Woraus besteht unsre Atmosphaere?

Wasserdampf

Wie schon beschrieben, entstehen atmosphärische Wassertröpfchen durch Kondensation an Aerosolen. Ergebnisse daraus sind Dunst, Nebel und Wolken. Physikalisch spricht man von Dunst, solange die Luft noch nicht feuchtegesättigt ist, bzw. die Sichtweite noch mehr als 1 km beträgt. Die Tröpfchenradien liegen zwischen 0,1 und 1 μm. Als Trockenen Dunst bezeichnet man Sichtbehinderungen, die durch Staub, Ruß oder andere Luftverunreinigungen hervorgerufen werden. Dieser Dunst erscheint aufgrund der geringen Teilchengröße oft bläulich [siehe Modul 4 – Wechselwirkungen].

Mit zunehmender Temperatur wächst auch die Sättigung der Luft mit Wasser.

Tritt Kondensation bei feuchtegesättigter Luft ein, so spricht man von Nebel. Die Radien der Tröpfchen können hier bis auf über 30 μm wachsen. Je nach Wassergehalt, Tröpfchengröße, Kondensationsniveau, Ausstrahlungsvorgängen, Dichte und Mächtigkeit unterscheidet man verschiedene Nebelformen.

Darunter fällt auch der industriell verursachte Nebel: Smog. Er entsteht in Großstädten durch die vermehrt ausgestoßenen Industrie-, Hausbrand- und Autoabgase. Diese Partikel ermöglichen eine frühzeitige und vollständige Kondensation des Wasserdampfes, so dass sich ein außerordentlich dichter und schmutziger Nebel bilden kann.

Eine Ansammlung von Wassertröpfchen in der Atmosphäre nennt man schließlich Wolke. Der Radius der flüssigen Tröpfchen bewegt sich zwischen 2 und 10 μm. Wolken entstehen entweder durch die ungeordnete Hebung von Luftpaketen oder durch großflächiges Aufgleiten von Luft. Konvektion, Kondensationsniveau und Wasserdampf in der Luft spielen dabei eine wesentliche Rolle. Wolken haben außerdem eine sehr ausgeprägte Dynamik: Während sie sich auf der einen Seite auflösen, entstehen sie auf der anderen Seite stets neu. Somit ist eine Wolke kein Gegenstand, sondern ein Zustand. Wegen der hohen Aussagekraft des Wolkenbildes, gliedert man Wolken nach ihrem Aussehen. Zum einen unterscheidet man die Größe (tiefe, mittelhohe und hohe Wolken), zum anderen das allgemeine Erscheinungsbild (schleierförmig, schichtförmig oder haufenförmig).

Einfluss der Bewölkung auf die Strahlung

Wolkenfelder sind vom Weltraum aus gut erkennbar. Sie erhöhen die Rückstreuung solarer Strahlung und vermindern die Emission von Wärmestrahlung. Signifikante Änderungen treten auch in den entsprechenden Spektralbereichen auf. Vor allem elektromagnetische Wellen des nahen und thermalen Infrarots können Wassertröpfchen in der Atmosphäre kaum bis gar nicht passieren. Die exakten Streuvorgänge werden im Modul 4 – Wechselwirkungen genauer beschrieben.

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