Obergrenze von Wolken – Warum das Wetter hier aufhört

Obergrenze von Wolken – Warum das Wetter hier aufhört

Die höchsten Wolken reichen normalerweise bis zu einer Höhe von etwa 10 bis 15 km. Meistens sind das große Gewitterwolken (Cumulonimbus) mit ihrer Ambossform. Auch Eiswolken (Cirrus) befinden sich sehr weit oben am Himmel. Oberhalb davon gibt es quasi keine Wolken mehr. Aber woran liegt das?

Troposphäre: Hier findet das Wetter statt

Dass den Wolken Grenzen gesetzt sind, liegt an dem Aufbau unserer Atmosphäre. Bei etwa 10 bis 15 km endet die unterste Schicht unserer Erdatmosphäre, die sogenannte  Troposphäre. Am Äquator reicht sie sogar noch etwas höher, bis zu 18 km und an den Polen endet sie schon bei 8 km Höhe. Diese Grenze der Troposphäre nennt man Tropopause.

In der Troposphäre findet so ziemlich alles statt, was unser Wetter betrifft. Dort wird die Luft nach oben hin immer kälter. Das hängt damit zusammen, dass der Luftdruck sinkt. Bei niedrigerem Druck kühlt sich Luft ab – das ist ein physikalisches Gesetz. Das kann man beim Bergsteigen fühlen, wenn die Luft am Gipfel dünner und kälter ist als im Tal.

Der Luftdruck sinkt immer weiter, je weiter die Luft von der Erdoberfläche entfernt ist. Das gilt bis zum Weltall, wo fast gar kein Luftdruck mehr existiert.

Ab einer gewissen Höhe wird es wieder wärmer

Die Temperatur sinkt aber nicht so gleichmäßig wie der Luftdruck: Ab der Tropopause beginnt die Temperatur wieder zu steigen. Zum Vergleich: In 15 km beträgt die Lufttemperatur knapp -60 Grad. An der Obergrenze der Stratosphäre (bei 50 km) ist sie mit 0 Grad wieder vergleichsweise warm.

Dieses Mal hat der Temperaturwandel nichts mit dem Druck zu tun. Stattdessen ist die Sonnenstrahlung Schuld. Die Stratosphäre, die Luftschicht über der Troposphäre, enthält sehr viel Ozon. Man kennt diesen Teil der Atmosphäre auch als Ozonschicht. Dieses Ozon absorbiert viel von der Sonnenstrahlung und erwärmt sich dadurch. So wird die Luft dort insgesamt wärmer und gleichzeitig kommt bei uns auf der Erde nicht so viel UV-Strahlung an.

Stratosphäre: Der Deckel über unserem Wetter

Luft steigt normalerweise auf, weil sie wärmer und dadurch leichter ist als ihre Umgebungsluft. Auf diese Art funktioniert auch ein Heißluftballon. Wenn die Luft plötzlich auf die warme Ozonschicht stößt, dann verliert sie diesen Vorteil und steigt nicht weiter auf.

Deshalb wirkt die Stratosphäre wie ein Deckel, der für das Wetter eine feste Grenze setzt. Wegen dieser Obergrenze schaffen es auch Gewitterwolken nicht, darüber hinaus zu wachsen. Wenn sie den höchsten Punkt erreicht haben, wachsen sie stattdessen in die Breite. So entsteht die berühmte Ambossform bei Gewittern.

Gewitteramboss über Berlin
Gewitteramboss über Berlin. Die Skyline wirkt winzig unter der mächtigen Gewitterwolke.

Übrigens: Flugzeuge fliegen meistens auf der Höhe der Tropopause, also zwischen 10 und 15 Kilometern, weil sie so über dem Wettergeschehen sind und Turbulenzen vermeiden.

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