Warum sind Wolken manchmal weiß und manchmal grau?

Wolken verkünden uns das Wetter – und das oft verlässlicher als manche Wettervorhersage. Neben den unterschiedlichen Größen, Formen und Höhen sind es auch die Farben der Wolken, die uns Auskunft über das Wetter geben. Dabei erscheinen die Wolken weiß bei schönem Wetter und grau, wenn schlechtes Wetter droht. Warum das so ist, erklären wir hier:

Was sind eigentlich Wolken?

Wolken bestehen aus kleinsten Wassertropfen oder Eisteilchen in der Atmosphäre. Die Wolken entstehen, wenn die Luft den aufsteigenden Wasserdampf nicht mehr speichern kann. Das kann der Fall sein, wenn sich beim Hochsteigen der Wasserdampf abkühlt. Einfach ausgedrückt, lässt die Luft dann den Wasserdampf frei. Bei diesem physikalischen Prozess gibt der Wasserdampf seinen gasförmigen Zustand auf und bildet kleine Wassertropfen oder Eiskristalle, wenn es sehr kalt ist. Die winzigen Tropfen der Wolke sind kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares.
Befinden sich Wolken in Bodennähe, bestehen sie vorwiegend aus Wassertropfen. Sie bauen sich schichtweise auf und werden Stratus-Wolken genannt. Die höchsten Wolken am Himmel sind die Cirrus-Wolken und bestehen komplett aus Eiskristallen. Es kommen natürlich auch Wolken vor, die sowohl aus Wassertropfen und Eiskristallen bestehen.

So entstehen Wolken

Wolken entstehen, wenn die Luft einen gewissen Grad an Feuchtigkeit hat und sich unter den Taupunkt abkühlt. Die Luft ist angereichert mit Staub- und Rußpartikeln, die überall in ihr herumschwirren. Diese Partikel nennt man auch Kondensationskerne. Die Wasserdampfmoleküle lagern sich an den Partikeln ab und werden zu kleinen Wassertropfen, die in der Luft schweben. Bis zu ca. minus 15 Grad Celsius bleiben die Wassertropfen in der Wolke im flüssigen Zustand. Ab minus 35 Grad Celsius bestehen Wolken ausschließlich aus Eiskristallen. Die Wolken mit Wassertropfen sowie Eiskristallen zwischen diesen beiden Formen nennt man Mischwolken.

Darum sind Wolken weiß

Der Himmel leuchtet in vielen verschiedenen Farben: mal blau, mal rot-orange, mal sieht man einen Regenbogen und manchmal ist der Himmel grau. Wolken tragen zu dieser Farbvielfalt bei. Leuchtet die Sonne also rot-orange bei der Abenddämmerung, dann können auch die Wolken rot-orange leuchten. Und an einem grauen Morgen sind die Wolken auch grau. Wolken nehmen also – je nach Lichteinfall der Sonne – eine bestimmte Farbe an.
Wie ja bereits oben beschrieben ist, bestehen Wolken nicht aus Wasserdampf, sondern aus unzähligen kleinen Wassertropfen. Während Wasserdampf durchsichtig ist und die Strahlen der Sonne hindurchscheinen können, werden sie von den kleinen Wassertropfen reflektiert. Diese sind zwar auch durchsichtig, aber rund. So werden die Lichtstrahlen der Sonne in alle möglichen Richtungen umgelenkt. Besonders interessant ist, dass die gleiche Menge Licht, die auf die Wolke trifft, auch wieder reflektiert wird. Da das Sonnenlicht weiß ist, erscheinen so die Wolken auch weiß.

Und darum gibt es graue Wolken

Aber warum gibt es nun graue Wolken, wenn die Wolken doch eigentlich aus den vielen Wassertropfen bestehen und diese durchsichtig sind? Regen- oder Gewitterwolken scheinen von der Erde aus betrachtet dunkel zu sein. Doch von unten betrachtet, sehen wir auch nur den unteren Teil der Wolken. Würden wir mit einem Flugzeug über den Wolken fliegen, dann würden wir die Wolken von oben sehen und dann erscheinen die Wolken wieder weiß.

Die Lösung ist: wenn eine Wolke sehr hoch wächst, dann wirft sie Schatten auf sich selbst. Das Licht der Sonne gelangt nicht bis zur Unterseite der Wolke. Besteht die Wolke also aus sehr vielen Wassermolekülen und ist sie sehr hoch, dann können die Sonnenstrahlen sie nicht mehr durchdringen. Durch den Schatten, den die Wolke nun wirft, wirkt sie dunkel. Dass Gewitter- oder Regenwolken grau und sogar manchmal fast schwarz aussehen, liegt also daran, dass das Sonnenlicht sie nicht durchdringen kann und sie ihren eigenen Schatten werfen.