Grundlegende Fakten, die jeder über Wolken wissen sollte

Wolken mögen wie große, flauschige Marshmallows am Himmel aussehen, aber in Wirklichkeit sind sie sichtbare Ansammlungen winziger Wassertröpfchen (oder Eiskristalle, wenn es kalt genug ist), die hoch in der Atmosphäre über der Erdoberfläche leben. Hier diskutieren wir die Wissenschaft der Wolken: wie sie sich bilden, bewegen und ihre Farbe ändern. 

Formation

Wolken bilden sich, wenn ein Luftpaket von der Oberfläche in die Atmosphäre aufsteigt. Wenn das Paket ansteigt, durchläuft es immer niedrigere Druckniveaus (der Druck nimmt mit der Höhe ab). Denken Sie daran, dass die Luft dazu neigt, sich von Bereichen mit höherem zu niedrigeren Druck zu bewegen. Wenn sich das Paket also in Bereiche mit niedrigerem Druck bewegt, drückt die Luft in ihm nach außen und bewirkt, dass es sich ausdehnt. Diese Expansion nutzt Wärmeenergie und kühlt somit das Luftpaket. Je weiter es nach oben geht, desto mehr kühlt es ab. Wenn seine Temperatur auf die Taupunkttemperatur abkühlt, kondensiert der Wasserdampf im Paket zu Tröpfchen flüssigen Wassers. Diese Tröpfchen sammeln sich dann auf den Oberflächen von Staub, Pollen, Rauch, Schmutz und Meersalzpartikeln, die als Kerne bezeichnet werden. (Diese Kerne sind hygroskopisch, dh sie ziehen Wassermoleküle an.) An diesem Punkt - wenn Wasserdampf kondensiert und sich auf Kondensationskernen absetzt - bilden sich Wolken und werden sichtbar.

Gestalten

Haben Sie jemals eine Wolke lange genug beobachtet, um zu sehen, wie sie sich nach außen ausdehnt, oder haben Sie einen Moment weggeschaut, um festzustellen, dass sich ihre Form im Rückblick geändert hat? Wenn ja, werden Sie froh sein zu wissen, dass es nicht Ihre Einbildung ist. Die Formen der Wolken ändern sich dank der Kondensations- und Verdunstungsprozesse ständig.

Nachdem sich eine Wolke gebildet hat, hört die Kondensation nicht auf. Aus diesem Grund bemerken wir manchmal Wolken, die sich in den benachbarten Himmel ausdehnen. Während jedoch die Strömungen warmer, feuchter Luft weiter ansteigen und Kondenswasser zuführen, dringt trockenere Luft aus der Umgebung schließlich in die schwimmende Luftsäule ein Mitnahme. Wenn diese trockenere Luft in den Wolkenkörper eingeführt wird, verdampft sie die Wolkentröpfchen und bewirkt, dass sich Teile der Wolke auflösen.

Bewegung 

Wolken fangen hoch in der Atmosphäre an, weil sie dort entstehen, aber sie bleiben dank der winzigen Partikel, die sie enthalten, schwebend.

Wassertröpfchen oder Eiskristalle einer Wolke sind sehr klein, weniger als a Mikron (das ist weniger als ein Millionstel Meter). Aus diesem Grund reagieren sie sehr langsam auf die Schwerkraft. Betrachten Sie zur Veranschaulichung dieses Konzepts einen Stein und eine Feder. Die Schwerkraft wirkt sich auf jeden aus, jedoch fällt der Stein schnell, während die Feder aufgrund ihres geringeren Gewichts allmählich zum Boden abfällt. Vergleichen Sie nun eine Feder und ein einzelnes Wolkentröpfchenpartikel. Der Fall des Partikels dauert sogar länger als der Fall der Feder, und aufgrund der geringen Größe des Partikels wird es durch die geringste Bewegung der Luft in der Luft gehalten. Da dies für jedes Wolkentröpfchen gilt, gilt es für die gesamte Wolke selbst.

Wolken bewegen sich mit den oberen Winden. Sie bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung wie der vorherrschende Wind auf Wolkenebene (niedrig, mittel oder hoch)..

Hochnivellierte Wolken gehören zu den sich am schnellsten bewegenden, weil sie sich in der Nähe der Spitze der Troposphäre bilden und vom Jetstream geschoben werden.

Farbe

Die Farbe einer Wolke wird durch das Licht bestimmt, das sie von der Sonne empfängt. (Denken Sie daran, dass die Sonne weißes Licht aussendet; dieses weiße Licht besteht aus allen Farben des sichtbaren Spektrums: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo, Violett; und dass jede Farbe des sichtbaren Spektrums eine elektromagnetische Welle darstellt von einer anderen Länge.)

Der Prozess funktioniert folgendermaßen: Während die Lichtwellen der Sonne durch die Atmosphäre und die Wolken fließen, treffen sie auf die einzelnen Wassertröpfchen, aus denen eine Wolke besteht. Da die Wassertropfen eine ähnliche Größe wie die Wellenlänge des Sonnenlichts haben, streuen sie das Sonnenlicht in einer Art Streuung, die als bekannt ist Mie streut in welchem alle Lichtwellenlängen werden gestreut. Da alle Wellenlängen gestreut sind und alle Farben im Spektrum zusammen weißes Licht ergeben, sehen wir weiße Wolken.

Bei dickeren Wolken, wie zum Beispiel Stratus, fällt das Sonnenlicht durch, ist aber blockiert. Dies gibt der Wolke ein gräuliches Aussehen.