Zu kalt für Schnee?
Nun treten wir langsam in die kalte Jahreszeit ein und da stellt sich natürlich die Frage, wie es mit Schnee aussieht. Abgesehen von eventuell problematischen Straßenverhältnissen, die vor allem dem ein oder anderen Flachland-Zeitgenossen beim Führen von Fahrzeugen einige Schweißperlen auf seine Stirn zaubern und schon bei geringen Mengen den morgendlichen Verkehr fast zum Erliegen bringen, erweckt Schnee doch eigentlich in uns allen ein freudiges Gefühl.
Im Zusammenhang mit Schnee gibt es natürlich fast unendlich viele spannende Aspekte, die es wert sind in einem Artikel zu ‚gewertschätzt‘ zu werden. Aber das soll zumeist Material für kommendes sein. Hier und jetzt soll die Frage behandelt werden, ob es zu kalt für Schneefall sein kann.
Nun, die kurze Antwort lautet – geht man davon aus, dass wir uns hier im atmosphärisch möglichen Temperaturbereich bewegen: Nein.
Die Zutaten: Wasserdampf und tiefe Temperaturen
Allerdings gilt es nun dieses nein zu erklären und auf die Abstufungen des Neins einzugehen. Prinzipiell brauchen wir für Schneefall natürlich einerseits Wasserdampf und ausreichend tiefe Temperaturen. Der Wasserdampf bildet den Baustoff der Schneekristalle, die sich ab mehr als – 5°C meist zu Schneeflocken verketten. Ohne den Wasserdampf kann also logischerweise keine Schneeflocke entstehen. Die ausreichend tiefen Temperaturen sind vonnöten, um eben die feste Form des Wassers zu erlangen. Allerdings, wenn wir jetzt von den bodennahen Temperaturen ausgehen, so sei gesagt, dass für Schneefall durchaus auch leichte Plusgrade gestattet sind. Ja, gerade bei Temperaturen um 0 bis +3°C gibt es oft den ergiebigsten Schneefall bzw. vor allem die größten Flocken, was in Fachkreisen unter der meteorologischen Ladentheke gerne als Toastbrotschnee bezeichnet wird.
Starting to get some big snow flakes here in Tulsa! #okwx pic.twitter.com/d6X4psnR65
— TornadoAllie (@akemp_47) November 15, 2022
Doch nun zu den tieferen Temperaturen. Jetzt ist es in der Atmosphäre so, dass – salopp gesagt und mit Einbußen der wissenschaftlichen Genauigkeit – warme Luft mehr Wasserdampf beinhalten kann als kalte Luft. Beispielsweise kann ein Kubikmeter Luft bei 20°C maximal 17.3 g Wasserdampf enthalten. Bei 10°C sind es 9.4 g/m³, bei 0°C etwa 4.9g/m³, bei -10°C etwa 2.4g/m³ und bei -20°C nur noch 1 g/m³.
In diesem Sinne wird zunächst verständlich, weshalb um oder knapp über 0°C der ergiebigste Schnee fällt. Einfach, weil dann der meiste ‚Baustoff‘ zur Verfügung steht. Je tiefer die Temperaturen sinken, desto wenig Wasserdampf bzw. letztlich Wasser steht zur Schneekristallbildung bereit. Doch nicht ist nicht nichts. Auch bei sehr tiefen Temperaturen gibt es noch Wasserdampf, der zu fallenden festen Niederschlägen transformiert werden kann. Aber zugegeben, es ist dann teilweise nicht viel. Daher zählt man die Antarktis partiell auch zu den Wüstengebieten bzw. führt sie als eine Eiswüste. An der Byrd Station einer ehemaligen Polarforschungsstation der Vereinigten Staaten in Westantarktika in etwa 80 Grad südlicher Breite beträgt beispielsweise die jährliche Niederschlagsmenge nur knapp 30 mm. Allerdings muss dabei erwähnt werden, dass – bei einer Jahresmitteltemperatur von -28.1 °C auch die Verdunstung recht niedrig ist und es letztlich hier oft sogar zu einem Schnee- bzw. Eiszuwachs kommt.
In der Sonne glitzernder Diamantstaub
Abgesehen davon kommt es bei solch tiefen Temperaturen zu dem faszinierenden Phänomen des Diamantschnees (oder auch Diamantstaub). Hierbei handelt es sich um einen Niederschlag in Form von Eisnadeln bei sehr strenger Kälte und Windstille, wobei die Eisnadeln direkt in der umgebenen Luft entstehen. Man kann sie fast als am Boden aufliegende Eiswolken bezeichnen, durch die die Sonne generell noch sehr gut durchscheint, oft ist es sogar sonnig und die besonders kleinen und fein verteilten Eisteilchen glitzern – eben wie Diamanten – in der Sonne. Sie verdunkeln die Luft also nicht. Da diese Form des Niederschlags nur bei sehr strenger Kälte auftritt, findet man sie am ehesten in den Polarregionen vor und daher wird sie auch als Polarschnee bezeichnet.