![\"Wolken](\"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2016\/05\/image-31.png\")
<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"\nPer E-Mail erreichte uns die Anfrage nach der Bezeichnung einer Wolkenformation, die nahezu unwirklich am Himmel steht und gro\u00dfen Wasserwellen \u00e4hnelt. Die Rede ist von sogenannten Kelvin-Helmholtz-Wellen und diese sollen im heutigen Thema des Tages einmal genauer betrachtet werden.<\/p>\n
Wie bereits im Thema des Tages vom 05.05.2016 „Wolken und ihre Bezeichnungen“ behandelt wurde, gibt es viele verschiedene Wolkentypen, bei deren Klassifikation das Erscheinungsbild, die Form, Gr\u00f6\u00dfe und Gestalt der Wolke und die hervorgerufenen optischen Effekte wie Schatten oder Lichtdurchl\u00e4ssigkeit mit einbezogen werden. Die einen kommen h\u00e4ufiger, die anderen etwas seltener vor und einige Wolkentypen sehen spektakul\u00e4r aus und l\u00f6sen beim Betrachter regelrechtes Erstaunen aus. Eine bestimmte Wolkenformation \u00e4hnelt dabei meist mehreren, nur langsam und in eine bestimmte Richtung brechenden Wasserwellen und wird durch die sogenannte Kelvin-Helmholtz-Instabilit\u00e4t ausgel\u00f6st<\/p>\n
Diese Wellen sorgten zum Beispiel am Morgen des 11.04.2016 in Digne-les-Bains in der Provence in Frankreich f\u00fcr Aufsehen. Ein Foto finden Sie mit freundlicher Genehmigung eines aufmerksamen Fotografen als Grafik 1 im Anhang an das Thema des Tages unter www.dwd.de\/tagesthema. Grafik 2 zeigt ein weiteres eindrucksvolles Beispiel dieser faszinierenden Wellen auf einer Wolkendecke, die von der DWD-Wetterwarte aus unterhalb des 1215 m hohen Fichtelbergs im Erzgebirge in Sachsen an einem Februarmorgen (2014) beobachtet werden konnten.<\/p>\n
Der Mechanismus tr\u00e4gt den Namen zweier ber\u00fchmter Wissenschaftler, die die mathematischen Grundlagen zur Beschreibung dieses Ph\u00e4nomens legten. William Thomson, erster Baron Kelvin, oder besser bekannt als Lord Kelvin forschte als irischer Physiker im 19. Jahrhundert sehr erfolgreich auf den Gebieten der Elektrizit\u00e4tslehre, der Thermodynamik sowie der Str\u00f6mungslehre. Hermann von Helmholtz war ein deutscher Physiologe und Physiker, der etwa zur selben Zeit wie Lord Kelvin lebte. Helmholtz ging als einer der vielseitigsten Naturwissenschaftler seiner Zeit in die Geschichte ein und erforschte unter anderem in der sogenannten Hydrodynamik das Verhalten und die Bewegung von Wirbeln in idealen, d. h. reibungsfreien Fl\u00fcssigkeiten.<\/p>\n
Die typische Wellenstruktur entsteht h\u00e4ufig an einer sogenannten Inversionsschicht, die zwei \u00fcbereinander liegende und charakteristisch unterschiedliche Luftmassen voneinander wie eine unsichtbare Grenze trennt. Normalerweise nimmt die Temperatur in der unteren Atmosph\u00e4re (Troposph\u00e4re) mit zunehmender H\u00f6he ab. Bei einer Inversion kommt es jedoch in einer mehr oder weniger m\u00e4chtigen Luftschicht mit zunehmender H\u00f6he zu einem Temperaturanstieg. In der Atmosph\u00e4re liegt also eine warme und trockene Schicht \u00fcber einer k\u00e4lteren und feuchteren Luft. Weisen beide Luftmassen nun zudem unterschiedliche Geschwindigkeiten oder auch verschiedene Bewegungsrichtungen auf, k\u00f6nnen sich im Grenzbereich durch geringste St\u00f6rungen Kelvin-Helmholtz-Wellen bilden. Dabei „rei\u00dft“ die obere Luftschicht, die in der abgebildeten Skizze in Grafik 4 eine h\u00f6here Geschwindigkeit und eine geringe Luftfeuchte aufweist, Teile der feuchteren Luftmasse der sich langsamer bewegenden, unteren Schicht nach oben, wodurch die wellenartigen, rollenden Strukturen gebildet werden.<\/p>\n
Allerdings sind solche Wellen nur selten f\u00fcr das menschliche Auge sichtbar. Bei nur geringer Luftfeuchtigkeit treten diese Verwirbelungen beispielsweise f\u00fcr Piloten von Flugzeugen meist \u00fcberraschend auf. Durch die fehlende Feuchte bringen diese Verwirbelungen keine sichtbaren Wettererscheinungen mit sich und bleiben so dem Betrachter verborgen. Die dabei auftretenden Auf- und Abwinde gleichen jedoch einer wilden Achterbahnfahrt und k\u00f6nnen Flugzeug und Passagiere gut durchsch\u00fctteln.<\/p>\n
Seit ihrer Entdeckung im 19. Jahrhundert wurden Kelvin-Helmholtz-Instabilit\u00e4ten \u00fcbrigens nahezu im gesamten Universum beobachtet. Sie treten nicht nur als gigantische Wellen am Himmel oder als vom Wind angeregte Wasserwellen auf, auch in den Atmosph\u00e4ren von Jupiter (Stichwort „gro\u00dfes rotes Auge“) und Saturn sind sie pr\u00e4sent (siehe Grafik 3, Quelle: https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Saturn_Kelvin_Helmholtz.jpg). Selbst in unserem Erdmagnetfeld und der Sonnenkorona, also der Atmosph\u00e4re der Sonne, finden sich die faszinierenden Instabilit\u00e4ten wieder.<\/p>\n
MSc.-Met. Sebastian Schappert<\/p>\n
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 22.05.2016<\/p>\n
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst<\/p>\n
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