Was ist Niederschlag?

Regen, Schnee, Eiskörner, gefrierender Regen, Hagel und Graupel entstehen in Wolken. Nicht alles, was unter einer Wolke zu sehen ist, erreicht jedoch den Boden. Verdunsten Tropfen oder sublimieren Eisteilchen vorher, entstehen Fallstreifen (Virga). Eine Bodenbeobachtung oder ein Messgerät erfasst nur den Niederschlag, der den Beobachtungspunkt erreicht.

Wie Niederschlag entsteht

Wolkentröpfchen und Eiskristalle sind meist zu klein, um als Niederschlag durch die Luft zu fallen. Sie müssen zuerst wachsen.

In einer warmen Wolke stoßen größere Tropfen mit kleineren zusammen und vereinigen sich. Diese Kollision und Koaleszenz kann Regentropfen erzeugen. Enthält eine Wolke Eis und unterkühltes flüssiges Wasser, lagert sich Wasserdampf an Eiskristallen an. Kristalle können sich durch Aggregation zu Schneeflocken verbinden. Frieren unterkühlte Tröpfchen an einem Kristall fest, heißt der Prozess Vergraupelung. So können Graupel oder größere Hagelteilchen entstehen.

Was am Boden ankommt, hängt vom gesamten Weg durch die Atmosphäre ab. Eine Schicht kann Schnee schmelzen, eine andere das Schmelzwasser wieder gefrieren lassen. Trockene Luft kann Tropfen verdunsten oder Eis sublimieren lassen. Die Temperatur am Boden allein bestimmt die Niederschlagsart nicht.

Die wichtigsten Niederschlagsarten

Regen und Sprühregen

Regen besteht aus flüssigen Tropfen, die den Boden erreichen. Er kann durch Kollision und Koaleszenz in einer warmen Wolke entstehen oder als Eis und Schnee beginnen, die beim Fallen schmelzen. Nicht die gesamte Luftsäule über dem Beobachtungsort muss dabei wärmer als 0 °C sein.

Sprühregen fällt relativ gleichmäßig in sehr kleinen, dicht beieinanderliegenden Tropfen, die meist weniger als 0,5 Millimeter groß sind. Er stammt gewöhnlich aus tiefen Stratuswolken.

Schnee

Schnee besteht aus einzelnen Eiskristallen oder aus Kristallen, die sich zu Flocken verbunden haben. Die Kristalle wachsen durch Anlagerung von Wasserdampf und können beim Fallen aggregieren. Schnee kann mitunter auch einen etwas mehr als 0 °C warmen Boden erreichen, wenn die bodennahe warme Schicht flach, trocken oder nicht warm genug ist, um die Flocken vollständig zu schmelzen. Deshalb betrachten Fachleute das vollständige Temperatur- und Feuchteprofil, nicht nur die Temperatur am Boden.

Schneeregen

Schneeregen ist eine Mischung aus flüssigem Regen und Schnee. Ein Teil der Flocken schmilzt, während andere den Boden noch als Schnee erreichen. Schneeregen ist nicht dasselbe wie Eiskörner.

Eiskörner

Eiskörner beginnen häufig als Schnee, der in einer warmen Luftschicht ganz oder teilweise schmilzt. In einer ausreichend mächtigen Frostschicht darunter gefriert das Wasser wieder. Die harten, meist durchsichtigen Körner springen auf festem Untergrund. Im amerikanischen Englisch heißen sie sleet.

Gefrierender Regen

Gefrierender Regen entsteht, wenn Schnee in der Höhe zu Regen schmilzt und die Tropfen nur eine flache Frostschicht in Bodennähe durchqueren. Sie werden unterkühlt und gefrieren beim Auftreffen auf viele freie Oberflächen zu Glatteis. Schon eine geringe Eisauflage kann Straßen und Gehwege gefährlich machen sowie Bäume und Stromleitungen belasten. Beachte örtliche Warnungen und Verkehrshinweise, statt die Gefahr allein anhand der Lufttemperatur einzuschätzen.

Graupel

Graupel entsteht, wenn unterkühlte Wolkentröpfchen an einem Schneekristall festfrieren. Das Ergebnis ist ein weißes, rundliches oder kegelförmiges Korn, das weicher ist und sich leichter zerdrücken lässt als Hagel.

Hagel

Hagel wächst in kräftigen Gewittern, wenn ein Aufwind einen Eiskeim in einem Bereich mit unterkühltem Wasser trägt. Tröpfchen stoßen mit dem Teilchen zusammen und frieren daran fest. Sein Weg durch die Wolke kann unregelmäßig sein. Wiederholte Auf- und Abfahrten wie in einem Fahrstuhl sind für das Wachstum nicht nötig. Das Hagelkorn fällt, wenn der Aufwind es nicht mehr tragen kann oder es den stärksten Aufwind verlässt.

Laut dem Internationalen Wolkenatlas der WMO sind Hagelkörner in der Regel mindestens 5 Millimeter große Eisteilchen. Kleinere, weiche und undurchsichtige Körner sind Graupel; kleine harte oder teilweise durchsichtige Teilchen können in eine eigene Kategorie für kleinen Hagel fallen. Suche bei Hagel Schutz in einem Gebäude und halte dich von Fenstern fern. Da Hagel mit Gewittern auftritt, gelten weiterhin die Regeln zum Schutz vor Blitzen.

Menge, Rate und Schneemessung

Bei Regen und dem geschmolzenen Wasseräquivalent festen Niederschlags ist die Niederschlagsmenge die Wassertiefe, die sich während eines angegebenen Zeitraums auf einer ebenen, undurchlässigen Fläche sammeln würde. Ein Millimeter entspricht einem Liter Wasser pro Quadratmeter. Ein Messgerät erfasst nur, was den Standort erreicht und in das Gerät gelangt. Wind, Aufstellung und eine unvollständige Aufnahme von Schnee können das Ergebnis beeinflussen.

Eine Niederschlagsrate ist eine Menge pro Zeiteinheit, etwa Millimeter pro Stunde. Menge und Rate sind nicht austauschbar. Dieselbe Gesamtmenge hat über einen langen Zeitraum eine geringere mittlere Rate als bei einem kurzen Schauer. Auch Bezeichnungen wie leicht oder stark hängen vom Beobachtungssystem und von der Niederschlagsart ab. Einheitliche Schwellenwerte für alle Situationen wären deshalb irreführend.

Bei Schnee können Vorhersagen und Beobachtungen drei verschiedene Größen nennen:

• Neuschneehöhe: die Höhe des Schnees, der im Messzeitraum neu liegen geblieben ist.
• Schneehöhe: die gesamte Schneedecke am Boden, einschließlich älteren und gesetzten Schnees.
• Schneewasseräquivalent oder flüssiges Äquivalent: die Wassertiefe im Schnee, gemessen nach dem Schmelzen oder mit einem entsprechenden Gerät.

Zwischen flüssigem Äquivalent und Neuschneehöhe gibt es keine verlässliche allgemeine Umrechnung. Kristallform, Vergraupelung, Wind, Temperatur, Setzung und Schmelzen verändern das Verhältnis, teils noch während desselben Ereignisses. Die bekannte Umrechnung 10 zu 1 ist nur eine grobe Faustregel und ersetzt weder eine Schneevorhersage noch eine Messung.

Niederschlag in einer Vorhersage lesen

Prüfe vier Angaben gemeinsam:

• Zeitraum: die Stunde, der Tag oder ein anderes Intervall, für das der Wert gilt.
• Wahrscheinlichkeit: die Chance, dass das vom Anbieter definierte Niederschlagsereignis am Vorhersageort in diesem Zeitraum eintritt.
• Menge oder Rate: die erwartete Ansammlung im Zeitraum oder die erwartete Menge pro Zeiteinheit.
• Art: Regen, Schnee, Mischform, Eiskörner, gefrierender Regen oder eine andere Kategorie.

Beim US-amerikanischen National Weather Service bezeichnet die Niederschlagswahrscheinlichkeit die Chance, dass an einem Punkt im angegebenen Zeitraum messbarer Niederschlag fällt. Die Messschwelle liegt dort bei 0,01 Zoll flüssigem Wasser oder dem flüssigen Äquivalent festen Niederschlags. Eine Wahrscheinlichkeit von 40 % bedeutet weder, dass es während 40 % des Zeitraums regnet, noch zwangsläufig, dass 40 % der Fläche betroffen sind. Andere Anbieter können andere Schwellenwerte, Zeiträume oder räumliche Definitionen verwenden. Achte daher auf die Erläuterung des jeweiligen Produkts.

Die Wahrscheinlichkeit sagt nichts über die Menge aus. Die Menge allein beschreibt die Rate nicht. Überflutungs- und Verkehrsgefahren hängen unter anderem von Dauer, Entwässerung, Gelände, Bodenfeuchte, Schneeschmelze, Niederschlagsart und örtlichen Warnkriterien ab. Richte Entscheidungen bei möglichen Unwettern nach amtlichen Warnungen.

Niederschlag bei Airpult

Auf der Airpult-Wetterkarte zeigt die stündliche Vorhersage unter einem Zeitschritt eine Niederschlagswahrscheinlichkeit an, wenn sie größer als null ist. Der Prozentwert gilt für die angezeigte Stunde. Die Tageszeilen fassen Wetterzustand und Temperaturen zusammen, zeigen derzeit aber keine eigene Niederschlagsmenge oder -wahrscheinlichkeit. Da die Seite keine Messschwelle für den Prozentwert nennt, lies ihn als Wahrscheinlichkeit des Vorhersageanbieters für diesen Zeitschritt, nicht als Menge oder Dauer.

Wie aus Wetterdaten eine lokale Vorhersage entsteht, erklärt So funktionieren Wettervorhersagen.