Am Vormittag des 11. Augusts 2011 konnten spezielle, in ihrer Erscheinungsform sehr ästhetische Wolkenformationen am Schweizer Himmel beobachtet werden. Was aussieht wie eine Qualle heisst in der Fachterminologie Altocumulus Virga: damit meint man eine Quellwolke in mittelhohen Luftschichten mit Fallstreifen. Abbildungen 1 und 2 zeigen die Wolken über Olten und Zürich.
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Abb. 2: Die Fallstreifen erinnern in ihrer Form an Quallen - die "Tentakeln" sind Eiskristalle, die auf Grund ihres Gewichts aus der ansonsten mehrheitlich aus Wasser bestehenden Quellwolke ausfallen. (Foto: Margrit Käppeli, Olten) gross.jpg, 123 KB |
Wie entsteht diese Wolkenform?
Zuallererst muss eine Quellwolken in höheren Luftschichten entstehen. Normalerweise bilden sich Schönwetter-Quellwolken durch aufsteigende Thermikblasen in Bodennähe: auf der Erdoberfläche erwärmte Luft kondensiert bei hinreichendem Feuchtegehalt und bildet die wohlbekannte Blumenkohl-Form. Quellwolken können jedoch auch, wie im aktuellen Fall, in einigen Kilometern Höhe entstehen, wenn diese Luftschichten hinreichend labil sind und sich Luftpakete vertikal umlagern (in der Radiosonde von Trappes bei Paris, Abbildung 4 unten, sind oberhalb von 4000 m ü. M. labile Luftschichten erkennbar). Die professionellen Augenbeobachter des synoptischen Messnetzes meldeten die Wolken auf einer Höhe von rund 7 km, was auch durch eine Ceilometer-Messung (Messgerät zur Bestimmung der Wolkenbasis) am Flughafen Zürich-Kloten sowie eine Radiosondierung von Trappes von 00 UTC bestätigt wurde (Abbildungen 1 und 2).
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Abb. 3: Ceilometer-Messung vom Flughafen Zürich-Kloten. Die Uhrzeit ist in UTC auf der horizontalen Achse dargestellt, die Höhe über Grund in der vertikalen Achse. Die spärlichen roten Punkt deuten die Untergrenze einer Wolke an, welche zufälligerweise genau über das Messgerät driftete. Die blauen Punkte stellen vermutlich aus den Wolken ausfallende Eiskristalle dar, welche das Signal des Messgerätes nur teilweise rückstreuen und nicht eindeutig einem "festen" Objekt wie etwa einer Wolke zugeordnet werden können. gross.png, 10 KB |
Abb. 4: Radiosonde von Trappes vom 11. August 2011 um 00 UTC, repräsentativ für die höheren Luftmassen, in der sich die beobachteten Wolken bilden konnten. Feuchte Luftschichten, in welchen Wolken vermutet werden, sind grau eingefärbt. gross.jpg, 84 KB |
Abb. 5: Satellitenloop (sichtbarer Bereich) von 0530 bis 0730 UTC, als ein erster Schub der beobachteten Wolken die Schweiz überquerte. animation.gif, 6.9 MB |
Die Form des oberen Teils der Wolke (Blumenkohl-artig) lässt auf eine Wasserwolke schliessen. In der Höhe von 7 km bei umgebender Lufttemperatur von rund -20°C wiederum muss man annehmen, dass es sich bei den Wolkenteilchen mehrheitlich um unterkühlte Wassertröpfchen handeln muss. Es genügen einige spontan gefrierende Wassertröpfchen oder in der Umgebungsluft enthaltene Aerosolteilchen, um in der Wolke den Gefrierprozess einzuleiten. Sind erst einmal Eiskristalle vorhanden, beginnen diese weiter zu wachsen und fallen bei hinreichender Grösse aus der Wolke aus. Dieses Ausfallen der Eiskristalle aus der Wolke ist vom Boden aus als faseriger Schweif, als Fallstreifen sichtbar. Die Eiskristalle verdampfen in den trockenen Schichten unterhalb der Wolke wieder, so dass kein Niederschlag den Boden erreicht. Der Wolke jedoch wird netto Wasser entzogen, so dass sie sich im Laufe der Zeit wieder auflöst (siehe Satellitenanimation in Abb. 5). Die Animation in Abb. 6 zeigt die Verlagerung der Wolken mit der westlichen Höhenströmung, festgehalten von der SwissMetNet Kamera Frienisberg mit Blick Richtung Norden über das Berner Seeland hinweg auf den Jurabogen.
Abb 7: Dieses eindrückliche Foto wurde uns von Dominik Binder zugesendet (Aufnahmeort wenige Meter vor dem Gipfel des Madom Gröss, oberhalb des Verzascatal)
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