Natur & Licht

Warum fallen Wolken nicht einfach vom Himmel?

Eine Wolke sieht wie ein großes Kissen aus. Doch wie bleibt all das Wasser über unseren Köpfen?

Winzige Tropfen und bewegte Luft
Winzige Tropfen und bewegte Luft · KI-generiertes Illustrationsbild
✦ Die kurze Antwort

Eine Wolke ist kein zusammenhängender Wasserklumpen. Ihre winzigen Tropfen sinken in ruhiger Luft nur sehr langsam, weil der Luftwiderstand sie stark bremst. Aufsteigende Luft kann sie außerdem mitnehmen. Die Schwerkraft wirkt dabei weiter.

Das Titelbild ist eine Illustration. Die beiden Grafiken sind vereinfachte Modelle; Tropfen und Abstände sind stark vergrößert und nicht maßstabsgetreu.

Was wir sehen, ist kein Wasserdampf

Wasserdampf ist ein unsichtbares Gas. Sichtbare Wolken enthalten sehr viele kleine Wassertropfen, Eiskristalle oder beides. Dazwischen ist Luft. In einer niedrigen Wasserwolke können Tropfen ungefähr ein Hundertstel Millimeter groß sein. Zusammen machen viele davon die Wolke sichtbar.

Modell einer Wasserwolke: Die Punkte stehen für flüssige Tropfen in Luft. Andere Wolken enthalten auch Eiskristalle. Größen und Abstände sind nicht maßstabsgetreu.
Modell einer Wasserwolke: Die Punkte stehen für flüssige Tropfen in Luft. Andere Wolken enthalten auch Eiskristalle. Größen und Abstände sind nicht maßstabsgetreu.

Auch winzige Tropfen werden nach unten gezogen

Wasser ist dichter als Luft. Trotzdem rast ein winziger Tropfen nicht wie ein Stein zu Boden: Die Luft bremst seine Bewegung. Im Verhältnis zu seinem Gewicht ist diese Bremswirkung besonders groß. In ruhiger Luft sinkt er deshalb sehr langsam. Ein größerer Regentropfen fällt deutlich schneller.

Links bremst Luftwiderstand den sinkenden Tropfen. Rechts trägt aufsteigende Luft ihn mit nach oben. Die Schwerkraft wirkt in beiden Fällen. Schematisch, ohne Geschwindigkeitsmaßstab.
Links bremst Luftwiderstand den sinkenden Tropfen. Rechts trägt aufsteigende Luft ihn mit nach oben. Die Schwerkraft wirkt in beiden Fällen. Schematisch, ohne Geschwindigkeitsmaßstab.

Die Luft selbst kann aufsteigen

Luft bewegt sich auch nach oben, etwa über erwärmtem Boden. Ein solcher Aufwind kann das langsame Sinken kleiner Tropfen ausgleichen oder sie nach oben tragen. Eine Wolke braucht dafür keinen festen Boden. Wachsen Tropfen durch Zusammenstöße, können sie als Regen aus der Wolke fallen. Ob Regen den Boden erreicht, hängt auch davon ab, ob er unterwegs verdunstet.

Die Wolke wird ständig erneuert

Steigt feuchte Luft auf und kühlt genug ab, kann Wasserdampf an winzigen Schwebteilchen zu Tropfen werden. Gleichzeitig verdunsten andere Tropfen, besonders beim Mischen mit trockenerer Luft. Eine Wolke ist deshalb kein unveränderlicher Gegenstand. Ihre Ränder können wachsen oder verschwinden, während Wind sie weiterträgt.

↗ Probier es aus

Einer Wolke beim Verändern zusehen

  1. Suche bei ruhigem Wetter vom geschlossenen Fenster oder einem sicheren Platz aus eine einzelne Wolke. Wähle einen festen Bezugspunkt, etwa eine Baumspitze, und skizziere die Wolke mit Uhrzeit.
  2. Zeichne nach zwei und nach fünf Minuten erneut. Vergleiche getrennt: Hat sich die ganze Wolke gegenüber dem Baum verschoben? Haben sich einzelne Ränder oder Lücken verändert?
  3. Notiere nur, was du wirklich siehst. Die Zeichnungen zeigen Bewegung und Formänderung; einzelne Tropfen und ihre Sinkgeschwindigkeit kannst du aus dieser Entfernung nicht erkennen. Vergleiche deine Beobachtung mit den Modellen.

Nicht in die Sonne schauen. Nicht auf Fensterbänke steigen und nicht auf der Straße stehen. Bei Gewitter nur von drinnen beobachten.

Zum Mitnehmen

Winzige Wolkentropfen sinken langsam, Luftströmungen bewegen sie mit, und laufend entstehen und verschwinden Tropfen. Die Schwerkraft ist nicht ausgeschaltet.

Eine kleine Frage an dich

Warum fällt eine Wolke nicht wie ein Eimer Wasser herunter?

Quellen & Weiterlesen

NASA Science · How Do Clouds Form? ↗NOAA JetStream · How Clouds Form ↗National Weather Service · Cloud Development: droplets, air resistance and rising air ↗Met Office · Clouds ↗

Unsere Texte erklären die Grundidee in eigenen Worten. Bilder und Modelle vereinfachen die Wirklichkeit; sie sind nicht maßstabsgetreu.

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