Niederschlagbildung

Niederschlagbildung bezeichnet die Prozesse, durch die in der Atmosphäre Wolken Tropfen- oder Eiskristallpartikel bilden, die als Niederschlag zur Erdoberfläche gelangen. Ausgangspunkt ist Wasserdampf, der in Wolken kondensiert und zu Tröpfchen oder Eiskristallen wächst. Das Verhältnis von Temperatur, Feuchte und vertikalen Aufwinden bestimmt, ob sich Flüssigtröpfchen oder Eis bildet.

In warmen Wolken dominiert die Kollisions-Koaleszenz: Wolkentröpfchen wachsen durch Zusammenstöße zu größeren Tropfen, die schließlich fallen. In kalten Wolken spielen Eisprozesse eine zentrale Rolle: Der Bergeron-Findeisen-Prozess beschreibt, wie Eis Kristalle wachsen, während superkühlte Tröpfchen verdampfen. Riming (Anlagerung von Flüssigwasser an Eiskristallen) und Aggregation erhöhen ebenfalls Tropfengröße oder Kristallflächen.

Die Art des Niederschlags ergibt sich aus der vertikalen Temperaturstruktur, Feuchte und dem Aufwind der Luft. Bei anhaltend warmem Profil schmilzt Schnee in wärmeren Schichten zu Regen; bei überwiegend kalten Schichten können Schnee, Graupel oder Hagel entstehen. Mischformen wie Schneeregen oder Eisregen treten auf, wenn sich mehrere Phasen in der Wolke abwechseln.

Auf- und Tiefdruckgebiete, Konvektion, Fronten und die Topografie der Landschaft beeinflussen Wolkenaufbau und das Wachstum von Tropfen oder Kristallen. Zur Vorhersage und Analyse werden Radar-, Satelliten- und Bodenbeobachtungen sowie numerische Modelle eingesetzt, die mikroskopische Prozesse mit makroskopischen Wettersystemen verbinden.

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