Hagel im Sommer, Schnee im Winter. Wie entstehen die Eiskristalle?

Hagel, Graupel, Schnee. Alle drei Niederschlagsarten bestehen aus gefrorenem Wasser, also aus Eis. Trotzdem könnten sie unterschiedlicher kaum sein - während Schneeflocken wunderschön und einzigartig sind, hat Hagel eine unglaubliche Zerstörungskraft. Doch wovon hängt es eigentlich ab, welche der Niederschlagsarten entsteht?
Schneeflocke
Jede Schneeflocke ist einzigartig, sagt man. Nichtsdestotrotz basiert jede Schneeflocke auf einem sechseckigem Kern.

Im Sommer gibt es Hagel, im Winter gibt es Schnee, im Frühjahr gibt es Graupel. Welche der Niederschlagsarten am Boden ankommt, ist natürlich kein Zufall, sondern hängt hauptsächlich von den äußeren Umständen ab.

Hagel nur im Sommer

In unserer Klimazone kann es Hagel nur im Sommer geben. Für die Entstehung der teilweise zerstörerischen Hydrometeore sind enorme Aufwinde notwendig. Diese kann es nur in kräftigen Cumulonimbuswolken geben, welche wiederum nur dann entstehen können, wenn die Sonne genug Energie in das System einspeist.

In den sogenannten Mischphasenwolken entstehen zunächst flüssige Wassertröpfchen, die durch die enormen Aufwinde in Höhen bis zu 12 km geschleudert werden. Dabei fällt die Temperatur unter den Gefrierpunkt und die Wassertröpfchen gefrieren zu Eis. Fällt ein Hagelkorn nach unten durch die Wolke hindurch, kommt es zu diversen Kollisionen mit anderen Wolkentröpfchen. Diese haften sich dabei an das Eispartikel an und sorgen auch auf dem Weg nach unten noch für rapides Wachstum.

Bei der Bildung von Schnee entfällt der Umweg über die flüssige Phase. Hier handelt sich um sogenannte Eiswolken oder kalte Wolken, d.h. die Temperatur ist in der gesamten Wolke unterhalb des Gefrierpunkts. Der Übergang erfolgt hier direkt vom Wasserdampf zum Eispartikel. Diesen Prozess nennt man Deposition.

Der Kern einer jeder Schneeflocke ist ein sechseckiges Eisplättchen. Der weitere Wachstum fällt jedoch an den Ecken des Sechsecks am stärksten aus. So kann aus jeder Ecke des Sechsecks ein länglicher Ast entwachsen, der für die typische Schneeflockenartige Struktur sorgt.

Wie beim Hagel kann eine Schneeflocke auf dem Weg zum Boden auch mit anderen Hydrometeoren kollidieren. Die Resultate einer solchen Kollision sind vielfältig. Häufig heften sich die beiden Schneeflocken aneinander an. Die Schneeflocken können aber auch ihre Struktur beschädigen und dann ein gemeinsames Konstrukt aus unvollendeten (und nicht streng sechseckigen) Flocken bilden.

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