Wolken bestehen aus Wassermolekülen – eigentlich müssten sie also recht viel wiegen. Trotzdem bleiben sie am Himmel und ziehen an uns vorbei. Deutschlandfunk-Nova-Reporterin Ann-Kathrin Horn erklärt, welches Gewicht Wolken haben können und warum sie am Himmel bleiben.
Schauen wir an einen Himmel voller Wolken, sehen wir je nach Wetterlage alle möglichen Varianten: große Wolken, kleine Wolken - graue oder weiße. Im ersten Moment könnten wir glauben, dass große Wolken schwerer als kleine sind. Wie viel eine Wolke tatsächlich wiegt, hängt aber auch davon ab, wie sie aufgebaut ist, sagt Ann-Kathrin.
Und hier gibt es einige Möglichkeiten: Eine Kumuluswolke ist beispielsweise eine ganz normale Quellwolke. Wir kennen sie auch als Schäfchenwolke. Sie kann bei durchschnittlicher Größe aus rund 200 Tonnen Wasser bestehen – und wiegt damit auch 200 Tonnen. Das scheint im Vergleich noch wenig: Eine Gewitterwolke, Kumulonimbus genannt, kann sogar eine, bis mehrere Millionen Tonnen wiegen. Noch schwerer sind Wolken, die Tropenstürme bringen. Diese Wolken können mehrere hundert Millionen Tonnen wiegen.
"Eine Kumuluswolke, das ist eine ganz normale Quellwolke – man könnte auch sagen: Schäfchenwolke. Die kann in normaler Größe aus 200 Tonnen Wasser bestehen, also wiegt sie dann auch 200 Tonnen."
Wolken können mithilfe von Lasern gewogen werden
Um das Gewicht einer Wolke möglichst genau zu bestimmen, können beispielsweise Laser verwendet werden. Genau das haben eine Forscherin und ein Forscher für den britischen Sender BBC gemacht.
Sie sind mit einem Zeppelin in die Wolke geflogen und haben mit dem Laser deren Größe vermessen. Genauer: die Größe und Dichte der Wolke und die Größe und Dichte der einzelnen Wassertröpfchen. Allein diese, vergleichsweise kleine, graue Wolke, soll vier Tonnen gewogen haben – ungefähr so viel wie ein Elefant.
Erdanziehung hat nur wenig Einfluss auf Wolken
Einzelne Wolken können also mehrere Tonnen wiegen und fallen trotz Erdanziehung nicht auf uns. Zwar hat die Erdanziehung Einfluss auf Wolken – aber nur wenig. Wolken fallen circa einen Zentimeter pro Sekunde, können durch einen leichten Wind von unten aber schon wieder in die Höhe steigen.
"Die Erdanziehung hat tatsächlich Einfluss auf die Wolken, aber nur ganz wenig. Wolken fallen ungefähr einen Zentimeter pro Sekunde. Aber dann reicht ein kleiner Wind von unten und schon sind sie wieder oben."
Warum eine Wolke am Himmel bleibt, hat folgende Gründe:
- Die Wassertröpfchen-Luft ist leichter als die Luft um sie herum.
Die Luft um die Wolken herum, also trockene Luft, besteht aus Stickstoff und Sauerstoff. Stickstoff und Sauerstoff kommen als Moleküle nur im Doppelpack vor. Sie sind damit gemeinsam schwerer, als ein einzelnes Wassermolekül. Wolken wiederum bestehen aus Wassermolekülen, also feuchter Luft. Das bedeutet: Feuchte Luft, ist leichter als trockene Luft und bleibt oberhalb der trockenen Luft. - Die Wassertröpfchen werden von der Luft um sich herum nach oben gezogen.
Nehmen wir an, Gas in der Wolke wird zu Wasser. Wenn das passiert, wird Wärme nach außen gegeben Da warme Luft nach oben steigt, bedeutet dies: Die eigentlich schweren Wassertröpfchen werden nach oben gezogen – von der warmen Luft, die sie umgibt.
Es passiert also viel in einer Wolke. Das können zum Beispiel auch Passagiere in Flugzeugen spüren, wenn der Pilot durch die Wolkendecke fliegt und es hin und wieder ordentlich ruckelt.
"Und genau das ist auch der Grund, warum es im Flugzeug oft so ruckelt, wenn wir durch Wolken fliegen. Weil da nämlich so viel runter und hochsteigt."
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