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Neue Arten im großen Atlas: Wolken - ein Rätsel für die Wissenschaft

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Mal ballen sie sich zu gewaltigen Bergen zusammen, ... (Foto: picture alliance / dpa)

Mal ballen sie sich zu gewaltigen Bergen zusammen, ...

Mal ballen sie sich zu gewaltigen Bergen zusammen, ...

... mal schweben sie federleicht am blauen Himmel.

Ob wir das Wetter als gut ...

... oder schlecht empfinden, ...

... hängt in erster Linie von der Wolkenbildung ab.

Oft bringen Wolken Regen, obwohl die Wettervorhersage einen trockenen Nachmittag angekündigt hat.

Dann ist es auch mal umgekehrt. Wolken scheinen so selbstverständlich, und dennoch ...

... stellen sie die Wissenschaft vor große Rätsel. Und das trotz modernster technischer Möglichkeiten.

"Auf viele Fragen haben wir noch keine Antworten", sagt Prof. Dr. Manfred Wendisch, Leiter des Leipziger Uni-Instituts für Meteorologie.

"Jede Wolke ist eine andere, ...

... und es gibt noch viele unklare Mechanismen bei den Prozessen, die sich in den Wolken abspielen", so Wendisch.

Wettervorhersagen haben damit zu kämpfen, dass sich die Vorgänge in den Wolken oft auf winzig kleinen Räumen abspielen.

Die Niederschlagsprognose dagegen wird mit eher großräumigen Berechnungsmodellen gemacht.

"Wir wissen, dass winzige Aerosolpartikel in der Atmosphäre unabdingbar für die Wolkenbildung sind. Die Luft mit den Partikeln steigt vom Boden auf und kühlt sich dabei ab, wodurch sich die Tropfen und damit die Wolke bilden", erklärt Wendisch.

In unseren Breiten entsteht Niederschlag, wenn in der Wolke erste Wassertropfen gefrieren. Sie ziehen den Wasserdampf in der Wolke an sich und wachsen dabei.

Immer größere Eispartikel entstehen. Sie werden schwer und fallen herunter. Dabei tauen sie auf und kommen als große Tropfen am Boden an.

"Bei diesem Prozess gibt es für uns noch jede Menge Geheimnisse", sagt Forscher Wendisch. Um herauszufinden, wie Wolken funktionieren, vor allem im Detail, ...

... untersuchen die Wissenschaftler die Wolken unter anderem per Laser vom Flugzeug oder Hubschrauber aus. Grundsätzlich unterscheiden Meteorologen ...

... zehn verschiedene Wolkengattungen, die mit allen Arten, Unterarten und Sonderformen im internationalen Wolkenatlas der Weltwetterorganisation WMO beschrieben sind. Hier findet man ...

... Federwolken ebenso wie ...

... Schäfchenwolken und ...

... Schleierwolken.

Dann sind da noch verschiedene Schichtwolken, mal mit Regen, ...

... mal ohne, ...

... und die Haufenwolken, die ...

... mit den Gewitterwolken verwandt sind. Die verschiedenen Wolkentypen sind ...

... in unterschiedlichen Höhen am Himmel unterwegs. Im März 2017 erschien nach 30 Jahren eine Neuauflage des Wolkenatlas, die einige ...

... neue Arten anerkennt. So wird zum Beispiel erstmalig die Volutus-Wolke aufgeführt. Sie ist wie ein Nudelholz geformt und scheint vorwärts zu rollen. Auch die ...

... Asperatus-Wolke wurde ergänzt: eine dramatische, wellenartige Formation, die zu den Altocumulus-Wolken gehört. Ebenfalls hinzugekommen ist ...

... die Flammagenitus - eine Wolke, die sich durch Waldbrände entwickelt, sowie die ...

... Cataractagenitus, die sich über Wasserfällen bildet. Und dann ist da noch ...

... Homogenitus neu im Wolkenatlas: die durch menschliche Aktivitäten entstandene Wolke. Dazu zählen zum Beispiel Kondensstreifen oder auch ...

... die Wolken, die im Ausstoß von Schornsteinen ihren Ursprung haben. Für die Wissenschaft ist es wichtig, herauszufinden, ...

... wie sehr der Mensch - zum Beispiel auch durch Feinstaub - auf die Wolkenbildung Einfluss nimmt.

Es geht letztlich nicht nur um Wettervorhersagen, sondern ...

... auch um Klimaforschung.

Beim Leibniz-Institut für Troposphärenforschung in Leipzig steht daher ein Wolkensimulator. "Hier untersuchen wir", so der Leiter des Wolkenlabors, Frank Stratmann, ...

... wie aus Aerosolpartikeln Wolkentropfen entstehen und wie diese Tropfen gefrieren."

Solche Gefrierprozesse sind für die Strahlungs- und Reflexionseigenschaften von Wolken zentral. "Eine Wolke mit Eis hat zum Beispiel andere Strahlungseigenschaften als eine, die nur aus Wasser besteht", sagt Wolkenforscher Stratmann.

Wolken - in den rot markierten Regionen besonders dick - sind momentan das Unsicherste, wenn es darum geht, das Klima auf der Erde vorherzusagen.

Unter bestimmten Bedingungen reflektieren Wolken die Sonnenstrahlen und wirken kühlend. Unter anderen Bedingungen ist es genau umgekehrt.

Darüber, ob Wolken letztlich zur Klimaabkühlung oder aber zur Erderwärmung (hier dargestellt) beitragen, herrscht noch keine Klarheit.

Eines jedoch steht fest: Wolken werden ein steter Begleiter der Erde und ...

... der Menschheit bleiben.

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