Innerer Zusammenhalt von Wolken

Wissenschaft Wetter & Meteorologie
#1

Hallo zusammen,

neulich wurde ich gefragt, warum Wolken eigentlich zusammenhalten und nicht beliebig auseinanderfliessen. Eine dieser typischen „Du-Bist-Doch-Physiker-Jetzt-Sag-Mal-Fragen“ :smile:

Es scheint ja beides zu geben: Der Kondensstreifen eines Flugzeugs ist gut lokalisiert, waehrend der Regenhimmel von Wuppertal heute nachmittag fast konturlos grau ist.

Sind nun alle lokalisierten Wolken gefroren (wie Kondensstreifen)? Oder haelt eine elektrostatische Kraft die Wassertroepfchen zusammen? Oder sind die Wolken lokalisiert, weil schon die Kondensationskerne lokalisiert sind?

Gruss,
klaus

#2

Hallo!

neulich wurde ich gefragt, warum Wolken eigentlich
zusammenhalten und nicht beliebig auseinanderfliessen. Eine
dieser typischen „Du-Bist-Doch-Physiker-Jetzt-Sag-Mal-Fragen“

-)

Es scheint ja beides zu geben: Der Kondensstreifen eines
Flugzeugs ist gut lokalisiert, waehrend der Regenhimmel von
Wuppertal heute nachmittag fast konturlos grau ist.

Das hängt mit der Entstehung der Wolke zusammen:

  • Wenn eine Luftmasse gleichmäßig unter ihren Taupunkt abgekühlt wird, bildet sich eine Schichtwolke ohne scharfe Ränder (Stratus).
  • Wenn eine feuchte Luftmasse z. B. durch Aufwinde sich lokal abkühlt, bildet sich nur an der Stelle eine scharf begrenzte Haufenwolke (Cumulus). Deswegen haben Cumulus-Wolken meist eine gemeinsame Untergrenze (Wolkenbasis), nämlich die Höhe, wo die feuchte aufsteigende Luft ihren Taupunkt erreicht. Sonderfall: „Föhnfische“ (Lenticularis). Diese Wolken entstehen durch einen Luftwirbel, der in seinem oberen Bereich kalt genug ist um eine Wolke auszubilden. Sinkt die Luftmasse wieder ab, endet die Wolke an dieser Stelle. Das sieht dann so aus: http://www.northantsweather.org.uk/images/2005/lenti… (Wenn man so will: Die Wolke endet nicht an ihren Rändern. Sie wird dort unsichtbar)

Michael

#3

Wolken sind nur das Symptom
Hi,

Wolken sind keine Gebilde mit eigenem inneren Zusammenhalt, sondern Wolken markieren nur Gebiete in der Luft, sozusagen „Blasen“, in den entsprechende Verhältnisse herrschen, damit dort Wasser auskondensiert.

Die Luft ist keine homogene Masse, sondern ein sehr heterogenes, sich permanent bewegendes „blasiges“ und turbulentes Gemisch mit Schlieren, Hoch- und Tiefdruckgebieten, Konvektionszellen etc., auf allen Skalen.

Daß weiß zB jeder Segelflieger und man spürt es auch, wenn man mit dem Verkehrsflugzeug durch „Turbulenzen“ fliegt - hier durchschneidet der Tragflügel in schneller Abfolge Luftgebiete unterschiedlicher Dichte.

Ein hochinteressanter, dynamischer und sehr physikalischer Vorgang.

Gruß
Moriarty

#4

Hallo!

Daß weiß zB jeder Segelflieger und man spürt es auch, wenn man
mit dem Verkehrsflugzeug durch „Turbulenzen“ fliegt - hier
durchschneidet der Tragflügel in schneller Abfolge Luftgebiete
unterschiedlicher Dichte.

Auch so ein Märchen…

Die Dichte eines Gases hängt im Wesentlichen von seinem Druck und seiner Temperatur ab. In den Entfernungen, in denen sich ein Flugzeug innerhalb weniger Sekunden bewegt, schwankt die Temperatur um wenige Kelvin und der Druck um wenige Pascal. Die Dichteschwankungen spielen sich also grob geschätzt im Promillebereich ab - das ist (wenn man die Trägheit des Flugzeugs bedenkt) für den Insassen kaum spürbar.

Turbulenzen sind in Wirklichkeit Auf- und Abwinde, die ein Flugzeug in schneller Folge durchfliegt. An thermisch guten Tagen bläst die Luft in einem Thermikbart gerne mal mit 5 m/s nach oben. (In einer Gewitterwolke sind es auch schon mal 30 m/s). Aus Kontinuitätsgründen befindet sich meist unmittelbar daneben ein Abwind ähnlicher Größenordnung. Man kann sich leicht ausmalen, was das für Lastwechsel an den Tragflächen bewirkt!

Kurz auf den Punkt gebracht: Es gibt keine Luftlöcher! (auch wenn fast jeder Flugzeuginsasse glaubt, sie zu spüren).

Michael

#5

Danke! (owT)
Hallo Michael und Moriarty,

vielen Dank fuer eure Antworten!

Gruss,
klaus