Die Elemente des Wetters und ihre Entstehung

Die besten verfügbaren Lehrkräfte für Physik

Und los geht's

Die Entstehung der Wolken einfach erklärt

Eine Wolke ist wie ein schwebender Hauch aus winzigen Wassertröpfchen oder funkelnden Eiskristallen. Aber sie entsteht nicht einfach so – dafür müssen gleich mehrere Faktoren zusammenwirken: Feuchtigkeit, Temperatur, Luftdruck, Aufwinde, Aerosole und die Landschaft. Jede Wolke ist einzigartig: Sie wächst, verändert ihre Form oder löst sich wieder auf – ein faszinierendes Spiel der Natur.

Wolke am blauen Himmel — Wolken sind Ansammlungen von winzig kleinen Wassertropfen (Credits: Alex Machado – Unsplash – 2017)

Was sind Wolken?

Wolken sind flüchtige Gebilde aus winzigen Wassertröpfchen oder funkelnden Eiskristallen, die hoch über unseren Köpfen schweben. Sie entstehen, wenn feuchte Luft aufsteigt, abkühlt und der Wasserdampf an winzigen Partikeln, den sogenannten Aerosolen, kondensiert.

So bilden sich Hydrometeore – Ansammlungen aus Wasser, Eis und Staub –, die du als Wolken am Himmel siehst. Wolken gibt es in vielen Formen, und die Meteorologen teilen sie in vier große Familien ein, je nach Höhe ihrer Untergrenze:

Hohe Wolken: Cirrus, Cirrocumulus, Cirrostratus – dünn, faserig, meist aus Eiskristallen
Mittelhohe Wolken: Altocumulus, Altostratus – großflächige Schicht- oder Felderwolken
Tiefe Wolken: Stratus, Stratocumulus – dicht, grau, oft nebelartig
Vertikal entwickelte Wolken: Cumulus, Cumulonimbus – von harmlosen Haufenwolken bis zu kräftigen Gewitterwolken

Jede Wolke ist einzigartig und verändert sich ständig – ein faszinierendes Schauspiel der Natur.

Prozess der Wolkenbildung: Schritt für Schritt

Wolken entstehen, wenn warme, feuchte Luft aufsteigt und sich dabei abkühlt. Warme Luft kann viel Wasserdampf aufnehmen – je kälter sie wird, desto weniger Feuchtigkeit hält sie. Irgendwann erreicht sie den Punkt, an dem überschüssiger Wasserdampf kondensiert. Winzige Staub-, Salz- oder Rußpartikel wirken dabei wie kleine „Anker“, an denen sich Wassertröpfchen oder Eiskristalle sammeln.

Millionen dieser Teilchen schweben gemeinsam in der Luft und bilden so die Wolke, die du am Himmel siehst. Dieser Prozess ist dynamisch: Wolken wachsen, verändern ihre Form oder lösen sich wieder auf. Ein anschauliches Beispiel ist dein Atem an einem kalten Wintertag – ein kleiner, flüchtiger Wolkenschleier.

Die Entstehung einer Wolke – Schritt für Schritt:

Erwärmung: Sonne erwärmt Boden, Wasser und Luft.
Verdunstung: Wasser steigt als Wasserdampf auf.
Aufstieg & Abkühlung: Warme Luft steigt und kühlt ab.
Kondensation: Überschüssiger Wasserdampf lagert sich an Partikeln an.
Wolkenbildung: Viele Tröpfchen oder Eiskristalle zusammen ergeben eine Wolke.

Regenbogen: Entstehung und Arten im Überblick

Ein Regenbogen ist ein farbenfrohes Himmelsphänomen, das entsteht, wenn Sonnenlicht auf Regentropfen trifft und dabei gebrochen, reflektiert und erneut gebrochen wird. Das Licht teilt sich in seine einzelnen Farben auf, weil jede Wellenlänge unterschiedlich stark abgelenkt wird.

So entsteht der typische Bogen mit sieben Hauptfarben, immer in derselben Reihenfolge: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett – von außen nach innen wechseln sich warme und kühle Töne harmonisch ab.

Was ist ein Regenbogen?

Ein Regenbogen ist ein bunter Bogen am Himmel, der entsteht, wenn Sonnenlicht auf Regentropfen trifft. Dabei wird das Licht gebrochen, reflektiert und wieder gebrochen, sodass es sich in seine Farben aufteilt. Die Farben erscheinen immer in derselben Reihenfolge: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett.

Wie entsteht ein Regenbogen?

Ein Regenbogen entsteht, wenn Sonnenlicht auf Regentropfen trifft, in diese eindringt, gebrochen, an der Rückseite reflektiert und beim Austritt erneut gebrochen wird. Dabei teilt sich das Licht in seine Farben auf, wobei Rot außen und Blau innen liegt. Die charakteristische Bogenform entsteht, weil das Licht unter einem Winkel von etwa 42 Grad in dein Auge gelangt.

Damit ein Regenbogen sichtbar wird, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:

Sonne: Der Himmel muss an der Stelle, wo du hinschaust, sonnig sein.
Regen: Es braucht viele kleine Wassertropfen in der Luft.
Beobachterposition: Die Sonne sollte hinter dir stehen, der Regenbogen vor dir.
Winkel: Nur Lichtstrahlen, die in etwa 42 Grad abgelenkt werden, tragen zum sichtbaren Bogen bei.

So entsteht aus einfachen physikalischen Prozessen ein faszinierendes Naturphänomen.

Doppelregenbogen, Nebelbogen und Regenbogenkreis

Regenbögen zeigen eine erstaunliche Vielfalt, je nach Wetter, Licht und Beobachterposition.

Doppelter Regenbogen am Himmel — Der doppelte Regenbogen kommt häufiger vor als der Zwillingsbogen (Credits: Simon Godfrey – Unsplash – 2019)

Doppelte Regenbögen treten auf, wenn ein Teil des Lichts zweimal in den Regentropfen reflektiert wird.

Der Nebenbogen oberhalb des Hauptbogens zeigt die Farben umgekehrt, von außen Violett bis innen Rot. Zwischen beiden Bögen liegt das dunkle Alexanderband.

Zwillingsregenbögen entstehen durch unterschiedlich große Tropfen und behalten die normale Farbfolge, sind aber sehr selten. Ein Regenbogen bildet eigentlich einen vollständigen Kreis, den wir vom Boden meist nur halb sehen. Aus Flugzeug oder auf Berggipfeln kann der gesamte Kreis sichtbar werden.

Nebelbögen entstehen bei dichtem Nebel. Die winzigen Tröpfchen erzeugen ein diffuses, fast weißes Lichtspiel, das geisterhaft schimmert und sich deutlich von den kräftigen Farbbögen unterscheidet.