Das Grundwissen übers Wetter

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Klima - Es spielt verrückt. Ganze Regionen versinken in gewaltigen Fluten. Da bleiben viele Fragen: Warum regnet es? Wie entstehen Wolken? Woher kommen die Hochs und Tiefs? Und wie passen schlechteres Wetter und globale Erwärmung zusammen?

Woher kommen Wolken? Ständig verdunstet Wasser auf der Erde: Es wird zu Wasserdampf, umso schneller, je wärmer die Sonne scheint. Bei 20 Grad enthält die Luft viermal so viel Wasser wie bei null Grad. Mit warmer Luft, die hochsteigt wie heißer Dampf aus einem Kessel, gelangen Wassermoleküle in kältere Luftschichten und verdichten zu Tropfen, wie beim Kochen unter einem Topfdeckel ("Kondensation"). Außer Feuchtigkeit und einem Temperaturunterschied müssen zur Wolkenbildung winzige Staubteilchen vorhanden sein. An ihnen lagern sich Wasserdampfmoleküle an. Nur so können sie aufsteigen. Auch Nebelschwaden sind Wolken, nur dicht über dem Boden. Wolken bilden sich bis in 14 Kilometer Höhe. Bestehen sie aus Eis, sehen sie aus wie Schleier. Graue Wolken in zwei bis sieben Kilometer Höhe bringen oft Regen. Weiter unten entstehen Schönwetterwolken ("Cumulus"). Warum regnet es? Kinderzeichnungen zeigen: Regen fällt aus den Wolken. Immer, wenn sich Wassertröpfchen zusammenrotten. Eine Million normale Tröpfchen sind nötig, um einen einzigen Regentropfen durchschnittlicher Größe zu produzieren, der zu Boden fällt. Dabei helfen zwei Prozesse: Zum einen kollidieren in warmer Luft Tröpfchen, die sich dabei vereinen. Zum anderen gefrieren die Tröpfchen zu Eiskristallen, aber nicht schlagartig an der Null-Grad-Grenze. Sogar bei minus 20 Grad gibt es einen Mix aus Wasserdampf, Tröpfchen und Eis. Kristalle ziehen Wasserdampfmoleküle "gierig" an. Sie können in nur 20 Minuten um das 10 000fache wachsen. Beim Fallen tauen sie zu Regen und können sintflutartig herunterkommen. Wie entstehen Wind und Sturm? Wind weht dort, wo es Luftdruckunterschiede gibt. Weil die Temperaturen nie gleich verteilt sind, entsteht ein Druckgefälle - warmes Gas dehnt sich aus, wird "leichter", steigt auf. Das Gefälle versucht die Natur auszugleichen: Wind kommt auf. Die Luft fließt aus Gebieten hohen Luftdrucks in die mit tiefem Druck. Je größer das Gefälle, desto heftiger der Wind, bis zum Sturm oder Orkan. Windstill ist es meist im Zentrum von Hochdruckgebieten, am heftigsten stürmt es auf der Rückseite von Tiefdruckwirbeln. Die Stärke hängt auch vom Ort ab; überm Meer und auf Bergkuppen hat Wind freie Bahn, auf Festland wird die Kraft gebremst. Weht er durch enge Täler, entsteht ein Windkanal, in dem es gewaltig tosen kann. Wie entstehen Hochs und Tiefs? Klassische Tiefdruckgebiete, die mit der Westdrift Richtung Mitteleuropa ziehen, entstehen auf dem Nordatlantik: an der nordatlantischen Frontalzone. Dort prallen ständig feuchtwarme Luft vom Äquator und trockenkalte Polarluft aufeinander. Die Grenzlinie ist instabil, deshalb bilden sich zunächst kleinere Wellen, die sich zu kräftigen Wirbeln hochschaukeln. Auf der Vorderseite der Tiefs gleiten feuchtwarme Luftmassen auf die kalte (und schwerere) Polarluft und sorgen für Dauerregen (Warmfront). Auf der Rückseite stößt Polarluft nach Süden vor und schiebt sich wie ein Keil unter die Warmluft. Die Folge: Platzregen mit Sturm (Kaltfront), danach gibt es Schauerwetter. Je größer das Temperaturgefälle, desto heftiger die Hebungsvorgänge, daher der niedrige Luftdruck. Die Größe eines Tiefs sagt nichts über die Wirkung, gerade kleinräumige Zyklonen sind unberechenbar. Berüchtigt sind Tiefs, die auf der "5b"-Zugbahn über England und Frankreich Richtung Mittelmeer ziehen und mit feuchtwarmer Luft gesättigt nach Norden abbiegen. Das Elbe-Hochwasser ist eine Folge dieser "5b"-Wetterlage. Hochdruckgebiete entstehen dort, wo Luft absinkt - entweder kurzzeitig zwischen Atlantik-Tiefs ("Zwischenhoch") oder dauerhaft über den Subtropen. Geht den Nordatlantik-Tiefs die Kraft aus, schafft es ein Ableger des Azorenhochs schon mal bis Mitteleuropa und setzt sich über Skandinavien fest. Reichen solche Hochdruckgebiete in größere Höhen, übernehmen sie die Funktion von Steuerzentren und blocken Atlantik-Tiefs ab. Wie kommt es zu Gewittern? Sommerzeit - Gewitterzeit. Feuchte Luft, die von der Sonne aufgeheizt und durch Aufwinde (Thermik) hochgerissen wird, ist Voraussetzung für Gewitter - oft wie aus dem Nichts, beginnend mit einem harmlosen Wölkchen, das in bleierner Luft die Form eines Blumenkohls annimmt. Bis dahin muss nichts passieren, es kann bei einem Schauer bleiben. Ein Zeichen für Unwetter ist die klassische, ambossartige, weithin sichtbare Gewitterwolke, oft zehn Kilometer hoch. Dramatisches spielt sich im Innern ab: Verwirbelungen der Aufwinde laden Wassertröpfchen und Eisteilchen elektrisch auf, Entladungen in Blitzen folgen. Je größer das Temperaturgefälle, desto heftiger das Gewitter mit Sturm, Regen, Hagel, Donner. Wie bildet sich Hagel? Hagel, der Albtraum der Obstbauern und Winzer, tritt fast nur mit Gewittern auf. Hagelkörner entstehen, wenn Eiskristalle in die Auf- und Abwinde geraten. Da die Körner abwechselnd schmelzen und gefrieren, sammeln sie immer mehr Wasser. Dieser "Fahrstuhleffekt" zwischen 2000 und 6000 Metern kann an heißen Sommertagen stundenlang dauern - bis die Hagelkörner letztendlich so schwer sind, dass sie zur Erde fallen. Schlechteres Wetter und gobale Erwärmung - wie passt das zusammen? Unter Erderwärmung versteht man den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur. Regional gibt es Unterschiede: Nach Modellen der Hamburger Klimaforscher erwärmt sich die Atmosphäre über den Landmassen stärker als über Ozeanen (am Südpolarmeer könnte es sogar kälter werden). Für Mitteleuropa ist ein leichter Anstieg wahrscheinlich. Da die Wetterküche mit vielen Zutaten arbeitet, gibt es regional große Schwankungen. Drei kalte Winter sprechen nicht gegen eine Erwärmung, drei heiße Sommer belegen ihn nicht. Es geht um Jahrzehnte dauernde Prozesse. Dazu gehört, dass die Niederschläge global und bei uns zunehmen. Durch wärmere Temperaturen verdunstet mehr Wasser, der als Regen, Hagel oder Schnee zu Boden fällt. Welches Wetter ist normal? "Normales" Wetter gibt es nicht. Immer war unser Planet Einflüssen wie Vulkanen oder der sich wandelnden Sonne ausgesetzt. Seit der letzten Eiszeit vor 10 000 Jahren sind Temperaturen und CO2-Konzentration jedoch nie so rasch gestiegen wie im vergangenen Jahrhundert. Nach einer UN-Studie ist der größte Teil der Erwärmung von Menschen verursacht. "Ausrutscher" gab es immer: 1816 blieb der Sommer aus. Im Juni schneite es in Europa, Juli und August waren frostig. Forscher geben Vulkanausbrüchen die Schuld. Als der indonesische Tambora 1815 explodierte, schleuderte er 50 Kubikkilometer Gestein empor. Staub und Gase verhüllten ein Jahr den Globus. Was ist Treibhauseffekt? In der Atmosphäre befinden sich Substanzen (Treibhausgase), die wirken wie das Glas eines Treibhauses: Sie lassen Sonnenstrahlen hindurch, aber nicht die Wärme-Rückstrahlung gen Himmel. Das wichtigste natürliche Treibhausgas ist Wasserdampf. Ohne das Klimagas Kohlendioxid wäre es auf der Welt 33 Grad kälter. Es ist nur in winzigen Mengen vorhanden ("Spurengas"). Seine Konzentration ist seit der Industrialisierung um 30 Prozent gestiegen. Es entsteht bei Verbrennung von Holz, Gas, Kohle, Öl. Zusätzlich setzt der Mensch Treibhausgase frei. Sie alle bewirken den Treibhauseffekt.

( rot, hi, duf )