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Wie entstehen Gewitterwolken?

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Letztes Update am 22.10.2014, 14:36
Üblicherweise kündigt eine typische Wolke ein Gewitter an.

Üblicherweise kündigt eine Cumulonimbus-Wolke ein Gewitter an. Sie wird auf Grund ihrer typischen Form im Volksmund alternativ als Ambosswolke bezeichnet. Der untere Teil ähnelt den Haufenwolken, die sich auch an Schönwettertagen bilden können.

 

Nach oben hin verbreitern sich Gewitterwolken, wobei im Endstadium eine klar abgegrenzte und glatte Oberkante entsteht. Dabei gibt es regionale Unterschiede bei der Höhe dieser Oberkante, die in Europa in der Regel bei etwa elf Kilometern Höhe liegt. In den Tropen können Cumulonimbus-Wolken gut auch bis auf eine Höhe von 13 Kilometern in den Himmel ragen.

 

Die Bedingungen für die Bildung von Gewitterwolken

Bevor ein Wolkengebilde mit Gewitterpotential entsteht, sind am Himmel Castellanus- oder Congestus-Wolken zu sehen, die ebenfalls zur Gattung der Haufenwolken gehören. Die wichtigsten Vorraussetzungen für die Bildung der Ambosswolken ist eine hohe Luftfeuchtigkeit in Kombination mit einem erheblichen Temperaturunterschied zwischen den einzelnen Luftschichten. Je kälter die oberen Luftschichten sind, desto schneller läuft die Kondensation der Luftfeuchtigkeit ab. Und je rasanter diese Kondensation abläuft, desto mehr Energie wird dabei in den sich bildenden Gewitterwolken freigesetzt. Sind die oberen Luftmassen sehr kalt, bilden sich Hagelkörner statt Regentropfen. In welcher Form der Niederschlag auf dem Boden ankommt, hängt direkt auch von der Fallgeschwindigkeit ab. Einzelne Eiskristalle fallen langsam und tauen deshalb in den wärmeren unteren Luftschichten. Bei größeren Hagelkörnern, die auf Grund ihrer Form sehr schnell zur Erde fallen, reicht die Zeit zum Auftauen nicht aus.

Welche Dimensionen können Gewitterwolken annehmen?

In Europa werden mehrheitlich Gewitterzellen beobachtet, die einen Durchmesser von bis zu zehn Kilometern haben. Dabei ist es durchaus möglich, dass sich mehrere Gewitterzellen zu einer größeren Front vereinigen. Der Meteorologe nennt solche Fronten ein Cloud Cluster. Sie bilden sich bevorzugt an den in Zugrichtung vorderen Kanten von Kaltfronten. Aus einem solchen Cloud Cluster kann unter bestimmten Bedingungen auch ein komplexer Wirbelsturm entstehen, wobei die Scherwinde eine entscheidende Rolle spielen. Interessant ist die Dimension der Wassermassen, die eine Ambosswolke transportieren kann. In größeren Unwetterwolken können bis zu hundert Millionen Tonnen Wasser enthalten sein. Sie werden üblicherweise als Superzellen bezeichnet. 

Welche Besonderheiten haben die Superzellen?

Markante Kennzeichen von Superzellen sind die rotierenden Aufwinde. Die Rotation muss mindestens über dreißig Minuten hinweg bestehen, damit eine Wolkenformation als Superzelle eingestuft wird. Der Fachmann nennt bezeichnet die rotierenden Aufwinde als Mesozyklone. Verursacht werden diese durch sich verändernde Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten in unterschiedlichen Höhen. Dass diese Mesozyklone in der Regel auf der Nordhalbkugel der Erde eine Rechtsdrehung aufweisen, ist dem Einfluss der Corioliskraft geschuldet. Auf der Südhalbkugel der Erde wird eine Linksdrehung der Mesozyklone von der Corioliskraft bewirkt. Aktuell gibt es für Superzellen eine Einstufung in drei Typen, die von der Intensität des Niederschlags abhängig sind. Dabei weist die HP-Superzelle das größte Risiko für die Bildung von Tornados auf. Hier kommt noch dazu, dass die Tornados optisch durch den sie umgebenden heftigen Niederschlag kaum erkennbar sind. 

 

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