Sunday, January 16, 2011

Nebelschwaden über schneebedeckten Wiesen

Kurzfassung: Wegen des Regens war eine relative Luftfeuchtigkeit von 100% bei einer Temperatur von ca. 6°C vorhanden. Über den schneebedeckten Feldern kühlte die feuchte Luft ab und überschritt die 100%, d.h. die enthaltene Feuchtigkeit kondensierte zu kleinen Tröpfchen und es entstand der lokale Nebel.






a) Eine schneebedeckte Wiese mit Nebelschwaden. b) Foto einer Wiese ohne Schneebedeckung in unmittelbarer Nähe – es ist kein Nebel sichtbar.

Vor drei Tagen fiel mir um die Mittagszeit auf, dass gerade über den Wiesen und Feldern, die noch mit Schnee bedeckt waren Nebelfelder lagen, während über den Wiesen daneben ohne Schnee keine Nebel war. Es regnete ziemlich stark und die Temperatur betrug 6°C.

Ein, zwei Wochen vorher hat es stark geschneit und es lag viel Schnee. Durch die Wärme der letzten Tage und dem Regen seit zwei Tagen ist der meiste Schnee schon geschmolzen. Nur auf einigen Wiesen und Feldern liegt der Schnee noch ziemlich durchgehend auf anderen keiner mehr. Auch diesen großen Unterschiede sind interessant, da sich die Wiesen mit und ohne Schnee abwechseln und keine äußeren Unterschiede wie mehr oder weniger Schatten, Höhenunterschied etc. erkennen lassen. Ich vermute, dass der Unterschied durch unterschiedlich hohes, bzw. dichtes Gras unter dem Schnee zustande kommt, das als Isolierschicht wirkt. Aber dazu (falls es sich ausgeht) später noch, jetzt zurück zum Nebel und Schnee.

Da es längere Zeit bei konstanter Temperatur regnete, ist die relative Luftfeuchtigkeit bei 6°C auf 100% angestiegen. Der Großteil der Wiesen war ohne Schnee und es bildete sich ein Gleichgewicht zwischen Wasser und Luftfeuchtigkeit bei diesen 6°C aus. Knapp über den schneebedeckten Feldern muss die Luft aber kühler sein, da der Schnee selbst ja höchstens 0°C haben kann. Da die sehr feuchte Luft von der Umgebung mit 6°C in diese kälteren Gebiete wandert (es war absolut windstill, es war mehr eine Diffusion, ein äußerst langsames strömen aufgrund der Temperaturunterschiede) kühlte sie sich dort ab und konnte die 100% Luftfeuchtigkeit der höheren Temperatur nicht mehr in gasförmigem Zustand halten. Die Luftfeuchtigkeit war für die kälteren Zonen zu hoch und kondensierte zu Tröpfchen, die in Form von Nebel sichtbar waren.

Der ganze „Spuck“ hat nur ca. eine Stunde gehalten. Ich musste mir erst einen Fotoapparat besorgen und nach einer Stunde hatten sich die Nebelfelder bereits teilweise aufgelöst. Die Temperatur hatte sich vermutlich etwas geändert und es setzte eine leichte Luftbewegung ein, da man sah, dass die Nebelschwaden in südliche Richtung zogen und sich auflösten. Ich konnte gerade noch ein halbwegs gutes Foto einer etwas größeren Wiese machen, die anderen Nebelschwaden hatten sich bereits aufgelöst.

Zurück zu meiner Vermutung, warum sich der Schnee über einigen Wiesen deutlich länger gehalten hat. Wenn die Erde von einer dickeren Grasschicht bedeckt ist, so hat dies mehrere Auswirkungen. Wenn der erste Schnee fällt, ist die Erde manchmal noch warm und der Schnee bleibt noch nicht liegen. Wenn eine dichte Grasschicht vorhanden ist, so wirkt diese isolierend. Sie kühlt an der Oberseite durch den fallenden Schnee und kalte Luft rasch ab, der Schnee bleibt liegen, obwohl die Erde darunter noch wärmer ist. Es bildet sich auf der dichteren Grasschicht eine dickere Schneedecke aus. Aber dies ist nicht der einzige Effekt, die Wärme kann unter bestimmten Umständen auch von unten "zurückkommen".

Es war in diesem Winter im Dezember überdurchschnittlich lange sehr kalt. Dann friert der Boden ein Stück weit nach unten ein, d.h. die Temperatur im Boden liegt unterhalb von 0°C. Aber das geht trotzdem nicht sehr tief. Einen halben Meter unter der Oberfläche ist der Boden meist nicht mehr gefroren, darunter liegt die Temperatur oberhalb von 0°C und es ist jede Menge an Wärme dort gespeichert.

Wenn nun die Lufttemperatur einige Tage bei ca. 0°C liegt, wie es bei uns unterhalb einer dichten Hochnebeldecke tatsächlich der Fall war, so schmilzt der Schnee nicht von oben her, aber die Wärme aus den tieferen Erdschichten kommt durch die Wärmeleitfähigkeit des Bodens von unten nach oben. Nur wenn die Luft entsprechend kalt bleiben würde, könnte das Temperaturgefälle in die Tiefe des Erdbodens hinein aufrechterhalten bleiben. Ist dies eben nicht der Fall, so wird der die Erde unterhalb der Schneeschicht „von selber“ wieder wärmer und der Schnee kann von unten her schmelzen – aber nur, wenn keine gute Isolierschicht dazwischen liegt. Wenn also eine dicke Grasschicht vorhanden ist, die gut isoliert, so kann der Schnee von unten her kaum geschmolzen werden, über eine kaum geschützten Erde aber schon.

Unter gewissen Wetterbedingungen kann eine isolierende Grasschicht auf der Erde daher zweifach zu einer dickeren Schneedecke führen. Und über den schneebedeckten Wiesen können lokale Nebelfelder entstehen.