Frage:

Warum sind Wolken grau oder weiß?

Antwort:

Wolken sind Gemische aus Luft und flüssigen oder festen Teilchen. Sie entstehen, wenn unsichtbarer Wasserdampf aufsteigt und an winzigen Verunreinigungen in der Atmosphäre wie zum Beispiel an Staubpartikeln kondensiert. Eine Wolke besteht demnach aus Millionen kleiner Wassertröpfchen mit einem Durchmesser von einem bis 15 Mikrometern, deren Gewicht durch Aufwinde getragen wird.

Die Farbe, unter der wir als Beobachter auf der Erde die vorbeiziehenden Wolken wahrnehmen, hängt von vielen Faktoren ab. Neben der Anzahl und Größe der Wassertröpfchen im Innern der Wolke spielen auch unser Standort sowie Winkel und Intensität des einfallenden Sonnenlichtes eine Rolle. Dabei nehmen wir sowohl den Teil des Lichtes wahr, der von der Wolke reflektiert wird, als auch den Teil, der die Wolke durchdringt. Befinden wir uns direkt unter einer Wolke, sehen wir in erster Linie das Licht, das durch die Wolke scheint. Es enthält alle Farben des Spektrums, ist in seiner Intensität jedoch gleichmäßig abgeschwächt, weil ein Teil der Lichtstrahlen von den Wassertröpfchen in der Wolke gestreut wird und nicht zu uns dringt. Die Wolke erscheint deshalb grau. Zieht dieselbe Wolke weiter und betrachten wir sie nun von der Seite, erscheint sie heller. Die vielen Wassertröpfchen wirken wie tausende winziger Spiegel. Wir sehen das gesamte Spektrum des reflektierten Sonnenlichtes. Die Wolke erscheint weiß.

Bei genauerer Betrachtung erkennen wir aber auch hier eine Schwächung der Intensität: Die Unterseite der Wolke ist dunkler. Dies liegt daran, dass die Unterseite vom oben einfallenden Sonnenlicht, das zunächst die Schicht der Wassermoleküle durchdringen muss, schwächer beleuchtet wird. Regen- oder Gewitterwolken schließlich, die wir in der Ferne beobachten, bestehen aus sehr dicken Wassertröpfchen, die über das Hundertfache ihrer gewöhnlichen Größe hinaus angewachsen sind. Die Lichtstrahlen werden zwar in der Wolke reflektiert, aber durch die großen Tröpfchen im Innern in ihrer Intensität stark abgeschwächt. Die Regenwolken erscheinen deshalb dunkelgrau.

Die Veränderung der Wolkenfarbe kann man sehr schön in einem aufsteigenden Flugzeug beobachten – besonders bei schlechtem Wetter. Je höher man steigt, desto kürzer ist die Strecke, die das Sonnenlicht in der Wolke zurückgelegt hat und auf der es gestreut wurde: Die Wolken werden immer heller. Nach Durchschreiten der Wolkendecke schließlich blickt man auf ein Meer aus strahlend weißer „Zuckerwatte“.