Was wiegt eine Wolke und wieso kann sie fliegen bzw. schweben
Die Ausmaße einer Schönwetterwolke und der Vergleich zur Landschaft darunter
Wolken sind alles andere als leicht, obwohl dies die meisten Menschen annehmen, denn Wolken schweben oder fliegen schließlich am Himmel. Wie schwer eine Wolke wirklich ist und wieso sie dennoch fliegen kann, erfährst du in diesem Artikel.
Wie schwer ist eine Wolke
Die typische Wolkenart sind die Schäfchenwolken, welche fachlich als Quell- oder Haufenwolke und lateinisch als Cumulus bezeichnet werden.
In so einer Schönwetterwolke sind sehr kleine Wassertropfen eingebettet. Denn die Wolke entsteht durch Luftfeuchtigkeit, welche aufsteigt – weshalb diese Quellwolken auch meistens erst am Nachmittag zu sehen sind, nachdem die Sonne die Erdoberfläche richtig schön aufgeheizt hat. Solche Kumulus-Wolken sind demnach reine Wasserwolken und erst in höheren Regionen werden sie zu Eiswolken.
Die Wassertropfen in der Wolke haben einen Durchmesser von 0,1 Millimeter. Ein Kubikmeter Wolke wiegt dann etwa 1 Gramm, was sich erst einmal wenig anhört. Aber so eine Haufenwolke ist mitunter 20 Meter lang, 15 Meter breit und 20 Meter hoch. Dies entspreche einem Volumen von 20*20*15=6.000 Kubikmetern. Dann wiegt so eine Wolke schon einmal 6000 Gramm bzw. 6 Kilogramm.
Hört sich immer noch nicht viel an, oder?
Aber bedenke, dass die meisten Quellwolken in einer Höhe von 600 bis 2000 Metern herumschweben. Die 6000 Kubikmeter würdest du nicht einmal bemerken, geschweige denn sehen. Denn überlege bitte einmal, wie gut du ein 20 Meter langes Objekt aus 2 km Entfernung sehen kannst – Gar nicht bzw. fast nicht oder?
Also sind diese Quellwolken eigentlich um ein Vielfaches größer. Und außerdem sind Quellwolken in sogenannte Wolkenstockwerke aufgebaut. Mitunter sind es dann drei Stockwerke, welche übereinanderliegen. Eine Höhe von mehreren Kilometern ist bei dieser Wolkenart nichts Ungewöhnliches. Je nach Größe unterscheidet man die Wolke in drei Unterarten.
- Cumulus humilis sind die kleinsten Quellwolken, welche lediglich eine Höhe von 600 bis 1000 m haben. Dem Betrachter erscheinen sie meistens breiter als höher.
- Cumulus mediocris sind mittelgroße Quellwolken, welche bis 1,2 km hoch werden.
- Cumulus congestus erreicht Höhen von 6 km und sind die größte Variante von Quellwolken.
Wenn man jetzt mal tatsächlich annimmt, dass eine Wolke 200 m lang und 200 m breit ist. Und die Höhe beträgt dann etwa 600 m, dann kommt man auf ein Volumen von 200*200*600=24.000.000 Kubikmetern, was 24 Mio. Gramm oder 24.000 Kilogramm oder 24 Tonnen entspräche. Und dies sind die kleinen Varianten.
Die größeren Quellwolken (Cumulus congestus) kommen mal locker auf ein Gewicht über 1.000 Tonnen. Zum Vergleich ein Passagier-Flugzeug wiegt circa 450 Tonnen. Demnach ist so eine Quellwolke mitunter doppelt so schwer.
Was wiegt eine Gewitterwolke
Die Gewitterwolken (lateinisch: Nimbus) trägt sehr viel mehr Wassertropfen als eine Schönwetterwolke. Demnach ist diese auch um ein Vielfaches schwerer. Ein Kubikmeter Regenwolke wiegt etwa 5 Gramm, ist also 5-mal so schwer wie die Quellwolke.
Richtig große Gewitterwolken sind mehrere Kilometer lang und breit. Aber vor allem sind sie mehrere Kilometer hoch. Solche riesigen Wolken mit viel Feuchtigkeit kommen auf ein Gewicht von über 100.000 Tonnen.
Wieso können Wolken fliegen?
Da wir nun das Gewicht von Wolken kennen, stellt sich die Frage, wieso diese über den Himmel schweben können. Der Grund dafür nennt sich Auftrieb.
Ein mehrere Tonnen schweres Flugzeug fliegt ebenfalls nur, weil es Auftriebskräfte gibt. Die aufsteigenden Luftmassen bewirken, dass sowohl ein tonnenschweres Flugzeug als auch ein kilometergroße Wolke am Himmel schweben kann.
Man bezeichnet diese Auftriebskraft als dynamischen Auftrieb. Dieser tritt immer dann auf, wenn die Strömungsgeschwindigkeit auf einer Seite (unten) des umströmten Objekts größer ist als auf der anderen. Die Druckdifferenz zwischen den verschieden schnellen Strömungen, bewirkt dass eine Auftriebskraft entsteht – welche dann einen Jumbo Jet fliegen und eine Wolke schweben lässt.
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