Osterreich

Skiinfo erklärt: Wie entsteht Schnee und warum schneit es eigentlich?

25. Oktober 2019 | Skiinfo

undefined
Copyright: Wilson Bentley

Jeden Herbst warten wir sehnsüchtig auf den ersten Schnee. Wann fällt er denn endlich? Wann können wir raus in die Berge und die Hänge heruntercarven? Kaum einer macht sich Gedanken darüber, warum überhaupt Schnee fällt. Und wie er unter unsere frisch gewachsten Skier kommt. Wir klären auf und begleiten eine Schneeflocke auf ihrem Weg von der Entstehung bis zum schlussendlichen entspannten Landen auf den Pisten der Skigebiete.

 

Feucht muss es sein

 

Alle Arten von Niederschlag beginnen als Feuchtigkeit. Und diese entsteht in der Luft auf verschiedene Weisen. Zum Beispiel, wenn der Wind über das Meer oder andere große Gewässer weht und Feuchtigkeit in die Luft zieht. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass Feuchtigkeit über großen Landflächen verdunstet. Sogar Pflanzen und Vegetation am Boden enthalten viel Feuchtigkeit, die sie zum Teil wieder an die Umwelt abgeben und die dann verdunstet.

 

Feuchte Luft in der Höhe

 

Wenn Luft angehoben wird, dehnt sie sich (laienhaft ausgedrückt) aufgrund des niedrigeren Luftdrucks aus und kühlt dabei ab. Feuchte Luft steigt zum Beispiel auf, wenn der Wind auf einen Berg trifft und gezwungen ist, diesen zu überqueren. Grundsätzlich sorgen aber auch physikalische Prozesse dafür, dass Luft aufsteigt, wenn sie Wasserdampf aufnimmt. Denn diese Aufnahme sorgt dafür, dass die Luftdichte abnimmt, die Luft somit „leichter“ wird. Die aufgenommenen, leichteren H2O-Molekülen verdrängen nämlich die schwereren N2- und O2-Moleküle. Über kurz oder lang steigt die feuchte Luft also nach oben.

 

Logisch: Die Luft muss kalt genug sein

 

Das mag offensichtlich erscheinen, aber es braucht kalte Temperaturen, um sicherzustellen, dass die Feuchtigkeit in der Luft in Schnee und nicht in Regen übergeht. Um sicherzustellen, dass Schneeflocken entstehen, muss die Temperatur in den Wolken mindestens -4 Grad Celsius, höchstens aber -20 Grad Celsius sein. Wenn die Temperaturen kälter als der Gefrierpunkt, aber wärmer etwa -4 Grad sind, kann sich gefrierender Nieselregen bilden: kleine, flüssige Wassertropfen, die sofort nach dem Kontakt mit einer Oberfläche (Stromleitung, Auto, Straße, Gras, etc.) gefrieren. Liegen die Temperaturen im gewünschten Bereich, fängt die Feuchtigkeit an zu gefrieren - dafür braucht sie aber einen sogenannten Kristallationskeim.

 

Für Schnee unverzichtbar: Staub

 

Dieser "Keim" ist in den meisten Fällen ein winziges Staubpartikelteilchen, das als "Kern" der Schneeflocke dient. Staubpartikel gibt es grundsätzlich immer in der Luft, obwohl es natürlich mehr Partikel über Land als über den Ozeanen gibt. Was passiert jetzt mit der Feuchtigkeit und dem Staub in der Luft? Klar, sie verbinden sich. Dabei kommt die Feuchtigkeit in der Luft in zwei Formen daher: als Wasserdampf, ein unsichtbares Gas, und als kleine flüssige Wassertropfen, die kälter als null Grad, aber noch nicht gefroren sind. Nun gefrieren einige der flüssigen Wassertropfen um die Staubpartikel herum und gleichzeitig gefriert ein Teil des Wasserdampfes direkt auf dem Staubpartikel. Und voila, der Schneekristall ist geboren und fängt an zu "keimen"!

 

Am Ende geht es nach unten

 

Richtig schöne Schneeflocken entstehen, wenn die Lufttemperatur in der Wolke etwa -15 Grad beträgt und die Feuchtigkeit sehr hoch ist. Wenn genügend Feuchtigkeit an den Staubpartikeln haftet und der Eiskristall groß genug ist, zieht die Schwerkraft ihn aus der Wolke herunter und er fällt als Schnee zu Boden. Auf dem Weg nach unten wächst die Schneeflocke weiter, weil sich immer mehr Feuchtigkeit an sie anheftet. Da eine Schneeflocke aus unzählen Molekülen besteht und diese sich im Normalfall "dendritisch" verbinden, der Kristall also Arme bildet, die sich wie Äste an einem Baum abspreizen (griechisch: dendron=Baum), bildet sich die uns so bekannte Struktur. Aber warum ist die Grundform eigentlich immer sechseckig? Nun, das liegt an der elektrischen Ladung der Atome im Wassermolekül. Die beiden Wasserstoff- und das Sauerstoff-Molekül sind so geladen, dass sie sich im Endeffekt in einem 60-Grad-Winkel zueinander anordnen und somit die entstehende Form sechs Ecken aufweist.

 

Hier eine schöne Grafik, welche verschiedenen Formen Schneeflocken entwickeln könnne.

 

Grafik: Schneeflocken und ihre Formen  - © snowcrystals.com and Kenneth G. Libbrecht.

Grafik: Schneeflocken und ihre Formen

Copyright: snowcrystals.com and Kenneth G. Libbrecht.

 

Warum ist Schnee weiß?

 

Wenn der Schnee zu Boden fällt, haben sich zahlreiche Eiskristalle miteinander verbunden. Diese sind eigentlich durchsichtig, also transparent, dennoch erscheinen sie uns als weiß. Das liegt daran, dass die Kristalle, wenn sie sich verbinden, zahlreiche Oberflächen bilden, die das Licht in alle Richtungen reflektieren. Zudem wird das Licht von den Kristallen gestreut, so dass für das menschliche Auge der Eindruck entsteht, dass der Schnee weiß ist – ebenso wie das Sonnenlicht.

 

Am Ende dieses Beitrags noch zwei interessante Fakten: Wissenschaftler der Universität Göttingen haben herausgefunden, dass sich bereits ab einer Anzahl von 275 Wassermolekülen Eiskristalle anfangen zu bilden. Nur zur Einordnung: Wenn unser Auge in der Lage ist, eine Schneeflocke als solche zu erkennen, haben sich bereits eine knappe Trillion (!) Moleküle zusammengeschlossen. "... bei einem Durchmesser von einem Millimeter enthält ein einziger Eiskristall rund 100 Trillionen Wassermoleküle. Die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Kristalle identisch aufgebaut sind, dass also alle Moleküle am gleichen Platz sitzen, ist ... sehr gering", schreibt das Schweizer Institut für Lawinenforschung hier. Und dann noch ein erschreckender Fakt: Schneekristalle können sich nicht nur an Staubteilchen bilden, sondern natürlich auch an Mikroplastik. Und dass davon jede Menge in unserer Luft herumschwebt, sogar in der Arktis, das haben Forscher des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven nachgewiesen. Sie fanden Mikroplastik in allen Schneeproben, die sie in Europa und in der Arktis entnahmen. Selbst in der Arktis waren es noch 1760 Teilchen pro Liter Schmelzwasser, neben einer Straße in Bayern gar 154000 Teilchen. Was heißt das für uns? Gute Frage, denn die Auswirkungen von Mikroplastik auf den menschlichen Organismus sind noch nicht hinreichend untersucht. Wenn ihr aber im Winter mal wieder Schneeflocken mit eurem Mund auffangt, seid euch bewusst: In jeder Flocke steckt immer auch ein wenig Plastik.

 

Video zum Thema:

 

 

Linktipp zum Thema Schnee:

https://www.slf.ch/de/schnee/material-schnee.html

 

 

Werbung

Verwandte Artikel

Wetter-Wissen: Wie wirkt sich die Höhe auf die Temperatur aus? ©Viperagp - Fotolia.com

Wetter-Wissen: Wie wirkt sich die Höhe auf die Temperatur aus?

Ein Blick im Tal auf das Thermometer bringt einem Skifahrer leider wenig, schließlich möchte man ja wissen, wie kalt es oben auf dem B...

    Werbung

    Aktuell beliebte Artikel

    Einige Alpenregionen kämpfen weiter mit enormen Niederschlagsmengen, Lawinen und Überschwemmungen ©facebook | Livigno

    Einige Alpenregionen kämpfen weiter mit enormen Niederschlagsmengen, Lawinen und Über...

    Überschwemmungen, Hangrutschungen, Straßensperren - vor allem in Teilen Österreichs hat man mit den Niederschlagsmengen der letzten si...

      Aktuelles Video

      Night Of The Turn | Salomon TV

      Night Of The Turn | Salomon TV

      Tolle Aufnahmen bei Nacht ...

      Werbung