Was sind Kelvin-Helmholtz-Wolken?

Wenn Sie schon einmal zur richtigen Zeit am richtigen Ort waren, haben Sie vielleicht einen Blick in den Himmel geworfen und ein ungewöhnliches Muster in den Wolken bemerkt, das von der Seite betrachtet die Form von Meereswellen zu haben scheint. Diese Wellen treten in regelmäßigen Abständen auf und ergeben ein einheitliches Muster. Solche Wolken werden als Kelvin-Helmholtz-Wolken bezeichnet und sind sehr selten.

Das wellenförmige Muster der Kelvin-Helmholtz-Wolken erinnert an Van Goghs Sternennacht-Gemälde, für das die Wolken möglicherweise Pate gestanden haben. Ihr eigenartiges Aussehen und ihre Seltenheit machen sie zu einem auffälligen Anblick, aber wie entstehen sie?

Kelvin-Helmholtz-Wolkenbildung

Der Schlüssel zur Bildung von Kelvin-Helmholtz-Wolken liegt im Wind, weshalb sie ihren Namen von zwei berühmten Physikern erhalten haben, die turbulente Luftströmungen untersucht haben - Hermann von Helmholtz und William Thomson, auch bekannt als Lord Kelvin.

Manchmal bewegen sich zwei verschiedene Luftschichten in der Atmosphäre mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten - ein Phänomen, das als Windscherung bekannt ist. Die Windscherung ist unter anderem wichtig für die Entstehung schwerer Gewitter und Tornados, aber ihre Auswirkungen können auch subtiler sein.

Wenn sich eine obere Luftschicht schneller bewegt als die darunter liegende, kann sie das Erscheinungsbild einer bestehenden Wolkenschicht verändern und in einigen Fällen die Spitzen der Wolken wellenförmig ausschöpfen. Dies ist der Prozess, der Kelvin-Helmholtz-Wolken entstehen lässt.

Interessanterweise ist der Mechanismus nicht nur für Wolken relevant. Die Kelvin-Helmholtz-Instabilität ist auch für das Schrumpfen von Sternen oder Planeten verantwortlich, wobei die Abkühlung an der Oberfläche des astronomischen Körpers zu einem Rückgang des Innendrucks führt.

Wann kann man Kelvin-Helmholtz-Wolken sehen?

Kelvin-Helmholtz-Wolken können in jeder beliebigen Höhe in der Atmosphäre entstehen, treten aber meist in höheren Lagen auf. Sie treten eher an windigen Tagen oder bei Dichteunterschieden in den Luftschichten auf, z. B. bei einer Temperaturinversion.

Das Auftreten von Kelvin-Helmholtz-Wolken ist ein guter Indikator für Turbulenzen in der Atmosphäre. Sie sind in der Regel mit Zirrus-, Altocumulus-, Stratocumulus- und Stratuswolken verbunden und verursachen keinen Niederschlag.

Kelvin-Helmholtz-Wolken sind in der Regel eher kurzlebig, da die Geschwindigkeit der oberen Luftschicht oft mit höheren Temperaturen einhergeht, die die Verdunstung erhöhen. Das macht sie leicht zu übersehen, aber umso schöner, wenn man einen Blick auf sie erhaschen kann.