Die Entstehung von Schneeflocken
Schneeflocken sind eines der faszinierendsten und ästhetisch beeindruckendsten Phänomene der Natur. Ihre Bildung ist ein komplexer physikalischer Prozess, der von den spezifischen Bedingungen in der Atmosphäre abhängt. Jede Schneeflocke ist einzigartig, und ihre Entstehung folgt den Regeln der Kristallbildung.Grundlagen der Schneebildung
Schneeflocken entstehen, wenn Wasser in der Atmosphäre gefriert und in Form von Eiskristallen auf die Erde fällt. Dieser Prozess beginnt in Wolken, die supergekühlte Wassertröpfchen enthalten – das heißt, das Wasser bleibt flüssig, obwohl die Temperatur unter dem Gefrierpunkt liegt.Schritte der Schneeflockenbildung
- Kondensation und Keimbildung
- Die Bildung einer Schneeflocke beginnt, wenn ein Staubkorn oder eine andere mikroskopisch kleine Partikel in der Wolke als Kondensationskern dient.
- Um diesen Kern kondensiert Wasserdampf, der durch Sublimation direkt in eine feste Form übergeht und einen winzigen Eiskristall bildet.
- Kristallwachstum
- Der Eiskristall wächst durch den weiteren Anlagerungsprozess von Wassermolekülen.
- Die Form des Kristalls wird von Temperatur und Feuchtigkeit bestimmt:
- Bei etwa -2°C bilden sich Plättchen.
- Zwischen -5°C und -10°C entstehen Säulen.
- Um -15°C dominieren sternförmige Strukturen.
- Dieses Wachstum führt zur Entwicklung der typischen sechseckigen Symmetrie.
- Komplexität durch Umwelteinflüsse
- Während der Kristall durch die Wolke fällt, ändern sich Temperatur und Feuchtigkeit.
- Diese Veränderungen beeinflussen die Struktur, sodass Äste, Zweige und komplexe Muster entstehen.
- Jede Schneeflocke ist einzigartig, weil die Umgebungsbedingungen, die ihre Form bestimmen, während ihres Falls ständig variieren.
- Zusammenlagerung zu Schneeflocken
- Einzelne Kristalle können sich in der Wolke oder beim Fall zur Erde aneinanderlagern und so größere Schneeflocken bilden.
Die Wissenschaft hinter der Symmetrie
Die sechseckige Symmetrie der Schneeflocken beruht auf der molekularen Struktur von Wasser. Wassermoleküle binden sich in einem Winkel von etwa 120° aneinander, was die sechseckige Basisstruktur fördert. Trotz dieser Symmetrie führt der Zufall der atmosphärischen Bedingungen dazu, dass keine zwei Schneeflocken identisch sind.Einfluss von Wetterbedingungen auf Schneeflocken
- Kälte und Feuchtigkeit: Kalte, feuchte Bedingungen fördern die Bildung größerer und komplexerer Schneeflocken.
- Temperaturgradienten: Plötzlich wechselnde Temperaturen in der Atmosphäre beeinflussen die Details der Kristallstruktur.
- Wind: Turbulenzen in der Atmosphäre können dazu führen, dass die Kristalle unregelmäßig wachsen oder zerbrechen.
Schneeflocken und ihre Bedeutung
Neben ihrer Schönheit spielen Schneeflocken auch eine wichtige Rolle im hydrologischen Kreislauf. Der Schnee, den sie bilden:- speichert Wasser in Bergregionen und trägt zur Versorgung von Flüssen und Grundwasser bei, wenn er schmilzt.
- beeinflusst das Klima, indem er Sonnenlicht reflektiert und die Wärmeaufnahme durch die Erde reduziert.
Faszinierende Fakten über Schneeflocken
- Die größte jemals gemessene Schneeflocke hatte einen Durchmesser von etwa 38 cm und wurde 1887 in den USA registriert.
- Forscher schätzen, dass es bis zu 10^158 verschiedene Formen von Schneeflocken geben könnte.
- Schneeflocken bestehen zu 95 % aus Luft, weshalb sie so leicht und weich sind.
Die Entstehung von Schneeflocken ist ein Zusammenspiel physikalischer Prozesse und einzigartiger Umweltbedingungen. Sie sind nicht nur ein Wunder der Natur, sondern auch ein Beweis für die Komplexität und Schönheit der Wissenschaft hinter scheinbar alltäglichen Phänomenen. Von ihrer Kristallstruktur bis zur globalen Bedeutung als Teil des Wasserkreislaufs tragen Schneeflocken dazu bei, die Welt um uns herum auf bemerkenswerte Weise zu gestalten.
Schnee Arktis und Antarktis
In den Wintermonaten bildet sich durch Akkumulation von gefrorenen Niederschlägen, beginnend in den Polarregionen, später auch bis in die gemäßigten Breiten, eine mehr oder weniger geschlossene Schneedecke. Eine längere Zeit vorhandene Schneedecke ist – wie auch das Vorhandensein einer Eisbedeckung über größeren Gewässern und Meeren – ein wichtiger Klimafaktor, da sie bei nahezu allen Wetterlagen temperaturerniedrigend wirkt. Die wichtigsten Gründe sind:- Reflexion der Sonneneinstrahlung aufgrund hoher Albedo
- isolierende Wirkung, d.h. aus dem Erdboden gelangt kaum Wärme in die Atmosphäre
- Ausfiltern der Luftfeuchtigkeit, die sich als eine Reif-Form am Schnee niederschlägt, was wiederum eine weitere Abkühlung ermöglicht
- bei Tauwetter Temperaturdämpfung, da aus der Atmosphäre Schmelzenergie verzehrt wird
Aktuelle Schneebedeckung Nordhalbkugel
Real Time Weather Data
Prognose der Schneebedeckung Nordhalbkugel
Einige Links über Schnee/Schneedecken:
- Allgemeines Wissen über Schnee
- Der Aufbau einer Schneedecke
- Was passiert in einer Schneedecke?
- Mittlere Schnee- und Eisbedeckung auf der Nordhalbkugel
- Institut für Schnee- und Lawinenforschung in den Alpen
- Langzeitverhalten der Schneedecke
- Über die Schneesicherheit in Mitteldeutschland und speziell im Erzgebirge
- Prognose der Schneedecke auf der Nordhalbkugel in den nächsten Tagen (GFS)
- Prognose der Schneedecke und Eisveränderung auf der Nordhalbkugel in den nächsten 10 Tagen (ECMWF) !
- Weltweite Schneeprognosen in den kommenden drei Tagen
- Die aktuelle Schneebedeckung verschiedener Regen der Nordhalbkugel von NOAA Prognose über den zu erwartenden Neuschnee weltweit. (Angaben sind oft etwas zu hoch!)
Weniger Eis und Schnee bedeutet geringere Kaltluftmasse
Aufgrund der weiter oben genannten Gründe, hat es enorme Auswirkungen, ob auf einer Hemisphäre mehr Eis und vor allem auch mehr Schnee vorhanden ist oder nicht. Sollte die Schneebedeckung aufgrund von Klimaschwankungen geringer sein, „fehlt“ praktisch ein Teil der Kaltluftmasse als Gegenstück zur feucht-warmen Luft in der Nähe des Äquators. Eine der Auswirkungen von weniger Schnee- und Eis auf der Nordhalbkugel ist eine insgesamt nördlich verschobene Frontalzone, die Luftmassen polaren und subtropischen Ursprungs voneinander trennt. Eine nordwärts verlagerte Frontalzone konnte ich schon in den neunziger Jahren des letzten Jahrhunderts im Vergleich zu den achtziger Jahren in meiner Diplomarbeit nachweisen. Auch die zunehmenden Hitzewellen im Sommer und geringeren Schneefälle im Winter in Mitteleuropa in den letzten Jahren sind eine Folge von weniger Eis- und Schneebedeckung in den polaren und arktischen Breiten.Webcam Baffin Island / Ost-Kanada
Der Osten Kanadas ist berüchtigt für seine Schneestürme, die von Baffin Island über Labrador und Neufundland im Winter extrem kalte Luft auf den Atlantik herauswehen lassen. Neben dem Golfstrom (oder genauer Nordatlantikstrom) sind die Kaltluftvorstöße zum großen Teil mitverantwortlich für das milde Klima in Europa, da sie umfangreiche Tiefdruckgebiete induzieren, die gerade im Winter häufig milde Atlantikluft bis Zentraleuropa herantransportieren.
Etwas über 1.000 Kilometer nordwestlich befindet sich noch die Webcam Hall Beach, die schon zum Festland Nordost-Kanadas gehört.
