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5.10: Zusammenfassung und abschließende Aufgaben - Geowissenschaften

5.10: Zusammenfassung und abschließende Aufgaben - Geowissenschaften


Zusammenfassung

Wolken werden durch atmosphärische Bewegungen und Vermischung mit der umgebenden Luft geformt und dimensioniert und bestehen je nach Umgebungstemperatur aus entweder flüssigen oder Eistropfen. Die Grundformen sind Stratus oder Cumulus oder Mischungen aus beiden; die Höhen definieren niedrige, mittlere und hohe Wolken.

Um Wolken zu verstehen, muss man einzelne Wolkentropfen durch ein Mikroskop betrachten. Wolkentropfen bilden sich, wenn ausreichend Feuchtigkeit, Aerosol als Wolkenkondensationskerne (CCN) und Kühlluft vorhanden sind. Diese Kühlluft wird durch Strahlungskühlung (z. B. Talnebel), Auftrieb (z. B. Kumuluskonvektion) oder Vermischung (z. B. Kondensstreifen) mit Wasserdampf übersättigt. Jedes CCN-Partikel benötigt eine Übersättigung, um zu einem Wolkentropfen zu wachsen, da ein Wettbewerb zwischen einem Krümmungseffekt (kleine Partikel haben einen höheren Sättigungsdampfdruck als flache Oberflächen) stattfindet, der die Wasseraufnahme hemmt, während ein Effekt gelöster Stoffe (der Partikel löst sich in flüssigem Wasser auf) verstärkt Wasseraufnahme. Sobald die Atmosphäre ausreichend abgekühlt ist, um eine Übersättigung zu erreichen, die größer ist als die kritische Übersättigung für ein CCN-Partikel, kann dieses Partikel genug Wasser aufnehmen, um weiter groß genug zu werden, um ein Wolkentropfen zu werden.

Zunächst wächst der Tropfen durch Aufdampfen, aber dieser Prozess verlangsamt sich als Quadratwurzel der Zeit, so dass die Bildung von Regentropfen innerhalb der typischen 30-minütigen Lebensdauer einer Wolke nicht möglich ist. Andere Prozesse sind am Werk. In einer warmen Wolke, in der alle Tropfen flüssig sind, nehmen Zusammenstöße und Zusammenfließen von Tropfen mit gelegentlichem Aufbrechen die Größe der Tropfen beim Fallen exponentiell zu. In einer kalten Wolke können Niederschlagstropfen entweder durch Umrandung von Eis mit unterkühlten Flüssigkeitstropfen oder durch Kollisionen und Aggregation von Eispartikeln oder durch Dampfabscheidung von unterkühlter Flüssigkeit zu Eis wachsen.

Erinnerung – Beende alle Aufgaben von Lektion 5!

Sie haben das Ende von Lektion 5 erreicht! Vergewissern Sie sich, dass Sie alle Aktivitäten abgeschlossen haben, bevor Sie mit Lektion 6 beginnen.


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