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Wolke

Eine Wolke (auf die indogermanische Wurzel *u̯elg- „feucht, nass“ zurückgehend und daher mit dem Adjektiv welk und dem Flussnamen Wolga sprachlich verwandt) ist eine Ansammlung von sehr feinen Wassertröpfchen (Nebel) oder Eiskristallen in der Atmosphäre.

Wolken sind deshalb sichtbar, weil Licht aufgrund der Mie-Streuung gestreut wird, wodurch der Tyndall-Effekt auftritt und die eigentlich farblosen Tröpfchen sichtbar werden. Sie entstehen, driften und vergehen in den Strömungen der irdischen Atmosphäre mit deren in verschiedener Höhe oft unterschiedlichen Stärke und Richtung (Windscherung).

Die Wassertröpfchen bilden sich um Kondensationskerne herum, wenn die relative Feuchtigkeit der Luft 100 % geringfügig (um höchstens 1 %) übersteigt. Dies kann entweder durch Abkühlung der Luft beim Aufsteigen (Thermik, Aufgleiten an anderen Luftschichten, am Berghang) oder beim Durchmischen zweier Luftmassen geschehen (Richard Mollier). Beim Kondensieren wird die Kondensationsenthalpie des Wassers frei, welche das Abkühlen bei weiterem Aufsteigen der Luft abschwächt. Dadurch kann die Luft in größere Höhen steigen. Bei ruhiger Luft und wenigen Kondensationskernen kann es zu einer Übersättigung der Luft mit Wasserdampf kommen. Obwohl der relative Wassergehalt dann deutlich mehr als 100 % beträgt, kommt es noch zu keiner Kondensation. Der Wassergehalt muss erst weiter zunehmen, bevor er kondensiert. Bei einer Lufttemperatur unter −10 °C können sich an den Kondensationskernen Eiskristalle (winzige Schneeflocken) durch Resublimation bilden. Kondensationskerne sind elektrostatisch aufgeladen und haben eine Größe von 1 nm bis 1000 nm. Sie entstehen durch Pilzsporen, Blütenpollen windblütiger Pflanzen, feine Ascheteilchen von den weltweit häufigen Wald- und Steppenbränden, Salzkriställchen der Meeresgischt, private Haushalte, Industrie, Autoabgase, Landwirtschaft und kosmische Strahlung (Beispiel Nebelkammer). Nach Beginn der Kondensation kondensiert immer mehr Wasserdampf an dieser Stelle, bis er zu sichtbaren Nebeltröpfchen wird. In der meteorologischen Systematik werden die Wolken den Hydrometeoren zugerechnet.

Wolken finden sich hauptsächlich in der Troposphäre – bei oft unterschiedlicher Bewegungsrichtung in deren verschiedenen „Etagen“; zum Teil auch in der Stratosphäre und Mesosphäre (leuchtende Nachtwolken). Sie unterscheiden sich in ihrer Entstehung, in den Eigenschaften und sind leicht beobachtbare Merkmale der Wetterlage. Durch die richtige Deutung von Form, Aussehen und Höhe sowie die zeitliche Veränderung der Merkmale lassen sich Aussagen zur lokalen Wetterentwicklung treffen. Um Beobachtungen übertragen zu können, werden Wolken klassifiziert. In der Praxis ist vor allem die Einteilung in Wolkengattungen und Wolkenarten von Bedeutung. In den meisten Gebieten treten bestimmte Wolkenarten gehäuft auf, besonders bei gleichartigen Wetterlagen. Dennoch können nahezu an allen Stellen der Erde sämtliche Wolkenformen vorkommen. Die Klassifikation der Wolken regelt die Weltorganisation für Meteorologie, deshalb ist diese international einheitlich.

Neben ihren optischen Eigenschaften, ihrer Entwicklung und Schönheit (die schon immer die Phantasie der Menschen angeregt hat) sind Wolken bei zahlreichen Fragen in der Wissenschaft wichtig. Dies gilt insbesondere für den Strahlungshaushalt der Erde, die Niederschlagsverteilung und die Atmosphärenchemie. Die Nephologie (Wolkenkunde) ist ein selten als eigenständige Fachrichtung angesehener Teilbereich der Meteorologie; als ihr Begründer gilt Luke Howard.