus

Stratocumulus kann bei besonders kaltem Wetter kräftige Virga-Bildung aus Eiskristallen hervorrufen, wobei manchmal Halo-Erscheinungen vorkommen. Dennoch lässt sich dabei Stratocumulus von Cirrostratus dadurch unterscheiden, dass er noch Andeutungen von Ballen, Walzen usw. aufweist. Außerdem ist die Lichtdurchlässigkeit von Stratocumulus geringer als die von Cirrostratus.

(b) Altocumulus

Stratocumulus kann manchmal mit Altocumulus, der dunkle Teil aufweist, verwechselt werden. Wenn bei einem Beobachtungswinkel von mehr als 30 Grad über dem Horizont die meisten der regelmäßig angeordneten Wolkenzellen anscheinend eine Breite von mehr als 5 Grad haben, so wird die Wolke als Stratocumulus bezeichnet.

(c) Altostratus, Nimbostratus und Stratus

Die Unterscheidung der Stratocumulus-Wolken von Altostratus, Nimbostratus und Stratus beruht darauf, dass bei Stratocumulus einzelne Wolkenteile zu unterscheiden sind, die miteinander verwachsen oder isoliert auftreten. Weiterhin sieht Stratocumulus im Gegensatz zum Altostratus, der häufig faserig erscheint, stets nicht-faserig aus, außer bei sehr niedrigen Temperaturen.
Neben den oben angeführten Unterscheidungsmerkmalen geben der Niederschlagscharakter sowie die Natur seiner Teilchen einen guten Anhalt bei der Eingruppierung der Wolke; Niederschlag aus Stratocumulus ist stets von schwacher Intensität.

(d) Cumulus

Stratocumulus unterscheidet sich von Cumulus dadurch, dass seine einzelnen Teile gewöhnlich in Gruppen oder Bänken auftreten und im allgemeinen eine abgeflachte Oberseite haben; wenn sie jedoch die Gestalt von Kuppeln aufweist, so wachsen diese im Gegensatz zu denen bei Cumulus aus einer zusammenhängenden Basis heraus.

8. Unterschiede zwischen Stratus und anderen Wolkengattungen

(a) Cirrus

Gelegentlich nimmt Stratus infolge der Windverhältnisse stellenweise die Form grober Fasern an, die sich von denen der Cirrus-Wolken dadurch unterscheiden, dass sie – ausgenommen bei Blickrichtung gegen die Sonne – bedeutend weniger weiß und nicht so diffus sind und gewöhnlich ihre Gestalt rasch ändern.

(b) Cirrostratus

Eine dünne Stratus-Schicht kann mit Cirrostratus verwechselt werden. Stratus ist jedoch nicht so leuchtend weiß, ausgenommen bei Blickrichtung gegen die Sonne. Darüber hinaus kann bei Stratus Korona-Bildung beobachtet werden.

(c) Altostratus

Stratus unterscheidet sich von Altostratus dadurch, dass er die Umrisse der Sonne nicht verwischt (keine Mattglaswirkung).

(d) Nimbostratus

Eine dicke Stratus-Schicht kann mit Nimbostratus verwechselt werden. Zur Unterscheidung zwischen diesen beiden Wolkengattungen dienen die folgenden Merkmale:

(1) Im allgemeinen hat Stratus eine deutlicher ausgeprägte und einförmigere Unterseite als Nimbostratus. Außerdem hat Stratus ein „trockenes“ Aussehen, das zu dem „nassen“ Nimbostratus in mehr oder weniger deutlichem Gegensatz steht.

(2) Eine verhältnismäßig dünne Stratus-Schicht lässt die Umrisse von Sonne und Mond deutlich erkennen, zumindest durch die schwächsten Stellen hindurch; Nimbostratus dagegen verdeckt sie gänzlich.

(3) Wenn bei der beobachteten Wolke Niederschlag auftritt, so ist es recht leicht, Stratus von Nimbostratus zu unterscheiden, wenn man berücksichtigt, dass Stratus nur schwachen Niederschlag in Form von Sprühregen, Schnee oder Schneegriesel hervorrufen kann, während Nimbostratus fast stets Regen, Schnee, Eiskörner oder Frostgraupeln erzeugt. Eine Schwierigkeit tritt jedoch dann auf, wenn Niederschlag aus einer höher gelegenen Wolke durch eine Stratus-Schicht hindurchfällt. In diesem Fall sieht eine dunkle und einförmige Stratus-Schicht dem Nimbostratus sehr ähnlich und kann sehr leicht mit ihm verwechselt werden.

(4) Stratus tritt eher bei Windstille oder schwachem Wind als bei starkem Wind auf, während Nimbostratus gewöhnlich bei mäßig bis starkem Wind vorkommt; jedoch sollten diese Merkmale allein nicht als Grundlage für die Unterscheidung dienen.

(5) Vor dem Aufkommen einer dicken Stratus-Schicht müssen durchaus nicht immer andere Wolken im mittleren und niederen Stockwerk vorhanden sein. Andererseits folgt Nimbostratus fast stets auf andere Wolken (gewöhnlich des mittleren Stockwerks) oder entwickelt sich aus vorher vorhandener Bewölkung.

(e) Stratocumulus

Stratus unterscheidet sich von Stratocumulus dadurch, dass bei ersterem Anzeichen für zusammengewachsene oder isolierte Wolkenteile fehlen.

(f) Cumulus

Stratus in Fetzen unterscheidet sich von zerfetztem Cumulus dadurch, dass er nicht so weiß und auch weniger dick ist. Ferner hat Stratus eine geringere vertikale Ausdehnung.

9. Unterschiede zwischen Cumulus und anderen Wolkengattungen

(a) Altocumulus und Stratocumulus

Kleine Cumulus-Wolken können so zahlreich sein und so dicht beieinander liegen, dass sie wie eine Stratocumulus- oder Altocumulus-Schicht aussehen, besonders dann, wenn sie in Horizontnähe beobachtet werden. Die Wolken sollten als Cumulus bezeichnet werden, solange ihre Obergrenzen noch Kuppelform haben und ihre Unterseiten nicht zusammengewachsen sind.

(b) Altostratus und Nimbostratus

Wenn eine sehr umfangreiche Cumulus-Wolke, aus der Niederschlag fällt, sich unmittelbar über dem Beobachter befindet, so kann sie mit Altostratus oder Nimbostratus verwechselt werden. Der Niederschlagscharakter kann bei der Unterscheidung zwischen Cumulus und den letztgenannten Wolken als Anhalt dienen. Ist nämlich der Niederschlag schauerartig, so handelt es sich um eine Cumulus-Wolke.

(c) Cumulonimbus

Da Cumulonimbus im allgemeinen durch Weiterentwicklung und Umbildung von Cumulus entsteht, ist es manchmal schwierig, einen Cumulus mit starker Vertikalentwicklung von einem Cumulonimbus zu unterscheiden. Die Wolke sollte so lange Cumulus genannt werden, wie ihre emporschießenden oberen Teile überall scharf abgegrenzt sind und keine faserige oder streifige Struktur erkennbar ist. Ist es nicht möglich, auf Grund sonstiger Anhaltspunkte zu entscheiden, ob eine Wolke Cumulus oder Cumulonimbus genannt werden soll, so muss nach Übereinkommen die Bezeichnung Cumulus angewendet werden, falls nicht Blitze, Donner oder Hagel auftreten.

(d) Stratus-Fetzen

Zerfetzter Cumulus wird von Stratus-Fetzen dadurch unterschieden, dass er im allgemeinen eine größere vertikale Ausdehnung besitzt und gewöhnlich heller und weniger durchsichtig aussieht. Zerfetzte Cumulus hat darüber hinaus manchmal abgerundete oder kuppelförmige Obergrenzen, die bei Stratus-Fetzen stets fehlen.

10. Unterschiede zwischen Cumulonimbus und anderen Wolkengattungen

(a) Nimbostratus

Wenn Cumulonimbus-Wolken eine großen Teil des Himmels bedecken, können sie leicht mit Nimbostratus verwechselt werden, insbesondere dann, wenn sich die Wolkeneingruppierung ausschließlich auf das Aussehen der Unterseite gründet. In diesem Falle kann der Niederschlagscharakter für die Unterscheidung von Cumulonimbus und Nimbostratus einen Hinweis geben. Ist der Niederschlag schauerartig oder von Blitz, Donner oder Hagel begleitet, so wird nach Übereinkommen die Wolke als Cumulonimbus bezeichnet.

(b) Cumulus

Einzelne Cumulonimbus-Wolken sehen fast genauso aus wie große, kräftig ausgebildete Cumulus-Wolken. Eine solche Wolke sollte erst dann Cumulonimbus genannt werden, wenn wenigstens bei einem Teil des oberen Abschnitts die Umrisse an Schärfe verlieren oder die Oberfläche faserige oder streifige Struktur aufweisen. Wenn es nicht möglich ist, nach den oben erwähnten Merkmalen zu unterscheiden, ob es sich um eine Cumulonimbus- oder Cumulus-Wolke handelt, so sollte gemäß Übereinkommen die Wolke Cumulonimbus genannt werden, falls Blitze, Donner oder Hagel gleichzeitig auftreten.

Literatur:

Internationaler Wolkenatlas, 2. Auflage, Offenbach am Main 1990, Selbstverlag des Deutschen Wetterdienstes

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Warum sind Wolken weiß?

Wenn man von der Farbe der Wolken spricht, denkt man zuerst an weiß. Dass dies nicht immer der Realität entspricht sieht man besonders an verregneten Tagen, an denen eine dunkelgraue Wolkenmasse den Himmel bedeckt. Wenn wir uns aber einen Schönwettertag betrachten, an dem lediglich niedrige  Cumulus humilis-Wolken am Himmel zu finden sind, dann sind diese Wolken tatsächlich weiß.

Cumulus humilis

Der Cumulus humilis erscheint zumindest an der Oberseite weiß.

Doch warum erscheinen flache Wolke weiß? Das liegt an der Streuung des Sonnenlichtes an den Wolkentröpfchen. Ist die Wellenlänge des Lichtes gleich oder kleiner als Partikel in der Luft (in unserem Fall Wassertröpfchen), dann werden alle Wellenlängen des Lichtes an den Partikel gleich gestreut. Diese Streuung nennt man „Mie-Streuung“.

Wolkentröpfchen haben einen Durchmesser vom 1 bis 15 µm (1 µm ist 0,000001 m). Das Licht von der Sonne hat Wellenlängen von 0,23 bis 5 µm. Wichtig für die Erklärung der weißen Farbe der Wolken ist der sichtbare Teil der Sonnenstrahlung von 0,380 bis 0,780 µm. Die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes ist also kleiner als der Durchmesser der Wassertröpfchen. D.h. die Mie-Streuung ist hier anzuwenden, d.h. das gesamt sichtbare Licht wird gestreut. Erreichen uns nun alle Wellenlängen des sichtbaren gestreuten Lichtes, erscheint es weiß (jeder kennt den farbigen Kreisel, der bei Rotation und scheinbarer Mischung der Farben weiß erscheint).

Nun sind aber Wolken, vor allem mächtige, an der Unterseite dunkel:

Nimbostratus

Nimbostratus mit dunkler Unterseite

Dies liegt daran, dass bei mächtigen Wolken eben viele Wolkentröpfchen sind, die das Licht mehrfach streuen und somit weniger Sonnenlicht durch die Wolke dringt – deswegen die dunkle Farbe.

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Der vertikale Aufbau der Atmosphäre

Unter Atmosphäre versteht man die Lufthülle der Erde. Um die Atmosphäre einzuteilen, können verschiedene Einteilungskriterien eingesetzt werden.

Die gebräuchlichste Einteilung ist die nach dem vertikalen Temperaturgradienten, d.h. der Änderung der Temperatur mit der Höhe.

Aufbau der Erdatmosphäre

Aufbau der Erdatmosphäre This picture is licensed under the Creative Commons Attribution ShareAlike 2.5 License. Author: Niko Lang

Bis in Höhen von durchschnittlich 11 km Höhe liegt ein vertikaler Temperaturgradient von durchschnittlich 0,65 °C pro 100 m Höhe vor. Diese untere Schicht der Atmosphäre nennt man Troposphäre und die Oberkante Tropopause. Die Tropopause liegt in hohen geographischen Breiten bei ca. 8km, in Äquatornähe bei 15 km Höhe. Bei der Tropopause herrschen Temperaturen um -56 °C.

Über der Troposphäre liegt die Stratosphäre, die sich durch zunehmenden Temperaturen mit der Höhe auszeichnet. Die Oberseite der Stratosphäre, die sog. Stratopause, liegt in ca. 50 km Höhe bei Temperaturen um ca. +5 °C. Die Temperaturzunahme in der Stratosphäre lässt sich durch die Ozonschicht in ca. 30 km Höhe erklären, die kurzwellige Strahlung absorbiert und so zur Erwärmung führt.

Über der Stratosphäre erstreckt sich bis in 80 km Höhe die Mesosphäre mit Temperaturminima von -90 °C und mit erneut negativem vertikalem Temperaturgradienten.

Darüber wiederum befindet sich die Thermosphäre, die sich durch eine starke Temperaturzunahme mit der Höhe auszeichnet. Ihre Obergrenze ist fließend und kann nur ungefähr auf 500 km festgelegt werden, bevor sie in die Exosphäre übergeht.

Eine weitere Möglichkeit die Atmosphäre einzuteilen ist nach ihrer chemischen Zusammensetzung. Demnach unterscheidet man zwischen der Homosphäre bis in etwa 100 km Höhe, in der sich das Mischungsverhältnis der Gasbestandteile wie Stickstoffstoff, Sauerstoff, Argon…wenig ändert, und die Heterosphäre darüber, in der sich die Gase entsprechend ihres Molekül- bzw. Atomgewichts entmischen.

Eine letzte Einteilung ist die nach Ionisierungsprozessen in der Atmosphäre. Bis ca. 60 km spricht man von der Neutrosphäre, da dort überwiegend elektrisch neutrale Moleküle bzw. Atome vorkommen. Darüber, bis etwa 500 km Höhe, liegt die Ionoshpäre mit mehreren Schichten maximaler Ionisation (D-, E-, F1- und F2-Schicht).

Literatur:

Wetter und Klima (1989). Meyers Lexikonverlag

http://de.wikipedia.org

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Tornado

Unter Tornado versteht man ein kleinräumiges Starkwindsystem in Form eines vertikal stehenden Wirbels, der einen Durchmesser von mehr als 1 km haben kann. In einem Tornado können Windgeschwindigkeiten bis zu 450 km/h auftreten, die zu erhebliche Schäden führen können.

Voraussetzung für die Entstehung von Tornados sind große Temperatur- und Feuchteunterschiede, die zu einer feuchtlabilen Schichtung und damit zu starken vertikalen Winden in engen Aufwindschläuchen innerhalb von entstandenen mächtigen Cumulonimbus-Wolken führen. Am Boden konvergieren Luftmassen (fließen zusammen) und führen durch ihre radiale Ausrichtung und turbulenten Schwankungen zu einem Drehsinn. In mittlerer Höhe wird mit der zunehmenden Windgeschwindigkeit die gesamte Gewitterwolke in zyklonale Rotation versetzt. Durch die starken Fliehkräfte innerhalb der Wolke tritt ein starker, lokal begrenzter Abfall des Luftdrucks auf. Dadurch, dass der Luftdruck sinkt, kommt es unterhalb der Wolke zu Kondensationserscheinungen, die zusammen mit aufgewirbelten Staub den entstanden Tornado sichtbar machen. Tornados wandern mit einer Geschwindigkeit von ca. 50 km/h in Richtung der vorherrschenden Höhenströmung über 10 bis 300 km. (Wetter und Klima (1989). Meyers Lexikonverlag)

Tornados entstehen vor allem im mittleren Westen der USA, wo warmfeuchte Luftmassen aus dem Golf von Mexiko auf kalte Luftmassen aus den Rocky Mountains treffen. Durchschnittlich werden jährlich 750 Tornados in den USA registriert. Im folgenden Foto ist ein Beispiel eines Tornados in Texas zu sehen:

Tornado

Bei Wolkenklassifikationen spricht man übrigens von einem Cumulonimbus tuba.

Doch nicht nur in den USA, sondern auch in Europa und Deutschland sind Tornados möglich. Im Folgenden ein Foto aus Italien:

Tornado

In Deutschland treten ca. 20 registrierte Tornados pro Jahr auf, in Europa ca. 170.

Literatur:

Helmut Kraus (2000): Die Atmosphäre der Erde. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH

Wetter und Klima (1989). Meyers Lexikonverlag

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