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Flüssigwassergehalte

Zahlenwerte

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Basiswissen · In Nebelkammer simulierte Werte [1] · Theoretische Maximalwerte [2] · Gemessene Werte an echten Wolken [3] · Dampfgehalt · Tropfenzahl · Tropfengröße · Feuchtigkeit? · Wie viel Wasser ist in einer Wolke? = · Fußnoten


Basiswissen


Von etwa 0,03 g/m³ bis über 7,5 g/m³: als Flüssigwassergehalt von Wolken und Nebel bezeichnet man die Menge von auskondensierten Wassertröpfechen in Gramm für je einen Kubikmeter (g/m³). Nur dieses auskondensierte Wasser sehen wir auch als Wolken oder Nebeln. Hier stehen einige Beispielwerte.

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In Nebelkammer simulierte Werte[1]


  • Cirrus: 0.03 g/m³
  • Nebel: 0.05 g/m³
  • Stratus: 0.25 bis 0.30 g/m³
  • Cumulus: 0.25 bis 0.30 g/m³
  • Stratocumulus: 0.45 g/m³
  • Cumulonimbus: 1.0 bis 3.0 g/m³[4]

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Theoretische Maximalwerte[2]


  • Cumuluswolke mit Wolkenbasis bei 1 km in Polnähe: 1,5 g/m³
  • Cumuluswolke mit Wolkenbasis bei 1 km in mittlerer Breite: 2,8 g/m³
  • Cumuluswolke mit Wolkenbasis bei 1 km in den Tropfen: 3,5 g/m³
  • Cumuluswolke in 5 Kilometern Höhe: 7,5 g/m³

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Gemessene Werte an echten Wolken[3]


  • Stratus: 0,28 g/cm³
  • Cumuluswolke [sauber]: 0,26 g/m³
  • Cumulus [verunreinigt]: 0,30 g/m³
  • Cumulonimbus [wachsend]: 1 bis 3 g/m³
  • Cumulonimus [sich auflösend]: 1 bis 1,5 g/m³
  • Nebel: 0,06 g/m³
  • Stratocumulus: 0,44 g/m³
  • Cirrus [-25 °C]: 0,03 g/m³
  • Cirrus [-50 °C]: 0,002 g/m³

Dampfgehalt


  • In der Luft ist Wasser zum großen Teil als Dampf enthalten.
  • Wasserdampf ist ein unsichtbares Gas, er ist nicht feucht.
  • 30 °C warme Luft kann bis zu 30 g/m³ Wasserdampf enthalten.
  • Nur ein kleiner Bruchteil davon kondensiert flüssig aus.

Tropfenzahl


  • Meereswolken enthalten meistens etwa 100 bis 200 Tropfen pro cm³.
  • Das sind umgerechnet auf einen Kubikmeter etwa 100 bis 200 Millionen Tropfen.
  • Landwolken enthalten bis zu 900 Tropfen pro Kubikzentimeter oder 900 Mio. Tropfen pro m³.

Tropfengröße


  • Normale Regentropfen habe einen Durchmesser um die 2 bis 3 mm.
  • Meereswolken haben im Durchschnitt deutlich größere Wassertropfen als Landwolken.
  • Die kleinere Tropfenzahl gleicht sich mit dem größeren Durchmesser wieder aus.
  • Der Wassergehalt in Gramm pro Kubikmeter ist bei Meeres- und Landwolken ähnlich.

Feuchtigkeit?


  • Es gibt auch den Fachbegriff Luftfeuchtigkeit.
  • Diese meint aber nur: rein gasförmiges und damit unsichtbares Wasser.

Wie viel Wasser ist in einer Wolke? =====

Hohe Gewitterwolken (Cumulonimbus) können bis zu 3 Gramm flüssiges Wasser pro Kubikmeter enthalten. 3 Gramm sind so viel Masse wie 0,003 Kilogramm. Die Höhe einer solchen Wolke liegt bei rund 10 Kilometern, der Durchmesser ebenfalls[1]. Nimmt man die Form als einen Zylinder an, kommt man mit der Volumenformel für Zylinder (V=pi·r²·h) auf ein Volumen von rund 750 Kubikkilometer. Das sind umgerechnet 750 Milliarden Kubikmeter. Man hat also 750 Milliarden mal 0,003 Kilogramm. Das sind ausgerechnet 2250 Millionen Kilogramm oder 2,250 Millionen Tonnen. Dieser Wert passt recht gut zu einer Abschätzung durch einen Meteorologen der Universität Reading aus England[5].

Fußnoten


  • [1] Anne Thompson: Simulating the Adiabatic Ascent of Atmospheric Air Parcels using the Cloud Chamber. Department of Meteorology, Penn State. 2007.