Wie groß können die Flocken werden?

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Der erste Schnee ist da - doch was genau tanzt uns da eigentlich auf der Nase herum und bedeckt unsere Straßen? Wie groß können Schneeflocken überhaupt werden? Wie schnell fällt so eine Schneeflocke zu Boden? Wieso ist es so leise, wenn es schneit? Und warum gibt es keine zwei gleichen Schneeflocken? Unser Autor Christian Satorius hat die Antworten zusammengetragen.

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30. November 2010, 10:20 Uhr

Schwerin | Wieso sieht jede Schneeflocke anders aus?

Der amerikanische Farmer Wilson A. Bentley fotografierte schon ab 1885 mit einem speziellen Verfahren Schnee unter dem Mikroskop und stellte fest, dass sich niemals zwei absolut identische Flocken finden lassen. Der Grund: Schneekristalle bilden sich, indem Wasserdampf an kleinen Kristallisationskeimen festfriert, etwa Staub- oder Russpartikeln in der Luft. Auf die gleiche Art wachsen sie auch weiter. Je nach Temperatur nehmen sie unterschiedliche Formen an, aufgrund des Aufbaus der Wassermoleküle liegen aber immer nur sechseckige Strukturen zugrunde. Bei minus 3 Grad bis minus 5 Grad Celsius etwa sehen sie eher aus wie kleine Eisnadeln, bei minus 5 Grad bis minus 8 Grad ähneln sie kleinen prismenartigen Säulen und bei minus 14 Grad bis minus 16 Grad ergeben sich schöne Schneesterne, je nach Temperatur sind aber auch verschiedene Plättchenformen möglich. Irgendwann sind diese Kristalle so groß und schwer geworden, das sie ihr Gewicht zu Boden fallen lässt. Auf dem Weg dorthin verhaken sie sich mit anderen Kristallen, schmelzen teilweise und frieren wieder von Neuem: die eigentlichen Schneeflocken entstehen. Jede einzelne Flocke hat dabei verschieden warme Luftschichten durchdrungen und ist kräftig verwirbelt worden. Die Luftfeuchtigkeit in den einzelnen Schichten variiert dabei ebenso wie die Kristallisationskeime - schier unendliche Kombinationsmöglichkeiten.

Wie groß können Schneeflocken werden?

Die Größe einer Schneeflocke hängt vor allem von der Temperatur ab. Die größten Flocken gibt es bei milden Temperaturen, je kälter es wird, desto feiner und kleiner wird das Weiß in der Regel. An den Polen ist es manchmal sogar zu kalt zum Schneien. Bei minus 20 Grad etwa fällt das Weiß schon nicht mehr in großen flauschigen Flocken zu Boden, sondern rieselt als feiner Schnee- bzw. Eisstaub auf die Erde. Das liegt daran, dass zu wenig Wasserdampf in der Luft liegt, denn je kälter diese ist, desto weniger Wasser kann sie aufnehmen. Ohne Wasser aber auch kein Schnee, denn Schnee besteht aus Wasser und Luft. Bei uns werden Schneeflocken normalerweise oft nur etwa 4 bis 5 Millimeter groß und haben ein Gewicht von etwa 0,004 Gramm. Sie können aber durchaus beachtliche Ausmaße annehmen. Das Guinness-Buch der Weltrekorde kennt gar eine historische Flocke von 1887 mit den Ausmaßen eines Milchtopfes - die allerdings hat außer dem Farmer Matt Coleman aus Montana niemand anderes zu Gesicht bekommen.

Wie schnell fällt eine Schneeflocke zu Boden?

Man könnte meinen, dass eine Flocke immer schneller wird, je tiefer sie fällt. Das ist aber keineswegs so - zumindest dann nicht mehr, wenn sie auf dem Boden ankommt. Ähnlich wie ein Fallschirmspringer, der in mehreren Tausend Metern Höhe aus dem Flugzeug springt, fällt auch eine Schneeflocke zu Boden. Mit anderen Worten: die Beschleunigung ist nicht unendlich. Der Fallschirmspringer beschleunigt die ersten Meter im freien Fall immer stärker. Nach ein paar Metern aber ist die Luftwiderstandskraft so groß geworden, dass es zu keiner weiteren Beschleunigung mehr kommt, da sie der Gewichtskraft, die den Springer nach unten zieht, ab einem bestimmten Punkt entgegen wirkt. Im Allgemeinen kommt eine durchschnittliche Schneeflocke mit etwa 4 km/h am Boden an. Dass Schneeflocken auf ihrem Weg zur Erde weiter wachsen können, hat praktisch keine Auswirkungen auf die Fallgeschwindigkeit, da mit zunehmendem Gewicht der Flocke auch ihre Oberfläche proportional wächst, also die Fläche, die der Luft Widerstand beim Fallen bietet.

Warum ist es so leise, wenn es schneit?

In der Tat wirkt alles still und beschaulich, wenn es schneit. Psychologen führen das u.a. darauf zurück, dass Schnee bei uns schöne Erinnerungen wachruft und wir uns quasi einlullen lassen von der flauschigen Atmosphäre. Es gibt aber noch einen weiteren Effekt: der Schnee schluckt den Schall. Eine Flocke kann zu über 90 Prozent aus Luft bestehen, der Rest ist Wasser. Weitere Lufthohlräume werden eingeschlossen, wenn die Flocken am Boden zu einer Schneelandschaft verschmelzen. All diese kleinen Löcher wirken nun wie ein riesiges Labyrinth, in denen sich die Schallwellen verlieren. Mehr noch: Die Schallwellen lassen den Schnee dabei sogar ein ganz kleines bisschen durch Reibung schmelzen. Diese Energieumwandlung setzt dem Schall mächtig zu. Besonders gut wird Schall mit einer Frequenz von 1000 Herz geschluckt, haben Wissenschaftler herausgefunden. Eine nur wenige Zentimeter dicke Schneedecke reicht da schon aus, um kaum noch etwas von der ursprünglichen Lautstärke übrig zu lassen.

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