Was man über Schnee wissen sollte

In der Ausgabe Nr.3 des Jahres 2014 bringt die Wiener Wochenzeitung Falter auf Seite 33 die beliebten „7 Sachen, die Sie über Schnee wissen sollten“. Große Teile des Texts stammen nahezu wortwörtlich aus Wikipedia.

Schnee entsteht, wenn sich in Wolken feinste Tröpfchen unterkühlten Wassers an sogenannten Kristallisationskeimen (etwa Staubteilchen) anlagern und dort gefrieren.

[…]

Der beschriebene Prozess setzt erst bei Temperaturen unter minus zwölf Grad Celsius ein.

[…]

Auf der Erde kann es bei trockener Luft sogar bis zu plus fünf Grad Celcius haben.

1. In der Atmosphärenphysik spricht man jedoch weniger von Kristallisationskeimen, sondern von Kondensationskernen.

Dazu ein Zitat aus einem Klassiker meteorologischer Fachliteratur:

Die Kondensationskerne werden teils durch Kondensation und Sublimation gasförmiger Verbrennungsprodukte von natürlichen Bränden (Waldbränden) oder künstlichem Feuer gebildet, teils dadurch, daß Teilchen mechanisch zerkleinert werden und dann der Atmosphäre zugeführt werden, wie z.B. Salzpartikeln aus dem Meer oder Staub.

Quelle: Liljequist & Cehak, Allgemeine Meteorologie, 3. Auflage, 1983, Vieweg Verlag, S. 118, 10. Die Kondensationsprozesse in der Atmosphäre

2. Was Wikipedia sträflicherweise vernachlässigt, ist die Quellenangabe der -12 Grad.

esw-esi

Quelle: http://apollo.lsc.vsc.edu/classes/met130/notes/chapter7/esdiff.html

Sie bezieht sich vermutlich auf die Temperatur, bei welcher die Sättigungsdampfdruckdifferenz zwischen Wasser und Eis am größten ist. Bei dieser Temperatur wird der größte Effekt des Wegener-Bergeron-Findeisen-Prozesses erwartet, gemäß dem die Eiskristalle auf Kosten der verdunstenden Wassertröpfchen wachsen.

Allerdings handelt es sich eher um eine Temperaturspanne, wie sie etwa mit -8 bis -16 Grad angegeben wird, beispielsweise im Stull, Meteorology for Scientists and Engineers, 2000, S. 169.

Schneekristalle bilden sich dann, wenn sich unterkühlte Wolkentröpfchen an einen Kondensationskern anlagern und gefrieren. Durch den Unterschied in der Sättigungsdampfdruckdifferenz zwischen Eis und Wasser wachsen die Eiskristalle durch den Zustrom von Wasserdampf zum Kristall.

Hier ein Beispiel, wie das Vertikalprofil bei gewöhnlichem Schneefall ausschaut:

schneefall

An jenem Tag kam es in Graz zu starkem Schneefall mit 10 cm Neuschnee. Dargestellt ist der Verlauf der Temperatur- (rechts) und Taupunktskurve. 100 % Luftfeuchte herrscht dort, wo beide Temperaturkurven aufeinander verlaufen. Oberhalb der -20-Grad-Marke fallen Eiskristalle aus, die in eine vollkommen gesättigte Luftschicht zwischen 3000 m Höhe und Erdboden eintauchen. Dabei lagert sich das unterkühlte Flüssigwasser aus der Wolkenschicht an die Eiskristalle an, und bildet Schneekristalle, bzw. als Konglomerat große Schneeflocken.

3. Die +5 Grad entstammen aus einer Messreihe in Wajima, Japan (Matsuo and Sasyo 1981). Nun ist ein Küstenort im Norden Japans aber nicht sonderlich repräsentativ für ein Binnenland wie Österreich oder den Alpenraum generell.  Denn für Schnee an der Pazifikküste Japans muss die Luftströmung von Nordwesten bzw. Norden kommen, legt dabei aber eine relativ lange Strecke über der Wasseroberfläche zurück.  Sie nimmt dabei relativ viel Feuchte auf und sank laut Graphik auch in einer dreijährigen Messperiode (1975-1978) nicht unter 55 %.

Ich kann einen weitaus extremeren Fall präsentieren, der in engem Zusammenhang mit den verheerenden Windgeschwindigkeiten am 27.01.2008 durch Sturmtief PAULA steht:

schneefall2

Gleiche Graphik wie oben (Quelle in beiden Fällen: Wyoming Soundings)

Im Gegensatz zu ersterem Fall hat es am Boden jedoch +10 Grad (!), bei einem Taupunkt von -12 Grad. Die relative Luftfeuchte betrug damit am Erdboden nur 20 %, in 1300 m Höhe sogar nur 10 %. An jenem Tag wurden in Bad Tölz am Bayerischen Alpenrand bei +10 Grad Schneeflocken beobachtet.

Über dem Süden Österreich fiel der Niederschlag später in noch trockenere Luft. Die Verdunstung entzog der umgebenden Luftschicht Wärme, viel Wärme in diesem Fall, und kühlte sie markant ab. Da kalte Luft schwerer ist als warme wurde die Luft nach unten beschleunigt und kam als heftiger Fallwind am Boden an. Dies produzierte Windböen in Orkanstärke in weiten Teilen Unterkärntens und der südlichen Steiermark, großflächiger Windwurf war die Folge.

Folglich sind in Mitteleuropa, speziell in Regionen, die weit genug vom Meer bzw. größeren Seen entfernt sind, auch bei zweistelligen Plusgraden noch Schneeflocken möglich.

Zusammenfassung:

Schneefall entsteht, wenn Eiskristalle auf Kosten von Wasserdampf wachsen. Dieser Prozess ist erst einmal unabhängig von der Temperatur am Erdboden.  Die Bodentemperatur entscheidet in Kombination mit der relativen Feuchte lediglich, ob der Schneefall in fester oder flüssiger Form ankommt. Bei allgemein sehr niedrigen Temperaturen ist der absolute Feuchtegehalt ebenfalls gering, der Schnee fällt in Pulverform, dann aber nicht sehr ergiebig aus. Am meisten Schneefall ist also bei einer Warmfront zu erwarten, deren absolute Feuchte relativ hoch ist.

Die -12 Grad (besser: -8 bis -16 Grad) sagen allerdings nur etwas über die Niederschlagseffizienz bei ruhenden Bedingungen aus, d.h., bei klassischem Nord- oder Südstaulagen kann es auch bei höheren Temperaturen in der Atmosphäre schneien, siehe Graz im Dezember 2010, wo die -8 bis -16 Grad bis auf eine dünne Schicht um 2 km herum erst in ca. 6 km Höhe dauerhaft unterschritten werden. Kräftige Hebung der gesamten Luftsäule (durch Tiefdruckeinfluss oder Anströmung an ein Gebirge) bewirkte hier einen stetigen Nachschub an Eiskristallen und unterkühltem Wasser.

Die +5 Grad gelten eher in Küstennähe, während im Binnenland auch bei +10 Grad noch Schneefall möglich ist.

Mein Rat: Wikipedia als Quelle immer hinterfragen, ebenso die Quellen, die in Wikipedia aufgelistet sind. Gerade bei meteorologischen Themen gibt es noch viele, schlecht recherchierte Artikel auf der Wikipediaseite.

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Ein Gedanke zu „Was man über Schnee wissen sollte

  1. Pingback: Begriffswirrwarr um die Glatteisbildung | Meteo Error

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