Der Wasserhaushalt und Beobachtung einzelner Komponenten

Zusammenfassung

Zum Niederschlag zählen alle Kondensationsprodukte, die aus der Atmosphäre zum Boden gelangen. Niederschläge entstehen, wenn feuchte Luft unter ihren Taupunkt abkühlt und anschließend Kondensation einsetzt. In Mitteleuropa enthalten die unteren 2 km der Lufthülle etwa die Hälfte des atmosphärischen Wassers, was im Mittel einer Niederschlagssumme von 20 mm entspricht. Die Kondensation des Wasserdampfes in der Atmosphäre führt zur Bildung von Wolken durch Hebung der Luftmassen. Die mit der Hebung verbundene Abkühlung von rd. 1 K pro 100 Höhenmeter (trockenadiabatischer Temperaturgradient) führt zu einer Verringerung der Dampfspannung und Zunahme des relativen Feuchtegehalts. Der adiabatische Gradient feuchter Luft ist geringer; überschläglich kann er mit ≤ 6,5 °C·km⁻¹ angenommen werden. In der Kondensationshöhe hat die relative Luftfeuchtigkeit 100%. Werden gleichzeitig Kondensationskerne, z.B. kleine Staubpartikel, in der Luft angetroffen, kann es durch Zusammenlagerung von Wassermolekülen zur Bildung von Dunsttröpfchen kommen. Zur Entstehung eines Regentropfens ist die Zusammenlagerung von etwa einer Million Wolkentröpfchen erforderlich. Beim Absinken der Regentropfen in eine Wolke vergrößern sie sich durch Anlagerung anderer Wasserteilchen, zerplatzen oder fallen durch die Wolke als Sprüh- oder Nieselregen mit Tropfendurchmesser von < 0,5 mm Durchmesser. Die physikalischen Grundlagen des Niederschlagsprozesses sind in [2.1, 2.2] behandelt.