Was einen höheren Dampfdruck haben und diesen dann

Was genau ist eigentlich ein Schneekristall und wie entsteht er? Beim Übergang vom flüssigen zum festen Aggregatzustand von Wasser (Sublimation), werden Wassermoleku?le (unterkühlte Wassertro?pfchen, kleinste Eiskristalle oder Wasserdampf) in Kristallgitter gebaut. Das passiert, weil die Wassertro?pfchen einen höheren Dampfdruck haben und diesen dann an Wassermoleku?le abgegeben, die sich wiederum an den Eiskeimen durch erneute Sublimation anlagern. Anschließend wachsen diese Moleküle dann entlang ihrer Kristallachse zu ihrer bestimmten Form. Dabei entstehen regelmäßige Formen, die bei Eis sechswinkelig, also hexagonal sind (Joachim Blüthgen, 1980, S. 269). Der ganze Prozess findet in der Atmosphäre und in Wolken statt. Sobald ein Schneekristall eine kritische Größe erreicht hat und zu schwer wird, fällt diese Form aus den Wolken, kann sich jedoch durch wieder Auftreiben, durch den Fall oder durch Zusammenfrieren mit anderen Eiskristallen noch stark verändern. Man hört zu dem Thema immer wieder, dass es keine zwei identischen Schneekristalle gibt, so wie bei Fingerabdrücken. Daran ist auf jeden Fall etwas dran, denn obwohl es nur ein Kristallsystem gibt, kommen dann noch mehr als 6000 verschiedene Kristallformen dazu. Es gibt dabei also sehr große kombinatorische Möglichkeiten vieler einzelner Merkmale. Und durch die individuellen Veränderungen während des Fallens, gibt es so gut wie unendlich viele Möglichkeiten, wie ein Schneekristall aussehen kann. (Libbrecht, 2008, S.13) Um die verschiedenen Bezeichnungen von Niederschlag und Schnee zu vereinheitlichen, wurde ein Klassifikationssystem eingeführt. Dieses unterscheidet die Kristallformen bezüglich Gefüge und Festigkeit und teilt sie dabei folgendermaßen ein: Säulen, Nadeln, Plättchen, Sterne (Dendriten), Unregelmäßige Kristalle, Graupeln, Hagel und Eisku?gelchen. (Handl, 1964, S. 23) 3.2 Schneeflocken Im Schneefall eröffnet sich für Naturfreunde eine wundersame Welt, die der amerikanische Autor Henry David Thoreau (1817 – 1862) so beschrieb: »Wie angefüllt mit kreativem Genie ist die Luft, die das erzeugt! Ich würde es kaum mehr bewundern, wenn echte Sterne fielen und an meinem Mantel hängen blieben. (Libbrecht, 2008, S.15) Schnee ist die häufigste Form des festen Niederschlags. Schneeflocken bestehen aus mehreren Eiskristallen, die entweder ineinander verhakt oder aneinander gefrorenen sind und die Zentimetergro?ße erreichen können. Sobald die Lufttemperatur rund um die 0-Grad-Marke (Celsius) liegt, verkleben sich die einzelnen Eiskristalle durch kleine Wassertropfen miteinander und bilden so Schneeflocken. Wenn die Luft besonders trocken ist und Schnee in höheren und dadurch kälteren Luftschichten gebildet wurde, können die Flocken sogar auch noch bei Temperaturen um die 5 °C plus die Erde erreichen. Das liegt daran, dass ein Teil der Schneeflocke sublimiert und die dafür aufzubringende Energie die verbleibende Flocke kühlt. Sind die Temperaturen unter dem Nullpunkt, bilden sich eher kleiner Flocken, die dann Schneegriesel genannt werden. Wieso ist Schnee weiß? Das liegt daran, dass die Schneekristallen, genauso wie Wasser oder Eis transparent sind. Das Licht wird von den Eiskristallen und der umgebenden Luft reflektiert, gestreut und erscheint daher schlussendlich weiß. Im Durchschnitt hat eine Schneeflocke einen Durchmesser von ca. fünf Millimeter und wiegt 4 Milligramm. Je wärmer es allerdings ist, umso größer wird die Flocke, was daran liegt, dass die Schneekristalle anschmelzen und sich zu größeren Schneeflocken verkleben. (Christiane Tovar, 2017, S. 4) 3.3 Reif Reif ist eine weitere feste Form des Niederschlags und lässt sich entweder an festen Körpern oder an kalten Boden- bzw. Schneeoberfla?chen nieder. Er ist ein kristalliner, beinahe schneeartiger Belag und entsteht, wenn die Luft so stark abkühlt, dass sie den Reifpunkt unterschreitet und Wasserdampf aus der übersättigten Luft dann zu Eis sublimiert. Bei der Bildung von Reif ist vor allem die Bewölkung entscheidend. Bei bedecktem Himmel ist die Abkühlung der Luft in der Nacht nämlich geringer als bei wolkenlosem Himmel. Am häufigsten fällt einem dieses Phänomen als Autofahrer auf, wenn es um das Eiskratzen der Scheiben geht. Auch dieses Eis auf den Scheiben ist nichts Anderes als Reif und ist besonders dann stark zu sehen, wenn die Nacht klar war. Denn dann kann die Wärmestrahlung vom Auto oder von anderen Gegenständen direkt in die Atmosphäre steigen, was dazu führt, dass diese Oberflächen stärker abkühlen als die Lufttemperatur um den Gegenstand herum. Dazu ein Beispiel: Bei 5°C Lufttemperatur und 90% relativer Feuchte hat ein Grashalm nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz eine Temperatur von etwa -5°C. So ähnlich verhält es sich auch mit ihrem Auto. (Frank Abel, 2007) Einen weiteren entscheidenden Faktor zur Reifbildung spielt der Wind. Dieser darf nämlich nicht zu stark sein, da er sonst immer wieder neue (wärmere) Luftmoleküle an die Oberfläche des bestimmten Gegenstands „nachliefern” würde, eine starke Auskühlung vermindert und somit eine Reifbildung verhindert. Reif tritt entweder durch flächige, plattenfo?rmige oder auch federartige Kristalle in Erscheinung und bildet entweder Oberfla?chenreif (auf der Schneeoberfla?che) oder Raureif (auf Gegenständen und häufig durch Windeinwirkung). Außerdem tritt Reif innerhalb von Schneedecken auf, entweder durch die Umwandlung von Schneekristallen im Inneren oder weil Oberflächenreifschichten mit neuen Schneedecken durch neue Schneefällen überdeckt werden. Beide Szenarien sind nicht ungefährlich, da diese Reifschichten zu einem instabilen Schneedeckenaufbau führen und dadurch die Entstehung von Schneebrettlawinen enorm fördern. (Handl, 1964, S. 8)

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