Kathrin Thaler 1 - AM BRG Kepler

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Kathrin Thaler 2 Schnee, Regen, Hagel Neben Regen und Schnee gibt es auch noch andere Arten von Niederschlag, diese sind zum Beispiel Eiskörner und Hagel Regen ist die häufigste Form des Niederschlags, in den meisten Gebieten auf der Erde. Aber wie entsteht eigentlich der Regen? Ihr wisst glaube ich alle, wenn ihr euch heiß duscht, entsteht Wasserdampf. Wenn ihr euch danach das Badezimmerfenster ansieht, dann haben sich auf der Scheibe Tropfen gebildet, da die Scheibe viel kälter ist und sich der Dampf wieder zu Wasser entwickelt, das heißt es ist kondensiert. Und genauso funktioniert das auch mit dem Regen. Das Wasser aus Flüssen, Seen und Meeren verdampft. Der Wasserdampf steigt auf. Je höher er steigt, desto mehr kühlt er ab. Denn je höher man kommt, desto kälter wird die Luft. Beim Abkühlen gibt der Wasserdampf Tröpfchen an die Luft ab. Er kondensiert also. Dabei bilden sich Wolken. Und wenn in den Wolken sehr viele Tropfen sind, und sie zu schwer werden, fallen sie runter. Es fängt an zu regnen. Wolken sind also eine Ansammlung von winzigen Wasser- oder Eisteilchen, die so leicht sind, dass sie in der Luft schweben. Der Grund für die Verdunstung und die Kondensation ist der, dass Luft nicht immer gleich viel Wasser speichern kann. Je wärmer die Luft, desto mehr Wasserdampf - also gasförmiges Wasser - kann sie speichern, und desto höher ist die mögliche Luftfeuchtigkeit. Sinkt die Temperatur der Luft, kann sie nicht mehr so viel Feuchtigkeit speichern. Also kann sie den Wasserdampf nicht mehr halten und es beginnt zu regnen. Regentropfen können eine Größe zwischen 0,5 und 6mm Durchmesser haben. Unter 0,5 mm spricht man von Nieselregen und bei 6mm von Platzregen Wenn die Luft kalt genug ist, können die Regentropfen beim Hinunterfallen gefrieren und es einstehen Eiskörner. Eiskörner sind mehr oder minder durchsichtige Eiskügelchen. Sie sind rund mit einem Durchmesser kleiner als 5 mm. Sie entstehen bei Temperaturen um 0 Grad Celcius. Wenn Eiskörner vom Himmel fallen, spricht man von Eisregen. Hagelkörner hingegen bilden sich in Gewitterwolken aus Wassertröpfchen, welche in tiefen Wolkenschichten kondensieren und dann durch Aufwinde in höhere und kältere Luftschichten transportiert werden, wo sie dann gefrieren. Sie fallen wieder nach unten und nehmen weiteres Wasser auf, danach werden sie durch die Winde wieder hoch transportiert und dieses Spiel wiederholt sich einige Male, bis die Hagelkörner dann zu schwer werden und zu Boden fallen. Das heißt Hagelkörner bestehen aus mehreren Eisschichten, da sie bei jedes mal neues Wasser aufnehmen, das dann wieder gefriert. Hagelkörner können bis zu 10cm groß werden und können bei uns auf der Erde erheblichen Schaden verursachen. Bleibt nun noch die Entstehung von Schnee zu klären. In einer Wolke entstehen bei ausreichender Kälte Eiskristalle, die zu fallen beginnen. Diese Eiskristalle entstehen aus feinen Wassertröpfchen, die in der Wolke gefrieren. In tiefereren Wolkenschichten lagern sich weitere Kristalle an, so dass die Schneeflocken wachsen. Welche Form die Kristalle haben und wie sie wachsen, hängt vor allem von der Temperatur der Wolkenschicht ab, aber auch von anderen Faktoren, wie z.B. Feuchtigkeit, die die Eiskristalle weiter wachsen lässt.
Kathrin Thaler 3 Man unterscheidet als Grundformen Nadeln, Dendriten = sternförmige Kristalle, Plättchen und Säulen. Bei niedrigen Temperaturen entstehen vor allem "Plättchen", während höhere Temperaturen die Bildung von sternförmigen Strukturen fördern. Da die Flocke Wolkenschichten mit unterschiedlichen Temperaturen durchfällt, mischen sich diese Grundformen und jede Schneeflocke bekommt ihre einzigartige, ganz individuelle Form. Keine Schneeflocke ist genau gleich wie eine andere. Schnee kann man auch nach seiner Feuchtigkeit unterscheiden. Pulverschnee ist ein sehr trockener Schnee, man kann aus ihm keine Schnebälle formen, da er auch unter Zusammendrücken nicht hält. Feuchtschnee klebt unter Druck zusammen und eignet sich daher besonders für Schneebälle und Schneemänner, es lässt sich jedoch kein Wasser herauspressen. Nassschnee ist sehr schwer und nass, er klebt ebenfalls zusammen und man kann Wasser herauspressen. Faulschnee ist ein Gemisch aus Wasser und größeren Schneebrocken, die nicht mehr gut zusammenhalten (Schneematsch). Warum bringt Schnee Dächer zum Einstürzen? Liegt der Schnee erst einmal am Boden, so beginnt er sich sofort zu verändern. Denn die Eiskristalle haben das Bestreben, eine Form mit möglichst kleiner Oberfläche einzunehmen. Dabei verschwinden langsam die feinen Verästelungen der Schneeflocken, Spitzen und Vertiefungen gleichen sich aus. Dadurch nimmt das Volumen des Schnees ab, somit also seine Dichte zu. Je höher die Temperatur, desto schneller verläuft diese Veränderung. Bei Temperaturen um null Grad Celsius spielen Schmelzvorgänge eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung des Schnees. Die Poren im Schnee füllen sich dabei mit Wasser und machen den Schnee noch schwerer. Friert das Wasser dann bei sinkenden Temperaturen wieder, so verharscht der Schnee: Es bildet sich eine feste Kruste an der Oberfläche. Wiederholte Tauund Schmelzvorgänge sorgen für eine stetige Verdichtung des Schnees. Mehrjähriger Altschnee ("Firn") kann so Dichten von bis zu 800 Kilogramm pro Kubikmeter erreichen. Warum ist Eis eigentlich durchsichtig und Schnee weiß? Schnee ist nichts anderes als gefrorenes Wasser und deshalb eigentlich durchsichtig. Die weiße Pracht kommt erst durch die Reflexion von Licht zustande. Schneeflocken bestehen aus vielen Eiskristallen. In ihrem Inneren sind kleine Luftbläschen (bis zu 95%) eingeschlossen. Durch die Luft wirken die Eiskristalle nun wie geschliffene Prismen. Das gesamte Lichtspektrum wird reflektiert. Deshalb erscheint der Schnee weiß. Die Luft bewirkt auch die geringe Dichte der Flocken und den hohen Luftwiderstand und damit für die langsamen Fallgeschwindigkeiten des Schnees. Dass die eingeschlossene Luft für die weiße Farbe des Schnees verantwortlich ist, sieht man deutlich beim Vergleich mit Eiszapfen. Diese wachsen langsam an, indem Wassertropfen nach und nach den Zapfen entlang laufen und festfrieren. Dabei wird keine Luft eingeschlossen: Der Eiszapfen ist glasklar.
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