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Niederschlagsbildung

 
     
  1) Prozess, durch den der Atmosphäre Wasserdampf entzogen und dem Erdboden oder Meer als Niederschlag in flüssiger oder fester Form wieder zugeführt wird; 2) mikrophysikalische Vorgänge der Transformation eines Ensembles von kleinen und nahezu nicht fallenden Wolkentröpfchen und/oder Eiskristallen zu fallenden Niederschlagspartikeln mit Durchmessern grösser 40 μm. Die Niederschlagsbildung setzt die Wolkenbildung voraus, jedoch fällt nur aus den wenigsten Wolken Niederschlag. Es gibt zwei prinzipiell verschiedene Entwicklungsmöglichkeiten der Bildung von Niederschlag (Abb.): a) Niederschlagsbildung durch Zusammenstossen und -fliessen flüssiger Tröpfchen (Koaleszenz). Dieser Prozess ist immer an der Niederschlagsbildung beteiligt, jedoch mit unterschiedlicher Effizienz. Er ist bei Temperaturen über Null Grad Celsius, wie z.B. in den Tropen, der einzige niederschlagsbildende Prozess (warmer-Regen-Prozess) und ist auch die Ursache von Niesel in Stratuswolken und Nebel. Durch Koaleszenz auf Durchmesser grösser 50 μm angewachsene Tropfen können bei Temperaturen unter Null Grad als unterkühltes Wasser zu gefährlicher Flugzeugvereisung führen. b) Niederschlagsbildung unter Beteiligung der Eisphase: Eiskristalle bilden sich primär durch homogenes Gefrieren unterkühlter Tröpfchen oder heterogene Nukleation an Eiskeimen. Die Zahl der so erzeugten Eiskristalle steigt durch Auseinanderbrechen oder ähnliche sekundäre Prozesse bis um den Faktor 104 weiter an (Eismultiplikation, sekundäre Eiskristalle). Eiskristalle wachsen weiter an durch Sublimation (Diffusionswachstum) und Ausbildung regelmässiger Strukturen (Eiskristalle, Schneeflocken) oder Bereifen durch Aufsammeln von Wolkentröpfchen zu unregelmässigen Graupeln. Schneeflocken können ggf. auch vergraupeln. Die Verweilzeit im Aufwind und der Wolke bestimmt die Grösse des Niederschlagspartikels. Niederschlagspartikel verlieren an Höhe, wenn sie in einen Abwind gelangen oder sie so schwer geworden sind, dass sie nicht mehr vom Aufwind getragen werden (Fallgeschwindigkeit). Unterhalb der Null-Grad-Grenze beginnen die Niederschlagspartikel zu schmelzen und erreichen den Boden in flüssiger Form als Regen oder ggf. auch noch in fester Form als Graupel oder Hagel. Allgemeine Voraussetzungen für die Niederschlagsbildung in einer Wolke sind eine Lebensdauer der Wolke von mindestens 10 Minuten und eine hinreichend grosse Wolkendicke von einigen hundert Metern.

NiederschlagsbildungNiederschlagsbildung: Entstehung von Niederschlag.
 
 

 

 

 
 
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