Niederschlag

Niederschlag

Niederschlag ist Wasser, das aus Wolken zur Erde fällt — flüssig (Regen, Niesel), fest (Schnee, Hagel, Eis) oder gemischt.

Quelle: WMO International Cloud Atlas; AMS Glossary; ICAO Annex 3.

Wie entstehen Niederschlagstropfen?

Wolken­tröpfchen sind zu klein (~10 µm) zum Fallen. Sie müssen wachsen auf ~100 µm bis 1 mm, um Niederschlag zu bilden:

1. Koaleszenz: Tropfen kollidieren und vereinigen sich (warme Wolken, T > 0 °C).
2. Bergeron-Findeisen-Prozess: in gemischten Wolken (Wasser + Eis) wachsen Eis­kristalle auf Kosten der Wassertröpfchen → fallen als Schnee oder schmelzen zu Regen.

Niederschlag aus stratiformen vs. konvektiven Wolken

Stratiforme Wolken produzieren kleinere Niederschlags­partikel aufgrund schwächerer Aufwinde, während konvektive Wolken größere durch stärkere vertikale Luft­bewegungen erzeugen ("stratiform clouds produce smaller precipitation particles due to weaker updrafts, while convective clouds generate larger ones through stronger vertical air movements").

Niederschlag-Produzenten — Cb und Ns

Nimbostratus (Ns) und Cumulonimbus (Cb) produzieren generell Niederschlag ("Nimbostratus (Ns) & Cumulonimbus (Cb) generally produce precipitation"):

• Ns: stetiger, weiträumiger Regen oder Schnee.
• Cb: starke Schauer, Hagel, Gewitter.

Cumulonimbus (Cb) produziert generell Schauer durch intensive Konvektion, während Nimbostratus stetigen Regen durch weiträumigen stabilen Aufstieg liefert ("cumulonimbus (Cb) clouds generally produce showers due to intense convection, while nimbostratus clouds yield steady rain from widespread stable ascent").

Niederschlags­arten — Detail

Regen (RA)

Wasser­tropfen ≥ 0,5 mm. Großtropfen­regen, der den Boden erreicht, entwickelt sich typisch in gemischten Wolken mit einem Freezing Level über 5000 ft AGL ("large-droplet rain that reaches the ground typically develops in mixed clouds with a freezing level above 5,000 ft AGL") — die Schicht zwischen Freezing Level und Boden bietet ausreichend Zeit für Tröpfchen-Wachstum.

Niesel (Drizzle, DZ)

Sehr feine Tröpfchen 0,1-0,5 mm. Niesel, der den Boden erreicht, entwickelt sich in einer Schicht aus Stratus (z.B. Hochnebel) bei positiven oder negativen Temperaturen ("drizzle, which reaches the ground, develops in a layer of stratus (e.g. high fog) in positive or negative temperatures"):

• Typisch aus tiefen Stratus-Schichten.
• Sicht reduziert (siehe Sicht-Lesson).

Schnee (SN)

Eis­kristalle, die in mittel-hohen Wolken bei < 0 °C bilden und ohne Schmelzen den Boden erreichen. Schnee­flocken, die den Boden erreichen, entwickeln sich in einer gemischten Wolke mit einem Freezing Level unter 500 ft AGL ("snowflakes that reach the ground develop in a mixed cloud with a freezing level below 500 ft AGL"):

• Bei Freezing Level > 500 ft AGL würden Schnee­flocken auf dem Weg schmelzen → Regen.

Hagel (Hail, GR)

Eis­kugeln 5 mm bis > 10 cm. Größere feste Niederschlags­partikel (Hagel, Soft Grain) entwickeln sich in tiefen konvektiven Wolken (Cb) mit starken Aufwinden ("larger solid particles of precipitation (hail, soft grain) develop in deep convective clouds (CB) with strong updrafts"):

• Aufwinde halten Eis­körner so lange in der Wolke, bis sie zu groß werden zum Schweben.
• Spezial-Risiko in Gewittern.

Freezing Rain (FZRA)

Flüssiger Regen, der bei Bodenkontakt sofort gefriert. Freezing Rain (FZRA) ist ein Wetter­phänomen, das gewöhnlich mit Warmfronten im Winter zusammenhängt ("freezing rain (FZRA) is a weather phenomenon usually related to warm fronts in winter"):

• Bildung: warmer Regen aus oberer warmer Luft­schicht fällt durch untere kalte Schicht → unterkühlt → friert beim Kontakt.
• Höchst gefährliche Vereisungs­bedingungen (siehe Vereisung).
• Vereisung durch Freezing Rain ist vor Warmfronten oder Warmfront-Okklusion nach winterlichen Kälte­perioden zu erwarten ("icing due to freezing rain has to be expected in front of warm fronts or warm front occlusion after winterly cold spells").

Freezing Level — Schlüssel

Die Höhe des Freezing Levels ist eine der wichtigsten Voraussetzungen zur Vermeidung von Aircraft-Icing ("the height of the freezing level is one of the most important prerequisites to avoiding aircraft icing"):

• Pilot prüft vor jedem Flug den Freezing Level im SIGWX und WINTEM.
• Vereisungs­risiko in Wolken um die 0-°C-Isotherme.

Praktische Konsequenz für VFR-Pilot

• Stetiger Regen (Ns) → Warmfront oder Tief­druck.
• Schauer (Cb, TCu) → instabile Luft, Kaltfront-Hinterseite, Sommer.
• Freezing Rain → SOFORT raus aus der Schicht (siehe Vereisung).
• Hagel → Cb-Anwesenheit → 20 km Abstand (siehe Gewitter).

International Cloud Atlas* (precipitation); AMS Glossary; ICAO Annex 3; FAA-H-8083-25B PHAK Kap. 12.*