Trotz ausgeklügelter Messtechnik, Wettersatelliten, ständiger Aufzeichnung von Wetterdaten und hochkomplexen meteorologischen Modellen: Ein Regenguss ist nicht immer vorhersagbar und kann uns unangenehm überraschen. Extremwetter-Ereignisse nehmen durch den Klimawandel zu: Zum Beispiel, indem Regen als Starkregen niederprasselt oder in Dürreperioden fast ganz ausbleibt. Der Regen selbst entsteht fernab des Erdbodens, hoch oben in den Wolken.

Sonne, Wasser, Aerosole: So entsteht Regen

Wolken und Regen können nur dank der Sonne entstehen, denn sie erwärmt die Erdoberfläche und lässt Wasser verdunsten. Die warme Luft und gasförmiger Wasserdampf steigen auf. Dabei kühlt sich die Luft wieder ab. In ihr schweben mikroskopisch kleine Partikel, die Aerosole. Zu ihnen zählen Pollen, Meersalzkerne, Sporen, vulkanische Asche oder Schwefeldioxid. Neben diesen natürlichen Schwebeteilchen gibt es auch die von Menschen gemachten wie Ruß- oder Staubpartikel, Rauch, Asche oder Kfz- und Industrieabgase, die sich ebenfalls in der Luft verteilen.

Mischwolken mischen beim Regen mit

Aus welcher Wolke kommt welcher Regen?

Regen entsteht hauptsächlich in Mischwolken. Das sind all die Wolken, die sich in einem Temperaturbereich zwischen -10° und -35° Celsius bilden. Wolkengattungen, die üblicherweise Dauerregen bringen, sind Nimbostratus und die grau-bläulichen Wolkenfelder der Altostratus. Regenschauer ergießen sich aus mächtigen Cumulus congestus und Cumulonimbus-Wolken.

Meteorologie: Was versteht man unter Niederschlag?

Die häufigste Art von Niederschlag: Regen.

Niederschlag ist ein Begriff aus der Meteorologie. Meteorologen verstehen darunter die Ausscheidung von Wasser aus der Atmosphäre gen Erdboden. Die häufigste Form, die der Niederschlag annimmt, ist der Regen - aber auch Schnee zählt dazu. Meteorologen unterscheiden verschiedene Arten von Niederschlag. Zum fallenden Niederschlag zählen beispielsweise Sprühregen (flüssig) oder Eiskörner (fest). Aufgewehte, kondensierte und angelagerte Niederschläge gibt es aber auch: Schneetreiben, Kondenswasser und Eisblumen sind Beispiele dafür.

Wie misst man Regen?

Meteorologen geben die Menge des gefallenen Niederschlags gerne in Millimeter an. Ein Millimeter Niederschlag - ist das nun viel oder wenig? Ein wenig einfacher tut sich die Vorstellung vielleicht mit der Einheit Liter (einem Volumen) pro Quadratmeter (einer Fläche) - übrig bleibt der Millimeter. Das heißt: Ein Liter Niederschlag pro Quadratmeter in einem gewissen Zeitrahmen entspricht genau einem Millimeter Niederschlag. Der Deutsche Wetterdienst stellte für das Jahr 2022 ein Niederschlagsdefizit von 15 Prozent vom Normalwert fest. Zusätzlich ist es seit 1881 rund 1,7 Grad Celsius wärmer geworden in Deutschland.

Niederschlag: Wie viel Regen ist viel?

Meteorologen sprechen von Niederschlagsintensität. Sie ergibt sich aus der Niederschlagshöhe (also der Menge des gefallenen Niederschlags) in Millimetern pro Zeiteinheit. Als leichter Regen gilt alles unter 2,5 Millimetern Niederschlag innerhalb einer Stunde. Starker Regen entspricht 10 Millimetern und mehr innerhalb einer Stunde. Vor Unwetter wird gewarnt, wenn es mehr als 25 und bis zu 40 Millimeter innerhalb einer Stunde regnet oder laut Vorhersage dieser Schwellenwert voraussichtlich überschritten wird. "Wolkenbruch" ist kein meteorologisch anerkannter Begriff.

Regen: Unbekannte Prozesse erschweren Wetterprognosen

Um Regen eindeutig vorhersagen zu können, müsste relativ kleinräumig und noch genauer gemessen und gerechnet werden. Allerdings sind die Rechner noch nicht schnell genug um die enorem Datenmengen entsprechend zu verarbeiten. Zudem sind die Prozesse, die in den Wolken ablaufen, noch nicht vollkommen entschlüsselt. Auch welche Parameter in den Wolken dazu führen, dass sich Tropfen bilden und nach welchen Kriterien sie sich verteilen, muss noch erforscht werden.

Und so bleibt unterm Strich: Verglichen mit Vorhersagen für Temperaturen sind die Vorhersagen für Niederschlag und Niederschlagsmengen an einem Ort ein klein wenig weniger zuverlässig. Das gilt vor allem für extreme, aber eher kurze Ereignisse wie Gewitter und Starkregen.

Regen: Wolken- und Tröpfchenbildung

Ist bereits als Niederschlag gen Erdboden gefallen: Regen auf einer Pflanze.

Je mehr die Luft in der Höhe abkühlt, desto weniger Wasserdampfmoleküle kann sie halten - es entstehen Wolken. An den Aerosolpartikeln kondensiert überschüssiger Wasserdampf zu feinsten Tröpfchen. Diese sind so leicht, dass sie von der Luft gehalten werden. Beim Kondensieren gibt der Wasserdampf Energie ab und zwar genau so viel, wie die Sonne benötigt hat, um das Wasser zu verdunsten. Dadurch heizt sich die Luft wieder etwas auf und steigt weiter nach oben. Unzählige Wolkentröpfchen stoßen zufällig aneinander und verbinden sich. Damit aus diesen Wolkentröpfchen tatsächlich Regentropfen werden, müssen sie ungefähr die Größe von einem Millimeter erreichen.

Dieser Regen ist zu Tau geworden und ist somit ein abgesetzter Niederschlag.

Ob es regnet, schneit oder graupelt, hängt von der vorherrschenden Temperatur ab. Sie bestimmt auch, ob der gefallene Regen kondensiert und zu Tau oder Nebel wird. Meteorologen unterscheiden fallenden (Regen, Schnee, Graupel, Hagel) und abgesetzten (Tau, Reif) Niederschlag.

Ein besonderes Himmelsspektakel: Der Regenbogen

Ein besonders faszinierendes optisches Phänomen, das uns der Regen bringt: der Regenbogen. Nur wenn wir die Sonne im Rücken und die regnende Wolke im Blick haben, können wir ihn überhaupt sehen. Trifft das Licht der Sonne einen Regentropfen, wird es reflektiert, gebrochen und in sein Farbspektrum zerlegt. Es fällt in einem 42 Grad Winkel auf den Betrachter. Dieser Winkel und der Abstand zu den Regentropfen bleiben immer gleich - und der Betrachter sieht den farbigen Bogen.

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