Wolkenbildung

Wolkenbildung bezeichnet den Prozess der Entstehung von Wolken in der Atmosphäre. Sie tritt auf, wenn feuchte Luft aufsteigt, sich abkühlt und Wasserdampf kondensiert oder zu Eis kristallisiert. Für die Kondensation sind Kondensationskerne nötig – winzige Aerosolpartikel wie Staub oder Salz aus der Luft, an denen sich Wassermoleküle anlagern. Die Wahrscheinlichkeit der Wolkenbildung hängt von Feuchtigkeit, Temperatur, Druck und der Luftbewegung ab; der Taupunkt markiert die Temperatur, bei der die Luft gesättigt ist und Kondensation einsetzen kann.

Aufstieg der Luft erfolgt durch verschiedene Mechanismen: konvektiver Aufstieg durch Erwärmung und unebene Oberflächen, orographischer Aufstieg am Gebirge, Frontaufstieg an Frontensystemen oder horizontale Konvergenz in der bodennahen Atmosphäre. Beim Aufsteigen kühlt sich die Luft adiabatisch ab; erreicht sie den Taupunkt, kondensiert Wasserdampf zu Tröpfchen und es bilden sich Wolken. In höheren, kälteren Schichten können sich Eiskristalle bilden, weshalb viele Wolken eine Mischung aus Tröpfchen und Eis enthalten.

Wolkenarten werden anhand ihrer typischen Höhe eingeteilt: hoch liegende Cirrus, Cirrostratus und Cirrocumulus; mittlere Schichten Altostratus und Altocumulus; niedrige Wolken Stratus, Stratocumulus und Nimbostratus. Zusätzlich unterscheiden sich Wolken durch ihr vertikales Ausmaß: Cumulus- und Cumulonimbus-Wolken zeigen eine sichtbare, vertikale Entwicklung und können heftige Niederschläge verursachen. Die Bildung hängt von der Luftstabilität ab: stabile Schichten begünstigen flache Wolken, instabile Luft führt zu vertikal wachsenden Wolken.

Aus meteorologischer Sicht beeinflussen Wolken den Energiehaushalt der Erde, indem sie Sonnenstrahlung reflektieren und Infrarotstrahlung absorbieren. Sie sind zentrale Bestandteile des Wasserkreislaufs und prägen Wetter und Klima durch Niederschläge, Verdunstung und Luftfeuchtigkeit.

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