Wie entsteht Regen?

Fast drei Viertel der Erdoberfläche bestehen aus Wasser, das Festland macht nur rund ein Viertel aus. Ohne Wasser und ohne Sonne gäbe es keinen Regen. Warum? Wenn die Sonne scheint, erwärmt sich die Erdoberfläche. Die Folge: Wasser aus Meeren, Flüssen, Seen und dem Erdboden verdunstet. Auch Pflanzen verdunsten Wasser. Verdunsten heißt, dass Wasser die Wärmeenergie der Sonne aufnimmt und dadurch zu gasförmigem Wasserdampf wird. Wie Wasserdampf entsteht, kannst Du beobachten, wenn Wasser auf dem Herd erhitzt wird - zum Beispiel, wenn Du einen Topf Spaghetti kochst. Das Wasser im Topf dampft.

Wolken bestehen aus Wassertröpfchen

Die von der Sonne erwärmte Luft nimmt den Wasserdampf auf und steigt nach oben. Je höher die Luft steigt, desto mehr kühlt sie wieder ab. Die Folge: Der unsichtbare Wasserdampf verwandelt sich in sichtbare Wassertröpfchen. Wissenschaftler sprechen davon, dass das Wasser kondensiert. Kondensation ist das Gegenteil von Verdunsten. Du kannst das ausprobieren, indem Du einen kühlen Topfdeckel über Dein kochendes Wasser hältst. Kühlt die Luft ab, kondensiert Wasserdampf zu Wassertröpfchen. Wenn sich viele dieser Wassertröpfchen am Himmel sammeln, entstehen Wolken. Wolken sind nichts anderes als eine Ansammlung von Tröpfchen, die in der Lufthülle der Erde wie ein riesiger Wattebausch schweben. Die winzigen Wassertröpfchen sind sehr leicht: Ein schwacher Wind genügt, um sie in der Luft zu halten.

Warum regnet es?

Regen entsteht, wenn sich in einer Wolke besonders viele Wassertröpfchen tummeln, die aufeinandertreffen und verschmelzen. Damit aus den Wassertröpfchen ein Regentropfen werden kann, müssen mindestens hundert Wassertröpfchen verschmelzen. Durch das Verschmelzen wird der Wassertropfen schließlich so schwer, dass er nicht mehr vom Wind getragen wird. Er kann sich nicht mehr in der Luft halten und fällt als Regentropfen auf die Erde. Durch Zusammenstöße mit anderen Tropfen kann der Regentropfen auf dem Weg nach unten weiter wachsen - maximal erreicht er jedoch einen Durchmesser von bis zu neun Millimetern. Noch größere Tropfen verformen sich durch den Fall so sehr, dass sie in mehrere Tropfen zerplatzen.

Regen, Graupel, Hagel oder Schnee? Größe und Art des Niederschlags hängen von der Temperatur ab. Zu etwa 80 Prozent gefrieren die Wassertropfen in großer Höhe zu Eis, tauen aber auf dem Weg nach unten in wärmeren Luftschichten wieder auf. Experten nennen das "kalten Regen". Bei "warmem Regen" fallen dagegen Regentropfen herab, die in den oberen Luftschichten nicht zu Eis erstarrt sind, weil es nicht kalt genug war. Herrschen in Höhe der Wolken weit unter 0 Grad Celsius, gefrieren die Tropfen zu Eiskristallen. Eiskristalle entstehen auch, wenn starker Wind die Tropfen immer wieder nach oben in eisige Luftschichten befördert. Die Kristalle verbinden sich mit anderen Eiskristallen, werden größer und schwerer und fallen schließlich als Hagel oder Schnee zu Boden. Damit aus Eiskristallen eine Schneeflocke entstehen kann, müssen sich bis zu hundert Einzelkristalle verbinden.

Der Kreislauf des WassersSobald der Niederschlag die Erdoberfläche erreicht, beginnt der Kreislauf von vorne. Ein Teil des Wassers verdunstet sofort, ein Teil versickert im Boden und speist Grundwasser, Seen, Flüsse und Meere. Die Sonne bringt das Wasser der Seen, Flüsse und Meere zum Verdunsten. Pflanzen saugen Wasser auf und geben es als Wasserdampf wieder an die Luft ab. Es entstehen neue Wolken, die neuen Regen bringen: Verdunstung und Niederschlag bilden einen Kreislauf.

Text: Björn Bossmann