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Wand

Wand

Der Begriff Wand (von althochdeutsch want winden: das Gewundene, Geflochtene) bezeichnet #ein senkrechtes Bauteil, dessen Ausdehung in die eine horizontale Richtung größer ist als in die andere Richtung. -> siehe Wand (Bauteil) #eine Fläche zur Abgrenzung eines Hohlraumes: ##Wand (Möbel), Rohrwand, Wandung, Magenwand, Darmwand #ein durch Klettern zu überwindendes Hindernis: ##Felswand, Steilwand, in den Bergen. ##Kletterwand für Klettersportler. #im Bergbau ein größeres abgetrenntes Gesteinsstück #in der Meteorologie kurz für Wolken-, oder Gewitterwand #im Tennis kurz für Tenniswand Siehe auch: Schrankwand, Plakatwand Folgende Persönlichkeiten tragen den Namen "Wand":
- Günter Wand, Dirigent Werktitel:
- Die Wand, Marlen Haushofer

Althochdeutsch

Als Althochdeutsch (Ahd.) bezeichnet man die älteste schriftlich bezeugte Form der deutschen Sprache in der Zeit etwa von 750 bis 1050. 1050 Das Althochdeutsche ist keine einheitliche Sprache, wie der Begriff suggeriert, sondern die Bezeichnung für eine Gruppe von westgermanischen Dialekten, die südlich der so genannten „Benrather Linie“ (die von Düsseldorf-Benrath ungefähr in west-östlicher Richtung verläuft) gesprochen wurden. Diese Dialekte unterscheiden sich von den anderen westgermanischen Sprachen oder Dialekten durch die Durchführung der Zweiten (oder Hochdeutschen) Lautverschiebung. Die Dialekte nördlich der „Benrather Linie“, das heißt, im Bereich der norddeutschen Tiefebene und im Gebiet der heutigen Niederlande, haben die Zweite Lautverschiebung nicht durchgeführt. Diese Dialekte werden zur Unterscheidung vom Althochdeutschen unter der Bezeichnung Altsächsisch (seltener: Altniederdeutsch) zusammengefasst. Aus dem Altsächsischen hat sich das Mittel- und Neuniederdeutsche entwickelt. Da das Althochdeutsche eine Gruppe nahe verwandter Dialekte war, gab es im frühen Mittelalter auch keine einheitliche Schriftsprache; die überlieferten Textzeugnisse lassen sich den einzelnen Dialekten zuweisen, so dass man oft treffender von Altfränkisch, Altbairisch, Altalemannisch etc. spricht. Die althochdeutsche Überlieferung besteht zu einem großen Teil aus geistlichen Texten (Gebeten, Taufgelöbnissen, Bibelübersetzung); nur vereinzelt finden sich weltliche Dichtungen (Hildebrandslied) oder sonstige Sprachzeugnisse (Inschriften, Zaubersprüche). Charakteristisch für die althochdeutsche Sprache sind die noch vokalisch volltönenden Endungen (vgl. Latein), zum Beispiel: Im Zusammenhang mit der politischen Situation ging im 10. Jahrhundert die Schriftlichkeit im Allgemeinen und die Produktion deutschsprachiger Texte im Besonderen zurück; eine Neueinsetzung einer deutschsprachigen Schriftlichkeit und Literatur ist ab etwa 1050 zu beobachten. Da sich die schriftliche Überlieferung des 11. Jahrhunderts in lautlicher Hinsicht deutlich von der älteren Überlieferung unterscheidet, bezeichnet man die Sprache ab etwa 1050 als Mittelhochdeutsch.

Literatur


- Rolf Bergmann u. a. (Hrsg.): Althochdeutsch # Grammatik. Glossen. Texte. Winter, Heidelberg 1987, ISBN 3-533-03877-7 # Wörter und Namen. Forschungsgeschichte. Winter, Heidelberg 1987, ISBN 3-533-03940-4
- Wilhelm Braune: Althochdeutsche Grammatik. Niemeyer, Tübingen 2004, ISBN 3-484-10861-4
- Rudolf Schützeichel: Althochdeutsches Wörterbuch.Niemeyer, Tübingen 1995, ISBN 3-484-10636-0
- Stefan Sonderegger: Althochdeutsche Sprache und Literatur: eine Einführung in das älteste Deutsch. Darstellung und Grammatik. de Gruyter, Berlin (u. a.) 1987, ISBN 3-11-004559-1

Siehe auch

Deutsche Sprachgeschichte, althochdeutsche Literatur

Weblinks


- [http://www.cis.uni-muenchen.de/ahdeutsch/haupt.html www.cis.uni-muenchen.de/ahdeutsch/haupt.html] – Althochdeutsches Wörterbuch des 8. Jahrhunderts
- [http://www.koeblergerhard.de/germanistischewoerterbuecher/althochdeutscheswoerterbuch/nhd-ahd.pdf Neuhochdeutsch-althochdeutsches Wörterbuch] – im PDF-Format Kategorie:Deutsche Sprache Kategorie:Sprachstufe

Wand (Bauteil)

Eine Wand im klassischen Sinne ist ein vertikales Bauteil, dessen horizontale Ausdehung in die eine Richtung (Länge) sehr viel größer ist als in die andere Richtung (Breite), also eine vertikal gestellte Scheibe. Man spricht daher auch oft von einer Wandscheibe. Aufgrund ihrer Form trennt eine Wand immer zwei Bereiche / Zonen voneinander. Daher sind Wandöffnungen wie Türen und Fenster besonders wichtig, um die Wand temporär für Menschen, Licht oder Luft durchgängig zu machen. Mehrere Wände können optisch einen Raum definieren. Einen Bereich, der auf allen Seiten von Wänden umgeben ist, einen Boden und eine Decke hat nennt man Zimmer. Der Begriff kommt vom althochdeutschen want, dass wiederum vom indogermanischen Begriff uonedh abgeleitet ist. Das bedeutet Geflecht, das mit Lehm bestrichen ist, siehe dazu Flechtwerkwand. Eine Wand kann verschieden konstruiert sein und aus verschiedenen Materialien bestehen und damit auch völlig unterschiedliche Funktionen übernehmen. Hier einige Beispiele: Differenziert nach Konstruktion und Material Flechtwerkwand-Wand]]
- Massivbau-Wand aus
  - Mauerwerk, siehe auch Mauer
    - Kellerwand
    - Ziegelwand
    - Lehmbauwand
  - Stahlbeton
  - Fachwerk
- Holzrahmenbau-Wand
- Massivholz-Wand
- Leichtbauwand, Trockenbau-Wand, Gipskarton-Wand
- Wand aus Glausbausteinen Differenziert nach Funktion
- Bei Gebäuden:
  - Außenwand = Wand, die den Außenraum vom Innenraum trennt.
  - Innenwand = eine im Gebäude liegende Wand
  - Trennwand = Wand, die zwei Zimmer trennt
  - Tragende Wand = Wand, die auch statische Aufgaben übernimmt
  - Aussteifende Wand = Wand, die ein Bauwerk statisch aussteift.
  - Stellwand, spanische Wand = mobile Wand zur temporären optischen Trennung von Räumen
- Draußen:
  - Stützwand = Wand, die zum Beispiel einen steilen Hang abstützt.
  - Spundwand = spezielle Stützwand, die auf Baustellen verwendet wird, um Baugruben abzusichern siehe auch: Mauer, Portal:Architektur und Bauwesen Kategorie:Bauteil

Rohr

Der Begriff Rohr (v. althochdt. ror) bezeichnet
- einen langen zylindrischen Hohlkörper, der u.a. Gase, Flüssigkeiten oder feste Körper befördert, siehe: Rohr (Technik), Rohrleitung; für feste Körper vgl. Rohrpost
- in der Botanik eine einkeimblättrige Pflanze mit langem rohrförmigem Halm, Stängel bzw. Stamm, z.B.: Schilfrohr, Zuckerrohr, siehe Rohr (Botanik)
- in der Zoologie/Medizin Gefäß, Ader, Kapillare zum Bluttransport, Bronchien zum Austausch von Atemluft sowie der Darm als Außenweltkanal durch den Körper zum Transport von Nahrung - diese Rohre sind unregelmäßig geformt
- Bei Holzblasinstrumenten eine Kurzbezeichnung für das Doppelrohrblatt, siehe Instrumentenmundstück
- in der Umgangssprache die sexuelle Erregung des männlichen Geschlechtsorgans, siehe Erektion

Ortsnamen

Folgende Orte tragen die Bezeichnung "Rohr" (abgeleitet von Gebiet am Schilf): in Deutschland
- eine Gemeinde im Landkreis Schmalkalden-Meiningen in Thüringen, siehe: Rohr (Thüringen)
- eine Gemeinde im Landkreis Roth in Bayern, siehe: Rohr (Mittelfranken)
- die Gemeinde Rohr i.NB im Landkreis Kelheim in Bayern
- ein Ortsteil der Stadt Plattling im Landkreis Deggendorf in Bayern
- ein Ortsteil der Gemeinde Waltenhofen im Landkreis Oberallgäu in Bayern
- ein Ortsteil der Gemeinde Blankenheim im Landkreis Euskirchen in Nordrhein-Westfalen
- ein Ortsteil der Gemeinde Freystadt im Landkreis Neumarkt in der Oberpfalz in Bayern
- ein Ortsteil der Gemeinde Rohrbach im Landkreis Pfaffenhofen an der Ilm in Bayern
- ein Ortsteil der Gemeinde Eurasburg im Landkreis Bad Tölz-Wolfratshausen in Bayern
- ein Ortsteil der Gemeinde Neudrossenfeld im Landkreis Kulmbach in Bayern
- ein Ortsteil der Gemeinde Weilheim im Landkreis Waldshut in Baden-Württemberg
- ein Ortsteil der Gemeinde Günzach im Landkreis Ostallgäu in Bayern
- ein Stadtteil der Landeshauptstadt Stuttgart in Baden-Württemberg siehe Stuttgart-Rohr in Österreich
- die Gemeinde Rohr im Burgenland im Burgenland
- die Gemeinde Rohr im Gebirge im Bezirk Wiener Neustadt-Land, Niederösterreich
- die Gemeinde Rohr bei Hartberg in der Steiermark
- die Gemeinde Rohr im Kremstal in Oberösterreich
- die Katastralgemeinde Rohr (Gemeinde Loosdorf) in Niederösterreich
- die Katastralgemeinde Rohr (Gemeinde Ragnitz) in der Steiermark
- die Katastralgemeinde Rohr an der Raab der Gemeinde Edelsbach bei Feldbach in der Steiermark in der Schweiz
- die Gemeinde Rohr AG im Kanton Aargau
- die Gemeinde Rohr SO im Kanton Solothurn in Frankreich
- die Kommune Rohr (Bas-Rhin) im Elsass

Personen

Folgende Persönlichkeiten tragen den Namen Rohr
- Heinrich Rohr (1902-1997)
- Ignaz Rohr (1866-1944)
- Otto von Rohr, Opernsänger (1914-1982) ----- siehe auch: Röhre, Röhricht

Magen

, 3=Zwölffingerdarm, 4=Dünndarm, 5=Blinddarm, 6=Appendix, 7=Dickdarm, 8=Enddarm, 9=Anus]] Der Magen (griech. Gaster, lat. Ventriculus) ist ein Verdauungsorgan aller Tiere. Die primitivste Form findet man bei den Polypen, dort ist der Magen auch Ausscheidungsorgan. Der Magen ist ein Hohlorgan aus Muskelgewebe, der innen mit einer Schleimhaut ausgekleidet ist. Im Gegensatz zum einhöhligen Magen des Menschen und der meisten Tierarten, besitzt der Magen bei Wiederkäuern und Vögeln mehrere abgegrenzte Hohlraumsyteme (mehrhöhliger Magen). In diesem Hohlraum wird der Nahrungsbrei mit dem Magensaft vermengt, der im Wesentlichen aus dem eiweißspaltenden Enzym Pepsin, Salzsäure, Lipasen und Schleim besteht. Im Ruhezustand sondern die Drüsen etwa 10 ml Magensaft pro Stunde ab. Bei Nahrungsaufnahme kann die Bildung von Magensaft auf bis zu 1000 ml pro Stunde beschleunigt werden. Die Bildung wird sowohl durch Nerven-Impulse (vor allem vor der Nahrungsaufnahme) als auch durch Hormone gesteuert. Durch Muskelkontraktion (Peristaltik) wird der Nahrungsbrei weiter zum Pförtner transportiert. Dieser bildet einen Verschluss zwischen Magen und Darm. Er öffnet sich regelmäßig, um den Nahrungsbrei gleichmäßig in den Zwölffingerdarm weiterzuleiten. Zwölffingerdarm

Biologische Bedeutung

Vorverdauung

Die eigentliche Verdauung und Resorption findet bei den meisten Tieren und beim Menschen im Darm oder spezieller im Dünndarm statt. Im Magen werden vor allem die Proteine (Eiweiße) in ihre Bestandteile zerlegt. Fette passieren den Magen größtenteils ungehindert, da nur geringe Mengen an Lipasen gebildet werden, ebenso Kohlenhydrate. Im Magen werden Feststoffe verflüssigt und damit bereit für die weitere Verdauung gemacht.

Abtöten von Bakterien

Der saure Magensaft verhindert effektiv das Überleben der meisten Bakterien. Eine Ausnahme stellt allerdings das Bakterium Helicobacter pylori dar, da es in der Lage ist, sich unterhalb der schützenden Schleimschicht anzusiedeln.

Regelmäßige weitere Verdauung

Der Magen ermöglicht es, dass wir mit wenigen größeren Mahlzeiten pro Tag auskommen. Der Pförtner sorgt dafür, dass alle Stoffe genügend lange im Magen verbleiben und ausreichend mit den Verdauungssäften versetzt werden. Diese werden dann langsam und gleichmäßig dem Darm zugeführt.

Aufbau beim Menschen und Tieren mit einhöhligem Magen

Makroskopie

Helicobacter pylori Von außen gesehen unterscheidet man am Magen die große und die kleine Krümmung (Curvatura major und Curvatura minor), die vereinfacht ausgedrückt den rechten beziehungsweise linken Rand darstellen und an denen das sog. große beziehungsweise kleine Netz (Omentum majus und minus) befestigt sind. Makroskopisch wird er in folgende Bereiche untergliedert:
- Die Cardia ("Magenmund", "Mageneingang") stellt den Übergang zwischen Speiseröhre (Oesophagus) und dem Magen dar.
- Der Magenfundus ist der Teil der Magenblase, der über der Cardia liegt und in der Regel luftgefüllt ist.
- Der Corpus ("Magenkörper") macht den größten Anteil des Magens aus.
- Dem Corpus nach "unten" schließt sich das Antrum an.
- Am Übergang zum Duodenum (Zwölffingerdarm) befindet sich der Pylorus ("Pförtner"), der als Sphinkter (Schließmuskel) fungiert.

Histologie

Mikroskopisch gesehen besteht der Magen aus:
- der Magenschleimhaut (Tunica mucosa gastrica) mit einer Vielzahl von Drüsen
- einer Muskelschicht (Tunica muscularis gastrica) aus glatter Muskulatur
- einem Überzug von Serosa (Peritoneum)

Zellarten und deren Sekretion

Der Magen besitzt für die Sekretion von Hormonen und anderen Sekreten in seiner Schleimhaut verschiedene Zellarten, die an typischen Stellen des Magens lokalisiert sind (siehe Abbildung und Tabelle).

Magen der Wiederkäuer

Bei Wiederkäuern sind dem eigentlichen mit einer drüsenhaltigen Schleimhaut ausgekleideten Magen, hier als Labmagen bezeichnet, noch 3 Vormagenabschnitte vorgeschaltet. Dies sind Pansen, Netzmagen und Blättermagen. Sie besitzen eine drüsenlose Schleimhaut. In diesen Vormägen finden der mikrobiologische Aufschluss von Zellulose sowie erste Resorptionsvorgänge statt.

Magen der Vögel

Der Magen der Vögel ist in zwei Abschnitte unterteilt. Im eigentlichen Drüsenmagen (Proventriculus) werden ebenfalls Enzyme und Salzsäure abgegeben. Diesem Drüsenmagen ist ein Muskelmagen (Ventriculus) nachgeschaltet. Er besteht aus kräftiger Muskulatur und dient der mechanischen Zerkleinerung der Nahrung und ersetzt so die Funktion der Zähne. Die Drüsen des Muskelmagens sondern ein Sekret ab, das durch die Salzsäure des Proventriculus zu einer Reibeplatte aushärtet (Koilinschicht). Zudem nehmen viele Vögel Steine (oder andere harte Partikel wie Muscheln bei Seevögeln) auf, die zusammen mit dieser Reibeplatte die Nahrung zermahlen. Diese Magensteine werden als Gastrolithen oder als Grit bezeichnet. Bei Vögeln mit leichtverdaulicher oder weicher Nahrung ist der Muskelmagen nur gering entwickelt.

Siehe auch


- Magenerkrankung
- Magenknurren

Weblinks


- http://www.m-ww.de/enzyklopaedie/anatomie_atlas/anatomie_magen.html
- http://www.endoline.de/html/magen.html
- http://www.wzw.tum.de/humanbiology/data/motility/35/ Kategorie:Verdauungsapparat ja:胃 simple:Stomach

Darm

Ein Darm dient bei höheren vielzelligen Tieren einschließlich des Menschen der extrazellulären Verdauung der aufgenommenen Nahrung. Im weiteren Sinne handelt es sich beim Darmkanal quasi um ein eingestülptes, vom Darmepithel umkleidetes Stück Außenwelt. Der Kanal beginnt mit der Mundöffnung, durchzieht den Körper, ist oftmals in unterschiedliche Abschnitte unterteilt und endet mit der Afteröffnung. Der Darm ist der wichtigste Teil des menschlichen Verdauungstraktes. Im engeren Sinne erstreckt er sich nur vom Magenpförtner bis zum After. Er ist beim erwachsenen Menschen ca. 8 Meter lang und besitzt wegen der feinen Darmzotten eine Oberfläche von ca 300-400 qm. Die davor liegenden Abschnitte sind die Mundhöhle, die Speiseröhre und der Magen. Magen, 3=Zwölffingerdarm, 4=Dünndarm, 5=Blinddarm, 6=Appendix, 7=Dickdarm, 8=Enddarm, 9=Anus]] Der Darm ist unterteilt in den
- Dünndarm, bestehend aus
  - Zwölffingerdarm (lat.: Duodenum),
  - Leerdarm (lat.: Jejunum) und
  - Krummdarm (lat.: Ileum),
- sowie den Dickdarm, bestehend aus
  - Wurmfortsatz (lat.: Appendix),
  - Blinddarm (lat.: Caecum),
  - Grimmdarm (lat.: Colon) mit (aufsteigendem (Colon ascendens), querverlaufendem (Transversum) absteigendem (Colon descendens) und S-förmig verlaufendem (Sigma) Teil und
  - Mastdarm (lat.: Rectum).

Untersuchungsmöglichkeiten des Darmes


- Beschwerden erfragen
- Abtasten und Abhören
- Sonografie = Ultraschall
- Colon Kontrasteinlauf
- Dünndarmkontrastdarstellung
- Koloskopie = Darmspiegelung
- Computertomografie (CT)
- Untersuchung des Stuhles auf okkultes (=verborgenes) Blut
- mikrobiologische Stuhluntersuchung

Siehe auch


- Magen-Darm-Trakt
- Verdauungssystem
- Reizdarm
- chronisch-entzündliche Darmerkrankungen
- Darmflora
- Phytotherapie bei Magen-Darm-Erkrankungen

Weblinks


- [http://www.hoesele.de/Darm/hauptteil_darm.htm Sauberer Darm: ein Sprung zu mehr Freiheit auf allen Ebenen]
- [http://www.integral-sessions.de/body/mucus.html Mucus(Schleim) is in you.] - mit Tagebuch einer Darmreinigung mit Bentonitum & Flohsamenschalen
- http://www-ang.kfunigraz.ac.at/~hinghofe/IV.htm
- http://www.mysunrise.ch/users/triwar/ostomy/german/anatomie.html
- http://www.medizinfo.de/gastro/enddarm/enddarm.shtml
- http://www.ernaehrungsberater.org/html/body_ueber_den_darm.html
- http://www.intestinal.de
- http://www.reizmageninfo.de
- http://www.reizmageninfo.de/html/morbus_chron_.html
- http://www.candida-info.de Kategorie:Verdauungsapparat

Fels

Als Fels oder Felsen wird unspezifisch ein größeres Gesteinsgebilde oder eine zusammenhängende Gesteinsmasse, insbesondere in Gebirgen, bezeichnet. Als Maßstab für die relevante Größe, ab der im allgemeinen Sprachgebrauch von einem Felsen gesprochen wird, dient zumeist der Mensch selbst. Kleinere Gebilde werden in der Regel nicht als Felsen, sondern als Stein bezeichnet.

Etymologie

Das Wort Fels ist indogermanischen Ursprungs und verwandt mit dem altisländischen fjall, fell, norwegisch auch fjell und bedeutet dort Berg, Gebirge. Auch im Griechischen bedeutet petros Fels, siehe Petrus.

Begriffsverwendung

In der Geologie und verwandten Naturwissenschaften taucht der Begriff vor allem in Bezeichnungen wie Felssturz, Felsenmeer, Felsenburg und Felsit auf. In offener Landschaft freiliegende Einzelfelsen werden als Findlinge bezeichnet. Auch Kletterer benutzen die Bezeichnung gerne für einzelne zu erklimmende Felsen sowie grundsätzlich für jedes natürliche Gestein ("am Fels klettern") im Gegensatz zu künstlichen Klettermöglichkeiten. Ein Fels ist das Sinnbild unerschütterlicher Festigkeit und Härte. Das Wort kommt in vielen Redewendungen und Zitaten vor, beispielsweise in:
- Er war standhaft wie ein Fels in der Brandung.
- Du bist Petrus, der Fels, und auf diesen Felsen werde ich meine Kirche bauen. (aus der Bibel)
- Hoch auf dem Fels die Tannen stehn' ... (aus dem Westfalenlied)

Einige interessante Felsformationen

Westfalenlied
- Bastei (Fels)
- Externsteine mit dem "Wackelstein"
- Goldener Fels
- Stiefel (Fels) Kategorie:Geologie

Berg

Ein Berg ist eine Erhebung im Gelände und im Gegensatz zu einem Hügel meist höher oder steiler. Berge können spitz, schroff, blockartig, (un)symmetrisch oder als Tafelberg auch flach sein. Sie können frei in der Landschaft stehen (wie z. B. Israels Berg Tabor), sind jedoch meist Teil eines Gebirges. Gebirge

Relatives, Mythisches und Absolutes

Was dabei als „hoch“ angesehen wird, ist stets relativ zur umgebenden Landschaft. So würden die Dammer Berge in Niedersachsen (115 bis 146 m) in der Schweiz nur als Hügel gelten, wofür man in Deutschland oder auch in Österreich die Grenze bei etwa 300 m ansetzt. Der Himmelsbjerget (Himmelsberg) als höchster Berg Dänemarks misst gerade einmal 170 m, und der Wilseder Berg überragt mit 169 m über NN nicht nur die Lüneburger Heide, sondern den Umkreis von 100 Kilometer. Die Schroffheit von Bergen ist hingegen der Grund dafür, dass man bei Müllbergen nicht von Müllhügeln spricht, was der Höhe nach angemessener wäre. Die Schartenhöhe und die Dominanz einer Erhebung können als Kriterien herangezogen werden, um einen Gipfel als selbstständigen Berg zu klassifizieren. Im Hochgebirge gilt z.B. eine Schartenhöhe von ca. 100 m bis 300 m und eine Dominanz von ca. 1 km bis 3 km als Mindestmaß, um von einem eigenständigen Berg zu sprechen. Um viele markante Berge ranken sich Sagen und Mythen, in denen dem Berg selbst eine Persönlichkeit zugeschrieben wird. Seit dem 19. Jahrhundert wurden Berge als „Sportgeräte“ für den Alpinismus entdeckt, im Laufe des 20. Jahrhunderts entstand parallel zum traditionellen Bergsteigen das Extremklettern. Auch andere alpine Sportarten fanden zahlreiche Anhänger, etwa Skifahren, Snowboarden oder Skitouren. Berge stehen für Beständigkeit und Unveränderlichkeit und finden in diesem Sinne in vielen Sprichworten Erwähnung: „Wenn der Berg nicht zum Prophet kommt, muss der Prophet zum Berg gehen“. Viele Menschen fühlen sich am Berg „dem Himmel näher“, und dieses Erlebnis ist Anregung zu Nachdenken oder Gebet. Als „Leiter zu Gott“ tragen daher viele niedrige bis mittelhohe Berge eine Kapelle oder Gedenkstätte. In den Hochgebirgen Europas und Amerikas tragen sie meist ein Gipfelkreuz. Gipfelkreuz Viele Berge sind wegen ihres Rundblicks bekannt oder beliebt, und wenn dieser durch Wald behindert ist, errichtet man eine Aussichtswarte. Häufig sind Vermessungspunkte oder besser trigonometrische Punkte nahe beim Gipfel unerlässlich.

Entstehung von Bergen

Hauptartikel: Gebirgsbildung Berge sind in der Regel eine Folge der Plattentektonik der Erde oder vulkanischen Ursprungs. Bewegen sich zwei Platten der Erdkruste gegeneinander, so wird an der „Knautschzone“ oft ein Gebirgszug aufgeschoben. Deren Berge zeichnen sich durch schroffe Gestalt und große Höhe aus. Herausragende Beispiele sind die Berge des Himalaya und der Anden, aber auch von Alpen, Balkan oder Zagros.
Mit zunehmendem geologischen Alter trägt die Erosion dazu bei, dass die Formen milder werden und die Gebirge niedriger. Beispiele dazu bieten die deutschen Mittelgebirge. Mancher Steilhang im Hochgebirge macht sichtbar, dass Stein durchaus verformbar ist: es gibt Gebirgs-Falten im Ausmaß hunderter Meter, und Schichten, die wie ein Stapel Papier verbogen sind. Fast jedes Gestein gibt nach, wenn die jährliche Bewegung nur einige mm ausmacht. Auf raschere Kräfte reagiert es spröde – vergleichbar dem Siegellack – und bricht. Oft bringt die Tektonik oder Erosion die verschiedenen Gesteinsarten, aus denen viele Berge bestehen, ans Tageslicht, was zum Beispiel im Steinbruch interessante Einsichten (und sogar Fossilien) bringen kann. Auch Erze und Bergwerke sind ein Zeichen dieser Vielfalt. Oft wurden im Laufe der Erdgeschichte an ältere Berge auch Sandsteinschichten oder Korallenriffe angelagert (Jura, Dachstein, Leithagebirge, Westerwald). Im Bereich von Subduktionszonen, wo sich eine Platte der Erde unter eine andere schiebt, wird die untere aufgeschmolzen. Die heiße Schmelze ist leichter als ihre Umgebung und dringt nach oben. Die ist eine Ursache des Vulkanismus, der ebenfalls für das Entstehen vieler Berge verantwortlich ist. Eine in polnahen Gebieten vorkommende Gebirgsbildung ist die der Reliefumkehr: eine Mulde wird von Gletschern mit Geröll aufgefüllt, wobei der Untergrund durch das Gewicht des Eises unter Druck steht. Ziehen sich die Gletscher zurück, entspannt sich der Untergrund, und die Geröllfüllung kann teilweise über die Höhe der Umgebung empor gehoben werden. So entstandene Erhebungen sind zum Beispiel am Münsterländer Kiessandzug zu beobachten. Häufiger ist hingegen zu beobachten, dass ältere Bergschichten durch ihre größere Härte stehen bleiben, während jüngere schneller verwittern. Berge können auf der Erde kaum höher als 9 km emporragen. Dies liegt daran, dass die Basis des Bergs sich ab dieser Höhe aufgrund des enormen Drucks verflüssigt und so die Maximalhöhe festgelegt wird.

„Schwimmende“ Gebirge und Schwerkraft

„Junge“ Gebirge schwimmen quasi auf dem Erdmantel, weil die Dichte ihrer Gesteine (etwa 2,5 bis 3 g/cm³) geringer ist als im basaltähnlichen Untergrund (Dichte rund 3,3 g/cm³). Dadurch könnte man Bergregionen mit schwimmenden Eisbergen vergleichen, doch ist ihr „Schwimmgleichgewicht“ nur zu 90-95 % gegeben (Isostasie). Sie verdrängen beim Eintauchen dichtere Gesteine, wodurch Schwereanomalien entstehen. Diese Anomalien kann man mit Methoden der Geophysik und Geodäsie untersuchen und so das Erdinnere erforschen.
„Ältere“ Berg-Ketten sind dagegen schon mehr abgetragen und in der Folge etwas eingesunken, wodurch sie sich mit der Umgebung zu fast 100 % im hydrostatischen Gleichgewicht befinden. Messungen des Erdschwerefeldes zeigen hier keinen größeren Effekt mehr. Aktive oder ehemalige feuerspeiende Berge nennt man Vulkane.

Siehe auch


- Liste der Berge, Gebirge, Gebirgszug, Gebirgsbildung, Gora, Hochgebirge,
- Bergell, Bergfried, Kalvarienberg, Karling, Seven Summits
- Zweitausender, Dreitausender, Viertausender, Achttausender

Weblinks


- [http://www.bergbuch.info Wo finde ich Informationen zu Bergbüchern bzw. Alpinliteratur?]
- [http://www.engeler.de/dallapiccola.html Antwort auf die Frage: Was ist ein Berg?]
- [http://theologie.uni-hd.de/wts/religionsphilosophie/Wer%20suchet-Vorl2.ppt Bergsteigen als Philosophie – Mont Ventoux, Petrarca 1336]
- [http://www.bueropetri.de/usa/Zion_Nat._Park/zion_nat._park.html Bergformen und -schichten im Zion-Nationalpark, USA]
- [http://perso.club-internet.fr/nuts/DEUTSCH/galerie.htm Kleine Bildergalerie, französische Alpen]
- [http://www.ga.com.pl/tatry21.htm Kleine Bildergalerie, polnische Hohe Tatra] Kategorie:Physische Geographie ja:山 ko:산 ms:Gunung simple:Mountain

Bergbau

Als Bergbau bezeichnet man die Gewinnung von mineralischen Rohstoffen aus unserem Planeten. Häufig geförderte Rohstoffe sind z. B.: Kohle, Eisen- und Metallerze, Salze , Gold, Silber, Flussspat (Fluorit), Schwerspat (Baryt) und radioaktive Uranerze wie Pechblende. Die Förderung von Erdöl und Erdgas gehört ebenso wie die Gewinnung von Steine und Erden dazu. Abzubauende Stoffe liegen in einer Lagerstätte vor. In Deutschland ist der Bergbau grundsätzlich durch das Bundes-Berggesetz geregelt.

Abbautechniken

Hier werden 2 Grundtechniken unterschieden:
1. Übertage: Hier werden die Rohstoffe in offenen Gruben gefördert; siehe --> Tagebau
- Steinbruch
- Schürfen 2. Untertage: Förderung durch Stollen oder Schächte in sog. Gebirge; --> Untertagebau
- Solen

Geschichte

Sole] Sole] Frühste archäologische Zeugnisse des Bergbaus weisen in die Jungsteinzeit. Kupfer wurde schon um 5000 v. Chr. im Sinai, Kupfer, Gold und Türkise um 3000 v Chr. in Ägypten abgebaut. Wahrscheinlich gab es gegen 3000 v. Chr. auch schon Metallgruben in Indien und China. Um 2500 v. Chr. begann dann auch die Kupferförderung in Mitteldeutschland. Eisenerz wurde ab etwa 800 v. Chr. in den Alpen abgebaut und Steinkohle ist seit dem 9. Jahrhundert in England bekannt.

Bergbau in Deutschland

Erste schriftliche Zeugnisse über den Metallabbau mittelalterlichen Mitteleuropa berichten aus Böhmen im 8. Jahrhundert, Goslar im 10. Jahrhundert, dem Erzgebirge in Freiberg und Joachimsthal im 12. Jahrhundert und in allen Fällen vorwiegend im Zusammenhang mit Silber und Kupfer. Mitte des 16. Jahrhunderts veröffentlichte Georgius Agricola mehrere für den Bergbau entscheidende Werke, wie das 1556 erschienene De re metallica libri XII. Ab dem Mittelalter lassen sich Bergordnungen nachweisen, die den Bergbau umfassend regelten. Mitte des 19. Jahrhunderts traten an ihre Stelle Berggesetze. Steinkohleförderung im Aachener Steinkohlenrevier an Inde und Wurm wird in den Annales Rodenses des Klosters Roda (heute Rolduc/NL) bereits für das Jahr 1113 bezeugt. Abbauort war der Beckenberg (schwarze Berg) direkt bei der Burg und Siedlung Rode (heute Herzogenrath/D). Der Eschweiler Kohlberg wird 1394 urkundlich erwähnt, der Eschweiler Bergwerksverein 1838 gegründet. Im Ruhrgebiet wird Steinkohle seit dem 14. Jahrhundert gefördert, Mitte des 18. Jahrhunderts begann man an der Saar Steinkohle abzubauen, später auch in Schlesien. Schlesienes Wieliczka bei Krakau (Polen)]] Durch die Industrialisierung, besonders die 1798 von James Watt erfundene Dampfmaschine wurde vor allem der Abbau von Kohle und Eisenerz erheblich gesteigert und sorgte so für die Häufung von Industrie zum Beispiel im Ruhrgebiet und in Oberschlesien. Gebraucht wurde z.B. Steinkohle zu Heizzwecken, auch in Form von Brikett (in Deutschland seit 1861) oder als Treibstoff für Lokomotiven und stationären Dampfmaschinen zum Antrieb von Arbeitsmaschinen in Industriebetrieben. Später stellten die kohlebefeuerten Dampfkraftwerke das Rückrat der Stromversorgung dar, und dies ist auch heute noch so. Nachdem Rohstoffe immer günstiger vom Ausland eingeführt werden konnten, verloren besonders die heimischen Eisen- und Metallerzlagerstätten an Bedeutung, da diese nur schwierig und somit teuer zu gewinnen waren. Auch die Steinkohlengewinnung ist bei uns geologisch bedingt schwierig und daher teuer. Steinkohlenzechen werden aber als sichere Energiequelle im eigenen Land benötigt, aber auch, um unseren hohen Stellenwert bei der Bergbautechnologie auf dem Weltmarkt behalten zu können. Die Förderung von Braunkohle, die 30% der deutschen Energieversorgung darstellt, sowie von Kali- und Steinsalz werden in großem Umfang weiter betrieben. Kali und Steinsalze werden unter anderem in der heimischen Agrarwirtschaft als Dünger eingesetzt und auch weltweit exportiert.Deutschland besitzt die weltweit modernsten und leistungsfähigsten Kalibergwerke. Ein erheblicher Wirtschaftsfaktor stellt auch der Bergbau auf Steine und Erden dar, die i.d.R. im Tagebau abgebaut werden.

Siehe auch

Weblinks


- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Kategorie/Bergbau Bergbaulexikon Mineralienatlas WiKi]
- [http://www.erzwege.at Bergbaugeschichte online]
- [http://www.erzwege.at/mailform/lexikon.htm Bergbau-Lexikon]
- [http://www.bergschaeden.info Bergbaustandorte in Deutschland]
- [http://www.meinemineraliensammlung.de/index.html Lexikon mit Begriffen aus Bergbau und Geowissenschaften]
- [http://wirtschaft.fh-trier.de/ri/fell/besucherbergwerke/besucherbergwerke.php5?nr=15&unr=0&eTyp=h&Art=Mineral Besucherbergwerke mit deutschsprachigen Internetseiten]
-
- [http://www.bergbaumuseum.de Deutsches Bergbau-Museum Bochum] ! Kategorie:Ingenieurwissenschaft Kategorie:Geographie ja:鉱業

Gestein

Als Gestein bezeichnet man eine feste, natürlich auftretende, in der Regel mikroskopisch heterogene Vereinigung von Mineralen, Gesteinsbruchstücken, Gläsern oder Rückständen von Organismen mit weitgehend konstantem Mischungsverhältnis dieser Bestandteile zueinander. Der geologische Gesteinsbegriff ist weiter gefasst als der umgangssprachliche und bezieht auch natürlich auftretende Metall-Legierungen, vulkanisches Glas, Eis oder Kohle ein. Die Lehre von den Gesteinen, die Petrologie, ist ein Teilgebiet der Geowissenschaften. Beispiele für verschiedene Gesteinsarten sind in der Liste der Gesteine zu finden. Die Erde und die inneren Planeten des Sonnensystems bauen sich aus Gesteinen auf, die oft sehr große räumlich zusammenhängende Massen bilden. Insbesondere bauen sich aus ihnen die an der Oberfläche der Erdkruste sichtbaren Gesteinsformationen, die Gebirge, auf, die durch die tektonischen Vorgänge der Gebirgsbildung entstehen. Gesteine bilden sich hauptsächlich
- durch Erkalten flüssigen Magmas (Magmatite),
- durch Ablagerung von Feststoffen (Sedimentite), zum Beispiel von Sanden, Tonen oder Rückständen abgestorbener Lebewesen, sowie durch Abscheidung aus Lösungen (Salzgesteine),
- durch Umwandlung (Metamorphose) aus anderen Gesteinen, verursacht durch erhöhten Druck und/oder erhöhte Temperatur (Metamorphite). Eine kleine Anzahl irdischer Gesteine geht auf Meteoriten zurück.

Zusammensetzung und Gefüge

Gesteine bestehen in erster Linie aus Mineralen, von denen aber nur etwa dreißig einen bedeutenden Anteil an der Gesteinsbildung haben. Vor allem sind dies die Silikate wie Olivine, Glimmer, Amphibole, Feldspäte oder Quarz, aber auch Karbonate wie Dolomit oder Kalzit sind wichtige Bestandteile von Gesteinen. Neben diesen Hauptgemengteilen enthalten die meisten Gesteine noch so genannte Nebengemengteile oder Akzessorien. Als Gefüge eines Gesteins bezeichnet man seine Struktur, die sich aus den Eigenschaften und dem Verhältnis der gesteinsbildenden Minerale zueinander ergibt. Insbesondere die Größe und Form der enthaltenen Kristalle, sowie ihre räumliche Lage und Verteilung im Gestein, machen das Gefüge aus.

Klassifikation

Gesteine können auf verschiedene Weise klassifiziert werden; sehr verbreitet ist die Einteilung nach Entstehung und Herkunft. Demnach unterscheidet man vier Gruppen, magmatische Gesteine (Magmatite), metamorphe Gesteine (Metamorphite), Sedimentgesteine (Sedimentite) und als Sonderfall Meteoriten. In der Geotechnik und zahlreichen verwandten Wissenschaften wie der Bodenkunde unterscheidet man Gesteine grundsätzlich in zwei Gruppen, die Festgesteine und die Lockergesteine.

Magmatische Gesteine

Magmatische Gesteine Magmatische Gesteine entstehen durch das Erkalten heißen geschmolzenen Materials aus dem Erdinneren, des so genannten Magmas. Findet das Erkalten unterirdisch statt, spricht man von Plutoniten oder Intrusivgesteinen. Durch die verhältnismäßig gute Wärmeisolation der aufliegenden Gesteine kühlt sich die Magmaschmelze nur langsam ab, so dass große Mineralkristalle entstehen können. Beispiele für plutonische Gesteine sind Granit oder Gabbro. Das Magma kann riesige Gesteinsmassen, die so genannten Plutone bilden, die oft mehrere Tausend Kubikkilometer Gestein umfassen. Magma kann jedoch auch in flüssigem Zustand zu Tage treten. An der Erdoberfläche im Kontakt mit Luft erkaltet es schnell und bildet dann die so genannten vulkanischen oder Extrusivgesteine. Durch die rasche Abkühlung kommt es nur zur Bildung sehr kleiner Kristalle wie etwa beim Basalt oder Andesit; oft existiert sogar überhaupt keine kristalline Ordnung, und es entsteht vulkanisches Glas wie beispielsweise Obsidian.

Metamorphe Gesteine

Metamorphe Gesteine entstehen aus älteren Gesteinen beliebigen Typs durch Metamorphose, das heißt durch Umwandlung unter hohem Druck beziehungsweise hoher Temperatur. Bei der Umwandlung ändert sich die Mineralzusammensetzung des Gesteins, weil neue Minerale und Mineralaggregate gebildet werden; der Gesteinschemismus bleibt aber weitgehend gleich. Daneben wird auch das Gesteinsgefüge transformiert. Beispielsweise entsteht aus Quarzsanden durch Rekristallation und die Ausbildung eines feinen Zements zwischen den Kristallkörnern das metamorphe Gestein Quarzit. Weiträumige Metamorphose von Gesteinen findet meist in großer Tiefe statt, lokale Transformationen können aber auch nahe der Erdoberfläche auftreten, meist in Zusammenhang mit Vulkanismus oder seichten Granitintrusionen. Auch Meteoriteneinschläge führen zu Gesteinsmetamorphosen.
- Regionalmetamorphose steht in Zusammenhang mit Gebirgsbildungen und ist häufig druckbetont. Die damit verbundene Faltung von Gesteinen durch Kompression führt zu Rekristallisation und Einregelung von Mineralen und der Ausbildung einer Schieferung. Ein Beispiel ist die Umwandlung von tonigen Sedimenten in Schiefer.
- Kontaktmetamorphose bezeichnet die Gesteinsumwandlung durch Wärmeeinwirkung aus dem umgebenden Gestein heraus, entweder in lokalem Maßstab durch Aufheizen des Gesteins um kleinere magmatische Gänge herum bis hin zu großen Transformationszonen, sogenannten Aureolen, die sich um große, tiefsitzende plutonische Granit-Intrusionen herum bilden.

Sedimentgesteine

Sedimentgesteine Sedimentgesteine entstehen durch Verwitterung und Erosion von Gesteinen durch Wind (zum Beispiel Löss), Wasser (zum Beispiel Sandstein) oder Eis (zum Beispiel Tillit), die Lösung, den Transport und die nachfolgende Ablagerung ihrer Bestandteile, daneben auch durch biochemisch induzierten Niederschlag (zum Beispiel Kreide) oder durch Verdampfung (zum Beispiel Evaporit). Einzelne Mineralkörner oder Gesteinsfragmente bilden mit der Zeit lose Sedimente. So werden je nach Art der Genese klastische, chemische oder organogene Ablagerunsgesteine unterschieden. Werden diese durch Sedimentation weiteren Materials bedeckt, verdichten sie sich unter zunehmendem Wasserverlust immer mehr, bis durch Neukristallisation und Kompaktifikation aus dem weichen Sediment das harte, spröde Sedimentgestein entstanden ist. Darin werden die einzelnen Mineralkristalle durch eine feinkörnige Grundmasse, die Matrix, zusammengehalten. Diese Veränderungen nach der primären Sedimentation bezeichnet man als Diagenese. Sedimentationsprozesse finden auf der Erdoberfläche seit Milliarden von Jahren statt. Sedimente lagern sich meist kumulativ in einer Abfolge horizontaler Schichten ab; durch die Reihenfolge der Ablagerung sind von Ausnahmefällen abgesehen höherliegende Schichten jünger als tieferliegende, eine Erkenntnis, die als Superpositionsprinzip oder Lagerungsgesetz auf den dänischen Arzt und Geologen Nicolaus Steno zurückgeht. Nach ihrer Entstehung können Sedimentgesteine starken Kräften unterliegen, infolge derer die ehemals flachen Schichten gefaltet und gekippt werden, so dass die Lage des Gesteins im Raum so stark verändert sein kann, dass die ursprüngliche Schichtfolge lokal umgekehrt ist. Sedimente lassen sich grob in die terrestrischen Land- und die marinen Meeressedimente unterteilen. Zu ersteren zählt man auch die Ablagerungen in Süßwasserseen oder Flüssen, die aus Sand oder Schlamm entstanden sind, sowie die organischen Pflanzenreste, aus denen die Kohle hervorgegangen ist. Auch Wüstensedimente sowie Ablagerungen von Gletschern werden dieser Gruppe zugeteilt. Meeressedimente können durch Ablagerung von Erosionsmaterial anderer Gesteine auf dem Meeresgrund, durch von biochemischen Vorgängen verursachte Ausfällung zum Beispiel von Karbonaten und durch Ablagerung anorganischer Skelette von Mikroorganismen wie Kammerlingen (Foraminifa), Coccolithophoriden (Haptophyta), Strahlentierchen (Radiolaria) oder Kieselalgen (Bacillariophyta) entstehen.

Meteorite

Meteorite Einen Sonderfall unter den Gesteinen bilden die Meteorite, Gesteinskörper aus dem Weltraum. Meteorite sind Überreste der ursprünglichen Materie des Sonnensystems und enthalten zahlreiche Minerale, die sich nicht in anderen Gesteinen irdischen Ursprungs finden lassen. Sie lassen sich nach ihrem Mineralgehalt einteilen in Steinmeteorite, die in erster Linie aus Silikaten wie Olivin oder Pyroxen bestehen, Eisenmeteorite, die sich häufig aus den Eisen-Nickel-Mineralen Kamazit und Taenit zusammensetzen und Stein-Eisen-Meteorite, die einen Mischtyp darstellen. Die Größe von Meteoriten liegt zwischen der von Mikrometeoriten und riesigen, tonnenschweren Gesteinskörpern. Aus Schweden sind mehrere hundert Millionen Jahre alte fossile Meteoriten bekannt. Irdischen Ursprungs, aber durch Meteoriteneinschläge gebildet sind die Tektite, zentimetergroße Glasobjekte, die durch einschlagbedingtes Schmelzen irdischen Gesteins und darauf folgendes schnelles Abkühlen an der Luft entstehen, und die Impaktite, die durch die starken mechanischen und thermischen Einwirkungen bei einem Meteoriten-Einschlag aus den am Einschlagsort vorhandenen Gesteinen entstehen wie etwa Suevit.

Gesteinskreislauf

Hauptartikel: Kreislauf der Gesteine Magmatische, metamorphe und Sedimentgesteine werden durch geodynamische Prozesse wie Erosion, Gesteinsmetamorphose oder Sedimentation ineinander umgewandelt. So unterliegen durch Erosion des Deckgesteins freigelegte metamorphe und magmatische Intrusivgesteine ebenso wie die an der Oberfläche gebildeten Sediment- und magmatischen Extrusivgesteine der Verwitterung und Erosion. In erster Linie durch wind- oder wasserbedingten Transport lagern sich die Verwitterungsbestandteile als Sedimente ab und bilden durch Verdichtung schließlich Sedimentgesteine. Diese wandeln sich wie auch magmatische Intrusivgesteine in großer Tiefe unter hohem Druck und hoher Temperatur in metamorphe Gesteine um. Der Kreislauf schließt sich, wenn diese entweder wieder an die Oberfläche gelangen oder durch weitere Absenkung ins Erdinnere aufgeschmolzen werden und damit das Rohmaterial für die Entstehung magmatischer Gesteine bilden. Das folgende Diagramm zeigt diese Prozesse in der Übersicht: center

Bedeutung

Gesteine dienten in der Menschheitsgeschichte als erster Werkstoff zur Herstellung von Werkzeug, den Steingeräten, und sind somit auch der Namensgeber für die älteste kulturhistorische Erdepoche, die Steinzeit. Archäologische Funde aus jener Zeit sind meist Steinartefakte. Steine bilden das älteste feste Baumaterial der menschlichen Kultur und die älteste bekannte überlieferte Schreibunterlage menschlicher Schriftkultur. Sie sind Grundlage bildlicher Darstellungen in der Kunst, besonders in der Lithografie und als Ausgangsmaterial der Bildhauerei. Schmucksteine, Edelsteine und Halbedelsteine sind als Schmuck beliebt. Lesesteinhaufen und Trockensteinmauern dienten früher als Markierung von Äckern und sind heute wertvolle Biotope. Ein Grenzstein wird zur Abgrenzung von Gebieten verwendet. Fossilien in Form von Versteinerungen zeugen von Lebewesen früherer Äonen, Epochen und Perioden und spielen eine große Rolle für das Studium vergangener Lebensformen, der Evolutionsgeschichte sowie für die Datierung von Gesteinsschichten. Siehe auch: Liste der Gesteine, Liste der Gesteine nach Genese

Literatur

Vinx, Roland: Gesteinsbestimmung im Gelände. 2005, 452 S., 7 s/w Abb., 364 farb. Abb., 14 s/w Tab. Spektrum Akademischer Verlag. ISBN 3-8274-1513-6

Weblinks


- [http://www.lgd.de/projekt/gesteine/gesteine/index.html Gesteine - Baumaterial unserer Erde]
- Real Video: [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&g2=1&f=040107.rm Woher weiß man das Alter von Gesteinen?] (Aus der Fernsehsendung Alpha Centauri) Kategorie:Petrologie ! Kategorie:Bergbau ja:岩石 ms:Batu th:หิน

Wolke

Eine Wolke ist meist eine Ansammlung von Wassertröpfchen, die in einigem Abstand zur Erdoberfläche in der Atmosphäre schweben. Wie bei bodennahem Nebel oder Dunst handelt es sich um die sichtbaren Kondensationsprodukte des Wasserdampfs. Bei höheren Wolken bzw. bei niedrigen Temperaturen können Wolken teilweise oder vollständig aus Eiskristallen bestehen, wobei sie dann in der Regel Resublimationsprodukte darstellen. In der meteorologischen Systematik werden sie den Hydrometeoren zugerechntet. In geringerem Umfang sind in ihnen aber auch solche Teilchen enthalten, die in Abgasen, Rauch oder Staub vorkommen. Anzutreffen sind Wolken hauptsächlich in der Troposphäre, aber zum Teil auch in der Stratosphäre. Da sie in ihrer Entstehung und somit auch ihren Eigenschaften oft sehr unterschiedlich sind, stellen sie leicht beobachtbare Merkmale der Wetterlage dar. Durch die richtige Deutung von Form, Aussehen und Höhe sowie der zeitlichen Veränderung dieser Merkmale, können Aussagen zur lokalen Wetterentwicklung getroffen werden. Hierfür ist es notwendig, die Wolken zu klassifizieren, denn nur dadurch sind Beobachtungen übertragbar. In der Praxis besitzt vor allem die Einteilung in Wolkengattungen und Wolkenarten eine hohe Bedeutung. In den meisten Gebieten treten bestimmte Wolkenarten gehäuft auf, was besonders bei gleichartigen Wetterlagen der Fall ist. Dennoch können nahezu an allen Stellen der Erde sämtliche Wolkenformen vorkommen. Die Klassifikation der Wolken ist deshalb international einheitlich durch die World Meteorological Organization geregelt. Neben ihren optischen Eigenschaften und der ihnen innenwohnenden Schönheit, die schon immer die Phantasie der Menschen angeregt hat, kommt den Wolken auch bei zahlreichen wissenschaftlichen Fragestellungen eine hohe Bedeutung zu. Dies gilt insbesondere für den Strahlungshaushalt der Erde, die Niederschlagsverteilung und die Atmosphärenchemie. Der Teilbereich der Meteorologie, der das Studium der Wolken zum Inhalt hat, ist die Nephologie (Wolkenkunde). Dieser Begriff wird jedoch höchst selten als eigenständige Fachrichtung genutzt. Als ihr Begründer gilt Luke Howard.

Physik und Chemie der Wolken

Bestandteile

Eine Wolke besteht nicht aus Wasserdampf, welches ein Gas und daher genauso unsichtbar wie die restliche Luft ist. Es handelt sich vielmehr um ein Aerosol, also eine Ansammlung fein disperser Teilchen im Gasgemisch der Luft. Erst nach dem Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur - den Taupunkt - bilden sich aus dem Wasserdampf winzige Wassertröpfchen, in großer Höhe auch winzige, schwebende Eiskristalle. Der Durchmesser der flüssigen Tröpfchen bewegt sich typischerweise im Bereich von zwei bis zehn Mikrometern, kann jedoch gerade bei Regenwolken mit bis zu zwei Millimetern auch sehr viel größer sein. Sehr große Tropfen und auch die noch wesentlich größeren Hagelkörner sind dabei auf starke Aufwinde angewiesen, um der Gravitation entgegen zu wirken.

Bildung, Entwicklung und Auflösung

Wolkenbildung bezeichnet den Prozess der Entstehung von Wolken durch Kondensation bzw. auch Resublimation von Wasserdampf an Kondensationskernen in der Troposphäre und teilweise auch Stratosphäre. Verursacht werden Entstehung und Auflösung von Wolken durch Veränderung der Parameter Temperatur (Dichte) und Luftfeuchtigkeit einer Luftmasse. Dies kann beispielsweise geschehen durch
- Hebungsprozesse in der Atmosphäre bei Durchzug von Kalt- und Warmfronten, die Luftmassen in höhere Schichten transportiert und dort abkühlen lässt,
- Thermische Aufwinde oder Hangaufwinde,
- Zufuhr von kälteren Luftmassen,
- Zufuhr von feuchteren Luftmassen. Eine sichtbare Wolke entsteht, wenn die Bedingungen für die Bildung stabiler Wassertröpfchen oder –kristalle erfüllt sind. Diese Bedingungen haben weniger mit einer Wasseraufnahmefähigkeit der Luft als mit dem Verhältnis von Kondensation und Verdunstung zu tun. An der Oberfläche des Wassertröpfchens innerhalb einer Wolken findet ein steter Austausch von Wassermolekülen zwischen der Umgebungsluft und dem Tropfens statt: Nur wenn sich an den Tropfen mehr Wassermoleküle anlagern als diesen gleichzeitig verlassen, nur wenn also die Kondensationsrate höher als die Verdunstungsrate ist, kann ein Tropfen wachsen und somit zu einer Wolkenbildung führen. Ob es dazu kommen kann hängt im Wesentlichen von zwei Größen ab: #von der Anzahl der Wassermoleküle in der Umgebung des Tropfens: Je mehr Wasserdampfmoleküle das Tröpfchen umgeben, umso wahrscheinlicher ist es, das eines am Tröpfchen haften bleibt. Die Anzahl der Wasserdampfmoleküle kann auch durch den sogenannten Wasserdampfdruck ausgedrückt werden, das ist der Anteil des Gesamtluftdrucks, der durch den Wasserdampf entsteht. #von der Temperatur des Wassertropfens: Je wärmer das Tröpfchen ist, umso leichter lösen sich Wassermoleküle vom Tropfen. Die Bildung einer Wolke wird also begünstigt durch niedrige Temperaturen und durch eine große Anzahl Wassermoleküle bzw. durch einen hohen Wasserdampfdruck, was gleichbedeutend mit einer hohen Luftfeuchtigkeit ist. Luftfeuchtigkeit Die Temperatur, bei der sich Kondensation und Verdunstung ausgleichen, heißt Taupunkttemperatur. Wird diese unterschritten, entstehen und wachsen unter betimmten Bedingungen stabile Tröpfchen. Diese Temperatur hängt vom jeweiligen Wasserdampfdruck ab. Der Wasserdampfdruck, bei der Kondensation und Verdunstung im Gleichgewicht sind, heißt Sättigungsdampfdruck. Dieser ist von der Temperatur abhängig und wird außerdem durch Krümmungs- und Lösungseffekte bestimmt. Die Tropfenbildung in der Erdatmosphäre wird überhaupt erst ermöglicht durch das Vorhandensein einer ausreichenden Anzahl von Kondensationskeimen. Solche Keime können zum Beispiel Staubkörnchen sein, aber auch größere Moleküle, Pollen oder – am Meer – Salzkristalle (siehe Aerosol). Auch bei Temperaturen unter 0 °C kann sich noch ein Großteil der Wolkentröpfchen im flüssigen Zustand befinden. Beim Absinken der Temperatur bis etwa -12 °C bilden sich meist noch keine Eiskristalle heraus, so dass die Wolke aus so genannten unterkühlten Wassertropfen besteht. Ebenso können gelöste Stoffe innerhalb des Tropfens bedingt durch die Gefrierpunktserniedrigung eine Senkung der Kondensationstemperatur bewirken. Bei einem weiteren Absinken der Temperatur nimmt der Eisanteil immer weiter zu, bis bei etwa -40 °C nur noch Eiskristalle vorliegen. In größeren Höhen ist die Wolkenbildung daher durch Kristallisationsprozesse gekennzeichnet. Wegen der sehr geringen Größe der Tröpfchen – ungefähr 1 bis 15 μm oder 0,001 bis 0,015 mm – haben sie auch relativ geringe Fallgeschwindigkeiten, welche sich meist im Bereich von 1 bis 15 cm/s bewegen. Da Wolken häufig durch konvektive Aufwinde entstehen, sinken diese nicht etwa ab, sondern bleiben auf gleicher Höhe bzw. quellen auf (zum Beispiel der Kumulus). In Regenwolken sind die Tropfen größer (bis 3 mm) und somit auch die Fallgeschwindigkeit höher. Ist ein Schwellenwert überschritten, so dass der Aufwind das gravitative Absinken nicht mehr ausgleichen kann, beginnt es zu regnen. Im Falle des Hagels treten sehr starke Aufwinde auf, welche die Hagelkörner mehrmals aufsteigen und wieder absinken lassen, wobei diese Schicht für Schicht wachsen. In der Meteorologie werden Wolken nach Form und Höhe über dem Boden unterschieden. Eine Wolke in Bodennähe wird als Nebel bezeichnet, doch auch wenn sie sich nur durch ihre Position unterscheiden, wird der Nebel nicht als Wolkentyp betrachtet. Im weiteren Sinne wird unter Wolkenbildung jedoch auch die Entstehung anderer Wolkentypen verstanden, wie beispielsweise Staubwolken oder Methan-Wolken, wobei man sich hierbei nicht auf die Erde begrenzt und auch die Wolkenbildung auf anderen Himmelskörpern mit einschließt.

Bedeutung für den Strahlungshaushalt

Wolken haben einen großen Einfluss auf den Strahlungshaushalt der Erde und somit auch die Lufttemperatur, vor allem über den Tagesverlauf, aber auch auf langfristige klimatische Mittelwerte. Dies macht sich vor allem im Sommer bemerkbar. Sobald sich tagsüber eine Wolkendecke bildet und die Sonnenstrahlung abschirmt, die Globalstrahlung also sinkt, nimmt auch die zur Erwärmung der Luft benötigte Sonnenenergie ab und es wird recht schnell spürbar kälter. Diese Wolkendecke reflektiert aber auch die terrestrische Ausstrahlung zu einem bestimmten Anteil zurück auf den Erdboden. In einer klaren Nacht wird es folglich wesentlich kälter als in einer bedeckten Nacht, da die terrestrische Wärmestrahlung einfach ins Weltall entweicht und kaum durch die Atmosphärengase – vor allem durch den darin enthaltenen Wasserdampf – zurückgehalten werden kann. Diese Auswirkungen können besonders in Wüsten beobachtet werden, wo Wolken im Regelfall recht selten sind: Es wird in der Nacht viel mehr Wärme abgestrahlt beziehungsweise weniger Wärme zurückgehalten als in feuchteren Zonen. Die Temperaturunterschiede zwischen Tag zu Nacht sind daher auch viel höher. Ausstrahlung Eine wichtige Eigenschaft von Wolken ist deren optische Dicke. Sie bestimmt wie viel der Sonnenstrahlung durch eine Wolkendecke hindurchdringen kann und wie viel sie andererseits absorbiert bzw. reflektiert. Bestimmende Einflussgrößen sind dabei die vertikale Ausdehnung der Wolke, die Verteilung der Tröpfchen- oder Eiskristallgrößen und schließlich die Menge und Verteilung der Wolken selbst. Dabei sind Wolken gegenüber der kurzwelligen UV-Strahlung etwas durchlässiger als gegenüber den Wellenlängen des sichtbaren Lichts. Die Streuung der direkten Sonneneinstrahlung durch die Luftteilchen bedingt deren geringer werdenden Anteil mit abnehmender Höhe und begünstigt damit diesen Effekt. Durch die zusätzliche Streuung an den Wolkentröpfchen nehmen auch die Photonenwege zu, was die Absorption durch Ozon begünstigt und somit die Transmission des Lichts verringert. In Bezug auf die UV-Strahlung ist eine Absorption an den Wassertropfen selbst vernachlässigbar, solange diese nicht allzu stark verunreinigt sind (etwa durch einen Vulkanausbruch). Auf globaler Ebene hat dies im langjährigen Mittel die Folge, dass Wolken 20 % der kurzwelligen Sonneneinstrahlung direkt zurückstrahlen und gleichzeitig 3 % absorbieren. Die Wirkung der Wolken im Strahlungshaushalt ist jedoch, wie im ersten Absatz gezeigt, nicht allein an deren Eigenschaften geknüpft, sondern beruht auf dem Zusammenspiel vielerlei Faktoren. Besonders wichtig ist der Effekt der atmosphärischen Gegenstrahlung in Verbindung mit der Albedo der Erdoberfläche. Dieser Effekt ist die eigentliche Ursache des atmosphärischen Treibhauseffektes und spielt damit eine wichtige Rolle in Bezug auf die Globale Erwärmung. Die Albedo der Bodenoberfläche bestimmt dabei, wie viel aus der Summe von direkter und diffuser Sonneneinstrahlung vom Erdboden aus in Richtung der Wolken als langwellige terrestrische Strahlung ausgesandt wird. Deren optische Dicke, die ihrerseits die Globalstrahlung bestimmt hat, ist nun maßgeblich dafür verantwortlich, wie viel dieser terrestrischen Strahlung auf die Erdoberfläche zurückreflektiert wird, wobei es beliebig oft zu Mehrfachreflektionen zwischen Wolkenunterseite und Erdboden kommen kann. Durch diese atmosphärische Gegenstrahlung wird die Globalstrahlung jedoch erhöht und gleicht damit die abschirmende Wirkung der Wolken teilweise aus. Wie groß dieser Ausgleich in Bezug auf große Gebiete und lange Zeiträume ist lässt sich nur schwer feststellen, weshalb es sich auch um eine zentrale Fragestellung der Klimamodellierung handelt.

Rolle im Wasserkreislauf

Wolken üben im Wasserkreislauf die Funktion eines Mittlers zwischen Verdunstung und Niederschlag aus. Zwar ist das in ihnen enthaltene Wasser in Bezug auf die Wasservorkommen der Erde mengenmäßig recht unbedeutend, doch setzen sie dies auch recht schnell um.

Aussehen

Das Aussehen einer Wolke wird in erster Linie durch die Art, Größe, Anzahl und räumliche Verteilung ihrer Bestandteile bestimmt. Es hängt ferner von der Intensität und Farbe des auf die Wolke auftreffenden Lichtes ab, sowie von der jeweiligen Stellung von Beobachter und Lichtquelle zur Wolke. Das Aussehen einer Wolke lässt sich am besten durch Angaben zur Größe, Gestalt, Grob- und Feinstruktur, Helligkeit und Farbe beschreiben.

Mächtigkeit und horizontale Erstreckung

Gestalt und Struktur

Helligkeit

Licht] Die Helligkeit einer Wolke wird durch das von ihren Teilchen reflektierte, gestreute und durchgelassene Licht bestimmt. Dieses Licht stellt meist direkte oder diffuse Sonnenstrahlung dar, es kann jedoch auch von Mond oder Erdoberfläche herrühren. Besonders durch das große Albedo von Eis- und Schneeflächen kann sich die wahrgenommene Helligkeit der Wolken, aufgrund des rückgestrahlten Lichts, erhöhen. Auch die Einwirkung von Dunst oder besonderer Lichterscheinungen der atmosphärischen Optik, wie unter anderem Halos, Regenbogen, Koronen und Glorien, verändert die Wolkenhelligkeit. Befindet sich Dunst zwischen Beobachter und Wolke, so kann je nach Wolkendichte und Richtung des einfallenden Lichtes die Helligkeit der Wolke verstärkt oder vermindert werden. Dunst schwächt außerdem die Kontraste ab, durch die Gestalt sowie Grob- und Feinstruktur der Wolke erst erkennbar werden. Tagsüber ist die Helligkeit der Wolken so stark, dass sie ohne Schwierigkeit beobachtet werden können. In Nächten mit Mondschein sind die Wolken dann zu sehen, wenn die Mondphase mehr als ein Viertel beträgt. Während der dunkleren Phasen ist das Mondlicht nicht hell genug, um entfernte Wolken erkennen zu lassen. Das gilt insbesondere dann, wenn die Wolken dünn sind. In mondlosen Nächten sind die Wolken im Allgemeinen nicht erkennbar, man kann jedoch manchmal, auf Grund der Verdeckung der Sterne, des Polarlichtes, des Zodiakallichtes oder anderer Effekte, auf das Vorhandensein von Wolken schließen. In Gebieten mit genügend starker künstlicher Beleuchtung sind Wolken auch nachts sichtbar. Daher sind über Großstädten Wolken infolge der von unten kommenden direkten Beleuchtung erkennbar. Eine derartig angeleuchtete Wolkenschicht kann dann einen hellen Hintergrund bilden, gegen den sich tiefer gelegene Wolkenteile plastisch und dunkel abheben.

Farbe

Großstädten] Die Farbe einer Wolke hängt in erster Linie von der Wellenlänge des einfallenden Lichtes ab und ist damit eng an die Rayleigh-Streuung geknüpft. Befindet sich Dunst zwischen Beobachter und Wolke, so kann dadurch die Färbung der Wolke verändert werden. Daher können zum Beispiel weiter entfernt liegende Wolken gelb, orange oder rot erscheinen. Die Farbwirkung der Wolken wird außerdem – wie auch die Wolkenhelligkeit – durch besondere Lichterscheinungen der atmosphärischen Optik beeinflusst. Bei genügend hohem Sonnenstand erscheinen die Wolken oder Teile davon in direktem Sonnenlicht weiß oder grau. Diejenigen Teile, die das Licht in der Hauptsache vom blauen Himmel erhalten, haben ein blaugraues Erscheinungsbild. Bei Annäherung der Sonne an den Horizont, also bei Dämmerung, Sonnenauf- und Sonnenuntergang, kann sich ihre Farbe von gelb über orange zu rot verändern. Der Himmel in der Umgebung der Sonne sowie die Wolken nehmen dabei eine entsprechende Färbung an. Jedoch kann dies immer noch durch das Blau des Himmels beeinflusst werden. Die Wolkenfarben sind auch von der Höhe der Wolken sowie deren jeweiliger Stellung zum Beobachter und zur Sonne abhängig. Wenn die Sonne sich dicht ober- oder unterhalb des Horizonts befindet, so können die hohen Wolken durchaus noch fast weiß aussehen, während die mittelhohen Wolken eine kräftige Orange- bzw. Rotfärbung zeigen. Sehr niedrige, im Erdschatten liegende Wolken, sehen grau aus. Diese Farbunterschiede ermöglichen eine Vorstellung von der jeweiligen Wolkenhöhe. Man sollte sich jedoch stets vergegenwärtigen, dass Wolken im gleichen Höhenniveau bei Blickrichtung gegen die Sonne weniger rot gefärbt erscheinen als in der entgegengesetzten Richtung. Nachts ist die Helligkeit der Wolken gewöhnlich zu gering, um Farben unterscheiden zu können und alle wahrnehmbaren Wolken erscheinen dann schwarz bis grau, mit Ausnahme derjenigen, die vom Mond beleuchtet werden und ein weißliches Aussehen haben. Besondere Beleuchtungsverhältnisse, wie zum Beispiel Brände, Großstadtlichter oder Polarlicht, können manchmal auch Nachts einigen Wolken eine mehr oder minder ausgeprägte Farbe verleihen.

Optische Phänomene

Klassifizierung

Geschichtliches

Vor Beginn des 19. Jahrhunderts nahm man an, Wolken seien zu vielgestaltig, komplex und vor allem kurzlebig, um sie zu begrifflich zu kategorisieren. Es war nicht üblich ihnen Bezeichnungen zuzuweisen, man begnügte sich vielmehr die Wolken nur rein subjektiv anhand von Form und Farbgebung zu beschreiben. Es gab zwar einige wenige Versuche, sie zur Wettervorhersage zu nutzen, doch begnügte man sich meist mit dem Grad ihrer Dunkelheit. Da jedoch die normierte Unterscheidung verschiedener Wolkentypen eine Voraussetzung zu deren Untersuchung, Beschreibung und damit dem Verständnis der Wolken ist, konnte man jenes durch eine lediglich grob beschreibende und zudem sehr uneinheitliche Herangehensweise gerade nicht erlangen. Eine wissenschaftliche Annäherung war ohne eine solche Basis kaum möglich und daher wurden Wolken, wenn überhaupt, nur mystisch-religiös gedeutet bzw. als Motiv von Kunst und Ästhetik wahrgenommen. Der Wandel hin zur heutigen Wolkenklassifikation – und damit der wissenschaftlichen Zugänglichkeit der Wolken überhaupt – geht auf Luke Howard und seine Schrift On The Modification of Clouds aus dem Jahr 1802 zurück. Einen anderen Ansatz verfolgte Jean-Baptiste de Lamarck im gleichen Jahr, unabhängig von Howard und sogar etwas früher als er. Seine Veröffentlichung in der dritten Ausgabe der Annuaire Méteorologique fand jedoch keine Beachtung in der damaligen Fachwelt, sofern man schon von einer solchen sprechen kann. In Anlehnung an die Taxonomie der Lebewesen durch Carl von Linné und im Gegensatz zu Lamarck, verwendete Howard lateinische Bezeichnungen, die den damaligen Status des Lateins als Sprache der Wissenschaften weltweit eingesetzt werden konnten. Er teilte Wolken in Stratus (Schichtwolken), Cumulus (Haufenwolken) und Cirrus (Schleierwolken) sowie auch Nimbus (Regenwolken) ein.

Internationales System

Nach der heute offiziellen Klassifizierung der World Meteorological Organization, festgehalten im Internationalen Wolkenatlas, werden Wolken nach der Höhe ihrer Untergrenze in vier Wolkenfamilien eingeteilt – hohe, mittelhohe, niedrige und solche, die sich über mehrere Stockwerke erstrecken (vertikale Wolken). Diese vier Familien umfassen zehn Gattungen, die mit ihren 14 Arttypen (mit Kombinationen 27 Arten), 9 Unterarttypen und 9 Sonderformen/Begleitwolken in einer Übersicht dargestellt sind. Eine Wolke kann dabei die Merkmale von einer Art und mehreren Unterarten besitzen. Von zentraler Bedeutung ist, dass es sich bei den Wolken um eine Klassifikation nach dem Erscheinungsbild handelt. Dies steht im Gegensatz zu in den Naturwissenschaften üblicherweise an Herkunft, Entstehung oder Verwandtschaft orientierten (genetischen) Klassikationssystemen. Wie eine Wolke zu einem bestimmten Erscheinungsbild gekommen ist, spielt für deren Namensgebung folglich keine Rolle, auch wenn viele Erscheinungsbilder auf ihre Entstehungsumstände hin gedeuted werden können. Die Höhenlagen der Wolkenstockwerke variieren mit der geographischen Breite, da die unterste Schicht der Atmosphäre – die Troposphäre – am Äquator rund doppelt so hoch reicht wie an den Polen. Im Winter sind die Wolkenstockwerke aufgrund der niedrigeren Temperatur und damit höheren Luftdichte niedriger als im Sommer. Die Höhen orientieren sich an der Lage der Tropopause, die örtlich wie zeitlich variabel ist und nicht gleichförmig von den Polen zum Äquator ansteigt. Die folgenden Höhenangaben stellen daher nur Orientierungswerte dar. Wolken werden verschieden benannt, zum Beispiel der Cirrus und die Cirruswolke bzw. die Cirren und die Cirruswolken. Häufig sind mehrere Wolkenformen gleichzeitig vorhanden, die sich gegenseitig überdecken können.

Übersicht

Die folgende Darstellung ist stark an den Internationalen Wolkenatlas (S. 6) angelehnt. Die Buchstaben der jeweiligen Abkürzungen sind deutlich hervorgehoben und werden bei der Benennung kombiniert, zum Beispiel Ci fib für Cirrus fibratus. Deutsche Entsprechungen bzw. Beschreibungen der lateinischen Gattungsbezeichnungen sind in Klammern gesetzt. Zu beachten ist, dass die Einteilung der Cumulus-Wolkengattung in die Wolkenfamilien nicht einheitlich gehandhabt wird. Dies liegt darin begründet, dass man die Wolkenarten Cumulus humilis und Cumulus mediocris eher den tiefen Wolken zurechnen kann, während Cumulus congestus eher zu den vertikalen Wolken gehört. Ein ähnliches Bild zeigt sich bei Nimbostratus. Diese werden hier bei den vertikalen Wolken eingeordnet, können aber auch zu den mittelhohen Wolken gezählt werden.

Gattungen

Die Gattungen sind die zehn Hauptgruppen der Wolken. Sie geben an, in welcher Höhe sich die Wolken befinden, und ob sie labil oder stabil geschichtet sind. Bei einer stabilen Atmosphärenschichtung sind die (Schicht-)Wolken meist konturlos, wenn die Luftfeuchtigkeit hoch genug ist, sonst zerrissen bis gar nicht vorhanden. Eine labile Schichtung, bei der es zu Aufwinden kommt, führt zu Quellwolken wie dem Cumulus oder dem Cumulonimbus. Die Gattungsnamen werden mit zwei Buchstaben abgekürzt, wobei der erste Buchstabe großgeschrieben wird.

Arten

Mit der Angabe der Art werden Wolkengattungen weiter nach ihrem inneren Aufbau und ihrer Gestalt unterteilt. Die verschiedenen Arten schließen sich gegenseitig aus, also kann eine Gattung nur die Merkmale einer Art haben. Beispiele sind Cumulus congestus (Cu con), ein hoch aufgetürmter Cumulus, oder Altocumulus stratiformis (Ac str), weit ausgedehnter Altocumulus. Die Arten werden mit drei kleinen Buchstaben abgekürzt.

Unterarten

Die Unterarten dienen zur Angabe der Anordnung und der Lichtdurchlässigkeit. Eine Wolke kann im Gegensatz zu den Arten die Eigenschaften von mehreren Unterarten aufweisen. Unterarten schließen sich generell gegenseitig nicht aus. Die einzige Ausnahme bilden opacus (lichtundurchlässige Wolkenschicht) und translucidus (ziemlich durchsichtige Wolkenschicht). Beispiele sind Altocumulus undulatus (Ac un, Altocumuli in Wellenform angeordnet) oder Cirrus vertebratus (Ci ve, Cirruswolke, die an ein Fischskelett erinnert). Unterarten werden mit zwei Buchstaben abgekürzt.

Sonderformen und Begleitwolken

Sonderformen und Begleitwolken müssen nicht zwingend mit der Hauptmasse der Wolke zusammenhängen, insbesondere die Begleitwolken sind meist davon getrennt. Zum Beispiel ist Cumulonimbus mamma (Cb mam) ein Cumulonimbus mit Quellungen „nach unten“ und Cumulus pannus (Cu pan) eine Cumulus-Wolke mit zerfetzten Wolkenteilen. Die Sonderformen und Begleitwolken werden – wie die Arten – mit drei Buchstaben abgekürzt.

Mutterwolken

Die Mutterwolke dient zur Angabe, aus welcher Gattung sich eine neue Wolkenform gebildet hat. Dazu wird an den Gattungsnamen der Mutterwolke „genitus“ angehängt. Abgekürzt werden sie, indem man zur Gattungsabkürzung „gen“ anhängt. Ausgeschrieben ersetzt man die Endung „-us“ durch ein „o“ und hängt noch ein „genitus“ an. Ein typisches Beispiel ist der Cirrus cumulonimbogenitus (Ci cbgen), ein Cirrus, der sich aus dem Amboss einer Cb-Wolke entwickelt hat.

Genetische Klassifikation

Neben der Internationalen Klassifikation die sich an der Wolkenhöhe orientiert, existiert auch eine genetische Klassifikation die sich nach der Entstehung der Wolken richtet. Sie geht auf Stüve zurück, der sie 1926 veröffentlichte.

Gesonderte Wolkenformen

Neben der in der Klassifikation enthaltenen Wolken gibt es noch eine Vielzahl anderer Typen, die aus bestimmten Gründen einen eigenen Namen erhalten haben. Dabei handelt es sich zum Beispiel um die für die Tornadoentstehung sehr wichtigen Mauerwolken oder die künstlichen Kondensstreifen der Flugzeuge (meist den Cirrus zugerechnet).

Wetterbeobachtung

Wolken besitzen wie gezeigt eine hohe Eigendynamik und reagieren sehr schnell auf die Bedingungen in ihrer Umgebung. Dabei ist es möglich zwischen den beobachtbaren Eigenschaften der Wolken und den Eigenschaften die diese Bedingungen eine Verknüpfung herzustellen. Die Ausbreitung der Wolken mit der Höhe ist ein wichtiger Faktor zur Einschätzung konvektiver Prozesse in der Atmosphäre. So ist es über sie in vielen Fällen möglich, die Schichtungsstabilität der Erdatmosphäre zu ermitteln. Bewegungen der Wolken geben Auskunft über die Windverhältnisse in der entsprechenden Höhe.

Frontpassage

Schichtungsstabilität der Erdatmosphäre Schichtungsstabilität der Erdatmosphäre Eine Front kündigt sich meist langsam an, indem zuerst immer mehr Cirruswolken, dann Cirrostratus, dann zusätzlich Altostratus und schließlich Nimbostratus aufziehen. Diese Abfolge läuft in umgekehrter Reihenfolge nach Durchzug der Front ab. In der Regel ist sie begleitet von Cumuluswolken, je nach Stärke der Front auch von Cumulonimbuswolken. Eine Warmfront unterscheidet sich von der Kaltfront bezüglich der Wolken vor allem darin, dass bei der Warmfront die Wolken langsamer aufziehen und bei der Kaltfront langsamer abziehen. Da eine Kaltfront „schneller“ als eine Warmfront ist (kalte Luft ist schwerer und „drückt“ sich schneller voran), sind die Aufwinde auch größer und riesige Cumulonimbuswolken können entstehen.
 

Gewitter und Stürme

Kaltfront Gewitter und Stürme sind häufig zusammen mit den charakteristischen Cumulonimbuswolken zu beobachten, treten in der Regel schnell auf und verschwinden schnell wieder. Sofern sie nicht in Verbindung mit Fronten auftreten, klart der Himmel sehr schnell auf. In einigen Fällen sind die Wolken absolut isoliert, das heißt, sie bilden einen einzelnen Block am ansonsten heiteren Himmel. Daher sind Gewitter vor allem im Gebirge tückisch. Sie können lokal innerhalb einer Stunde auftauchen, abregnen und weiterziehen. Extrem große Cumulonimbuswolken, so genannte Superzellen, sind aufgrund der Ausdehnung mit dem Auge kaum von Nimbostratus oder einer Front zu unterscheiden. Sie können Wirbelstürme mit sich bringen und bestimmen das Wettergeschehen viel länger als normale Gewitter. Auch das Auftreten von Böenfronten mit Roll- oder Shelf clouds ist bei ihnen möglich.

Wolkenverschlüsselung

Die Codes CL, CM und CH dienen dazu, den Himmelszustand anzugeben. Der Vorteil gegenüber der einfachen – und genaueren – Bezeichnung von Wolken ist, dass nicht jede Wolkenart aufgezählt werden muss, sondern für je ein Stockwerk die Gesamtbewölkung mit einer Ziffer angegeben werden kann. Aus ihr kann auch die Wetterlage bestimmt werden. Die Verschlüsselung erfolgt in der Form: :CW = x Hier steht x für eine Ziffer von Null bis Neun. Ist der Himmelszustand wegen schlechten Lichtverhältnissen, Nebel, Staub, Sand oder ähnlichem nicht sichtbar, kennzeichnet man dies statt einer Zahl mit einem Schrägstrich. Für W trägt man die jeweilige Wolkenhöhe ein. Dabei bedeutet L "low", also tiefe Wolken (clouds low), M bedeutet "middle" (mittelhohe Wolken) und H "high", hohe Wolken (clouds high). Können die Wolken nicht eindeutig einer Ziffer zugeordnet werden, so wird diese gewählt, die am besten zutrifft, das heißt die Gruppe, die den größten Teil des Himmels bedeckt.

Verschlüsselung der CL-Wolken

Zu den tiefen Wolken gehören Stratus, Stratocumulus, Cumulus und Cumulonimbus.

Verschlüsselung der CM-Wolken

Zu den mittleren Wolken gehören die Wolkengattungen Altocumulus, Altostratus und Nimbostratus.

Verschlüsselung der CH-Wolken

Zu den hohen Wolken gehören die Gattungen Cirrus, Cirrostratus und Cirrocumulus.

Wolken und „Bauernregeln“

Der gut zu beobachtende Zug der Wolken ist die Basis vieler Bauernregeln und hat ihren Ruf als Wetterboten begründet. Eine ausreichende Vorhersagequalität dieser Bauernregeln, die auf jahrzehntelanger, weitergegebener Beobachtungen beruhen, ist aber nur regional bzw. gar lokal gegeben. So lautet beispielsweise eine Wetterregel aus dem Vinschgau in Südtirol: :Kommen die Wolken aus Schnals, :Haben wir's Wetter am Hals; :Ziehen sie in's Martell, :dann wird's wieder hell; :kommen sie aus Matsch, :macht es Plitschplatsch; :kommen sie von Ulten, :musst du dich gedulden! Wenn eine markante Felsformation der Alpennordkette bei Innsbruck von einer Wolke umgeben ist, weist dies auf bevorstehenden Regen hin: :Trägt Frau Hitt a Koppen, gean die Stadler durch Lacken. Cirren kündigen in der Regel eine Warmfront und somit eine Wetterverschlechterung an. Dennoch kann man nicht sicher sein, dass diese den jeweiligen Standort auch erreichen wird. Daher entstammt der Spruch: „In Frauen und Cirren kann man sich irren.“

Anomalien und extraterrestrische Wolken

Anomalien sind sehr ungewöhnliche Wolken, die insbesondere dem klassischen Modell widersprechen. Hierzu gehören zum Beispiel Polare Stratosphärenwolken oder leuchtende Nachtwolken.

Wolken als Kunstmotiv

leuchtende Nachtwolke Wolken waren und sind ein beliebtes Motiv der Landschaftsmalerei und Naturfotografie. Zu nennen sind hier Jacob van Ruisdael, Jan van Goyen und Esaias van der Velde aus der niederländischen Landschaftsmalerei sowie Ary Pleysier, William Turner, Caspar David Friedrich, Carl Blechen und vor allem John Constable aus der Romantik. Siehe auch: Bildergalerie Wolken in der Malerei

Literatur


- World Meteorological Organization (1990): Internationaler Wolkenatlas. 2. Auflage, Deutscher Wetterdienst. ISBN 3881482644
- Dieter Walch (2000): So funktioniert das Wetter. München. ISBN 3-405-15945-8
- Berthold Wiedersich (2003): TaschenAtlas Wetter. Klett. ISBN 3-623-00021-3
- Wehry, W. und Ossing, F. (Hrsg.) (1997): Wolken Malerei Klima in Geschichte und Gegenwart. Deutschen Meteorologische Gesellschaft

Weblinks


- [http://www.wolkenatlas.de/ Der Karlsruher Wolkenatlas]
- [http://www.seewetter-kiel.de/seewetter/wolken_code.htm bebilderte Wolkenverschlüsselung]
- [http://www.australiasevereweather.com/photography/ Wolken und Klassifizierung (englisch)] ! ja:雲 ko:구름 simple:Cloud th:เมฆ

Gewitter

Ein Gewitter ist eine mit elektrischen Entladungen (Blitz) und Donner verbundene Wettererscheinung. Es wird meist von kräftigen Regen- oder Schneeschauern begleitet. Manchmal treten sie in Verbindung mit Hagelschauern, böigen Winden und in seltenen Fällen auch mit Tornados auf. Starke Gewitter werden auch als Unwetter bezeichnet. Durch aufsteigende feuchtwarme Luftmassen baut sich eine große Gewitterwolke (auch Cumulonimbus genannt) auf. Die turbulente Luftströmung trennt kondensierende Wassertröpfchen in unterschiedliche elektrische Potentiale auf. Diese Potentiale zeichnen sich durch Spannungsgefälle aus, welche sich durch Blitze plötzlich ausgleichen. Blitze werden akustisch durch Donner begleitet, da sie die Luft schlagartig auf 30.000°C erhitzen, eine 5 mal höhere Temperatur als man auf der Sonnenoberfläche antrifft.

Entstehung von Gewittern

Donner

Entstehungsbedingungen

Gewitter können entstehen, wenn hochreichend ein hinreichend großer vertikaler Temperaturgradient vorhanden ist, d. h. wenn die Temperatur mit zunehmender Höhe so stark abnimmt, dass eine bedingt labile Atmosphärenschichtung vorliegt. Weiter braucht es für die Entstehung eines Gewitters eine feuchte Luftschicht in Bodennähe, welche über die latente Wärme den Energielieferanten für die Feuchtekonvektion darstellt. Da die Atmosphäre nie hochreichend trockenadiabatisch labil geschichtet ist, bedarf es der Freisetzung latenter Wärme, welche einen feuchtadiabatischen Aufstieg der Luftpakete ermöglicht. Sind diese beiden Grundbedingungen erfüllt, muss nicht zwangsläufig ein Gewitter entstehen. Erst die Hebung der feucht-warmen Luftschicht am Boden löst ein Gewitter aus. Dafür sind weitere Faktoren wie Wind- und Luftdruckverhältnisse, die Topographie, sowie die Luftschichtung relevant. Da einige dieser Faktoren durch Vorhersagemodelle schwierig vorauszuberechnen sind und von Ort zu Ort stark variieren, ist die Vorhersage von Gewittern außerordentlich schwierig.

Entstehungsprozess einer Gewitterzelle

Durch Hebung kühlt ein feuchtes Luftpaket zunächst trockenadiabatisch ab, bis seine Temperatur die Taupunkttemperatur erreicht. Ab dieser Temperatur beginnt der im Luftpaket enthaltene Wasserdampf zu kondensieren und es bildet sich eine Quellwolke, die schließlich bei geeigneten Bedingungen zu einer Gewitterwolke, einem so genannten Cumulonimbus (kurz: Cb) anwachsen kann. Bei diesem Vorgang wird latente Wärme freigesetzt. Dadurch erhält das Luftpaket zusätzlichen Auftrieb, da der Temperaturunterschied zur Umgebungsluft zunimmt. Liegt eine bedingt labile Schichtung der Atmosphäre vor, so steigt das Luftpaket ungehindert bis in eine Höhe auf, wo der Temperaturgradient wieder abnimmt. Dadurch verringert sich der Temperaturunterschied im Vergleich zur Umgebungsluft. Ist die Temperatur des Luftpakets schließlich gleich der Temperatur der Umgebungsluft, verschwindet die Auftriebskraft und die aufsteigende Luft wird gebremst. Dieses Niveau wird Gleichgewichtsniveau (Equilibrium Level) genannt. Meist befindet es sich in der Nähe der Tropopause. Diese liegt in Mitteleuropa zwischen 8 km Höhe im Winter und 12 km Höhe im Sommer. In den Tropen liegt die Tropopause auf ca. 16 km Höhe. Deswegen werden die Gewitter in den Tropen wesentlich höher als in unseren Breiten. Auf Grund ihrer Trägheit können die Luftpakete ähnlich einem Springbrunnen über das Gleichgewichtsniveau hinausschießen (konvektives Überschießen), und zwar um so höher, je größer die Labilitätsenergie und damit die Geschwindigkeit des Aufwindes ist. Auf diese Weise können solche overshooting tops Höhen über 20 km erreichen. In der Gewitterwolke herrschen starke Aufwinde, die u. U. verhindern, dass kleinere Regentropfen aus der Wolke nach unten fallen. Die Regentropfen und Eiskörnchen werden dann immer wieder nach oben getragen, wo sie gefrieren und sich neues Eis anlagert. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft bis die Eiskörner so schwer geworden sind, dass sie von den Aufwinden nicht mehr gehalten werden können. Dann fallen entweder sehr dicke, kalte Regentropfen, Graupel oder sogar Hagelkörner aus der Gewitterwolke auf die Erde. Je stärker die Aufwinde in der Gewitterwolke sind, desto größer können die Hagelkörner werden. Bei sehr großtropfigem konvektivem Niederschlag (Platzregen) handelt es sich in der warmen Jahreszeit oder in den Tropen meist um aufgeschmolzene Hagelkörner. siehe auch: Gewitterzelle

Klassifikation von Gewittern

Die Bildung von hochreichender konvektiver Bewölkung und Gewittern setzt neben einer bedingt labilen Schichtung zur Auslösung der Feuchtekonvektion einen Hebungsantrieb voraus. Hinsichtlich der Auslösemechanismen können verschiedene Gewittertypen unterschieden werden.

Luftmassengewitter

Luftmassengewitter treten in einer einheitlichen Luftmasse auf, d. h. die Temperatur verändert sich in horizontaler Richtung kaum. Die Temperatur muss aber mit der Höhe hinreichend stark abnehmen und es muß ein bodennaher Heizmechanismus vorliegen (thermische Auslösung) vorliegen. Man kann 2 Haupttypen von Luftmassengewitter unterscheiden, Wärmegewitter und Wintergewitter. Wärmegewitter (auch Sommergewitter genannt) entstehen bei uns praktisch ausschließlich im Sommerhalbjahr. Die starke Sonneneinstrahlung erwärmt die Luft v. a. in Bodennähe und lässt zudem viel Wasser durch Evapotranspiration verdunsten. Dadurch erhöht sich der Temperaturgradient im Tagesverlauf. Ab einer bestimmten Temperatur (Auslösetemperatur) beginnen Warmluftblasen in die Höhe zu steigen, da sie wärmer und somit leichter sind als die Luft in ihrer Umgebung. Dabei kühlen sie sich ab und erreichen schließlich das Kondensationsniveau. Ist die Atmosphäre darüber feuchtlabil gschichtet, so werden auf diese Weise thermisch Gewitter ausgelöst. Wintergewitter entstehen im Winterhalbjahr. Ihre Entstehung ist prinzipiell dieselbe, wie die der Wärmegewitter. Allerdings fehlt im Winter oft eine ausreichend starke Sonneneinstrahlung. Deswegen kann ein hoher Temperaturgradient nur durch starke Abkühlung in der Höhe zustande kommen. Das geschieht durch Zufuhr von Höhenkaltluft, welche meist polaren Ursprungs ist. Über See wird die Feuchtekonvektion spontan und tageszeitunabhängig thermisch durch den starken Temperaturgradienten zwischen der relativ warmen Meeresoberfläche und der darüber geführten relativ