Quellwolken am Himmel - Cumulus

Cumulus-Wolken gehören zur Gattung der vertikalen Wolken. Ihre aufquellenden oberen Bereiche sehen oft wie Blumenkohl aus. 

Meist ähnelt der obere Teil einem Blumenkohl. Die Wolkenteile, die von der Sonne bestrahlt werden, leuchten schneeweiß. Die Wolkenbasis erscheint dagegen dunkler und erstreckt sich zur Seite hin aus. In der Nähe der Sonne erscheinen Cumuli wie eine dunkle Masse mit hellen Rändern.

Die Unterseite der Cumulus-Wolken sind flach und auch die Wolkenbasis in der Umgebung befindet sich, sofern die Wetterverhältnisse oder die Luftschichtung gleichbleibend sind, etwa in der gleichen Höhe. Die Wolkenbasis kann in wenigen Hundert Metern oder erst in 1000 bis 1500 Meter Höhe über dem Erdboden liegen. Dies hängt davon ab, wie hoch der Wasserdampfgehalt in der Luft ist und wie die Temperatur mit der Höhe abnimmt. Stark auftürmende Haufenwolken zeigen starke Aufwärtsbewegungen der Luft an.

Nicht immer ist klar, ob es sich tatsächlich um eine Cumulus-Wolke handelt. Wenn Cumuli horizontnah und zahlreich auftauchen, sehen sie manchmal wie Stratocumulus- oder Altocumulus-Wolken aus. Diese Wolkengattungen haben jedoch stets flache Oberseiten, während die Gipfel von Cumulus-Wolken zu Kuppeln oder Türmchen auswachsen. Erst wenn einzelne Cumuli zusammenwachsen und die Oberseiten der Wolken gleichzeitig zusammenschrumpfen und abflachen, bezeichnet man sie je nach Größe und Höhenlage als Stratocumulus- oder Altocumulus-Wolken.

Schwieriger wird es, wenn eine Cumulus-Wolke direkt über dem Beobachter schwebt. Sie kann dann mit einer Nimbostratus- oder Altostratus-Wolke verwechselt werden. Als Unterscheidungsmerkmal dient hier der Niederschlag. Fällt er schauerartig aus, dann ist von einer Cumulus-Wolke auszugehen. Ist er gleichmäßig und anhaltend, dann trifft das auf die anderen beiden Wolkenformen zu.

Eine Cumulonimbus-Wolke entwickelt sich aus einer Cumulus-Wolke weiter. Doch auch hier besteht manchmal Verwechslungsgefahr. Sofern die Quellwolke immer noch scharfe Ränder aufzeigt und keine faserige oder streifige Struktur zu erkennen ist, dann handelt es sich um eine Cumulus-Wolke. Cumulus-Wolken enthalten verhältnismäßig wenig Wasser, sodass es nur aus sehr mächtigen Haufenwolken schauert. Blitz und Donner kommen jedoch nie vor. Das ist nur bei Cumulonimbus-Wolken der Fall.

Cumuli entwickeln sich in der Regel bei strahlungsreichem Wetter. Sie entstehen, wenn warme Luftblasen in den Himmel steigen. Ab einer bestimmten Höhe, wenn der Taupunkt erreicht ist, kondensiert die mitgeführte Feuchtigkeit. In dieser Höhe setzt schließlich die Wolkenbildung ein. Aus aufgetürmten Wolken mit blumenkohlartigem Aussehen können bereits Schauer niedergehen.

Kleine und mittelgroße Haufenwolken bestehen aus Wassertröpfchen. Wenn Warmluftblasen sehr hoch aufsteigen, dann gelangen die oberen Teile einer mächtigen Cumulus-Wolke in Temperaturbereiche, die zu einer Vereisung der Wolkentröpfchen führt. Dies geschieht bei etwa minus 20 Grad. Dann geht eine Cumulus-Wolke immer mehr in eine Cumulonimbus-Wolke über, also in eine Gewitterwolke.

Cumuli entstehen ebenfalls, wenn kalte Luft in höheren Schichten einfließt, während sich die Erdoberfläche erwärmt. Der große Temperaturunterschied zwischen "unten und oben" führt dazu, dass die Luft rasch in die Höhe steigt und sich dadurch Quellwolken bilden. Oft lässt sich dies nach Durchzug einer Kaltfront beobachten. Dann kommt es oftmals zum sogenannten Rückseitenwetter eines Tiefdruckgebiets.

Cumuli können auch aus anderen Wolkenformen entstehen, wenn sich beispielsweise Altocumulus- oder Stratocumulus-Wolken umbilden. So kann eine erwärmte Erdoberfläche den Wolken einen Schub geben, sodass sie weiter in die Höhe wachsen.

Nicht selten bilden sich zerfetzt wirkende Cumuli unterhalb von Altostratus-, Nimbostratus-, oder Cumulonimbus-Wolken. Oft sind starke Winde dafür verantwortlich, die die Wolken auseinanderreißen.

An sonnigen Tagen entwickeln sich am Vormittag oft kleine, flockige, wenig hochreichende Cumuli. Sie entstehen bei relativ schwacher Konvektion und haben deshalb nur eine geringe Höhenausdehnung von 600 bis 1000 Metern.

Dem Beobachter erscheinen sie vom Erdboden aus meist breiter als hoch. Man bezeichnet sie auch als Schönwetterwolken. Am Abend fallen sie jedoch zusammen, weil ohne Sonneneinstrahlung keine Luft aufsteigen kann. Solange die Cumuli ihre geringe Ausdehnung behalten und nicht weiter in die Höhe wachsen, dauert das schöne Wetter an. Sobald jedoch andere Wolkenformen auftauchen, deutet dies auf einen Wetterwechsel hin.

Wenn sich die Cumuli immer weiter auftürmen, kann es in den Folgestunden ordentlich "brodeln". Sie können sich weiter zum Cumulonimbus-Wolken entwickeln. Je früher es am Himmel quillt, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass spätestens am Nachmittag ein Gewitter folgt.

Wenn in den Abend- und Nachtstunden Cumulus-Wolken auftauchen und ihre Oberseiten stark aufquellen, spricht das für eine nahende Kaltfront oder einfließende Höhenkaltluft, die mit Schauern oder Gewittern eingehen.

Ein Garant für recht stabiles Wetter sind sogenannte Wolkenstraßen aus Cumulus-Wolken. Hier ordnen sich Haufenwolken hintereinander in lang gezogenen Bändern an. Dies geschieht in der Regel dann, wenn die Luft durch Konvektion aufsteigt und gleichzeitig der Wind aus einer Himmelsrichtung stark genug weht. Dabei bilden sich dann sogenannte Wirbelrollen aus.

In den parallel angeordneten Aufwindbereichen des wellenden Luftstroms bilden sich die Cumulus-Wolken, in den wolkenarmen Zonen dazwischen sinken die Luftpakete ab und die Wolken lösen sich auf. Die Wolkenstreifen ordnen sich parallel zur Windrichtung. Die dadurch entstehenden Wolkenstraßen erstrecken sich über enorme Distanzen, nicht selten werden sie bis zu 500 Kilometer lang.

Diese Wirbelrollen entstehen jedoch nur dann, wenn die Windgeschwindigkeit mit der Höhe bei gleichbleibender Windrichtung zunimmt, das Windmaximum etwa im oberen Drittel der Wolkenbasishöhe liegt. Darüber muss außerdem eine Inversion den weiteren ungehemmten Aufstieg der Wolken bremsen.

Wolkenstraßen können sich über mehrere hundert Kilometer erstrecken und sind auf Satellitenbildern gut zu erkennen. Der Abstand zwischen benachbarten Wolkenstraßen beträgt 2 bis 6 Kilometer. Wegen der Inversionsschicht sind die Cumuli nicht hochreichend und türmen sich meist nur zwischen 1000 bis 2500 Meter Höhe auf. Daher bringen sie keinen Niederschlag. Inversionsschichten bilden sich meist innerhalb von Hochdruckgebieten aus.

Auch im hohen Norden sind solche Wolkenstraßen manchmal zu beobachten, wie dieses Satellitenbild von der Labradorsee zeigt:

Über dem nördlichen Meeresarm des Atlantiks zwischen der kanadischen Halbinsel Labrador im Südwesten und Grönland im Osten fließen die Wolken auf Dutzende von Kilometer langen, parallelen Zugbahnen.

Die ungewöhnlichen Muster entstehen durch spezielle Luftströmungen: Kalte Fallwinde stürzen von der teils vergletscherten Baffininsel im Norden Kanadas aufs Meer herab und fegen über die teils noch von Meereis bedeckte Labradorsee. Sobald sie den offenen Ozean erreichen nehmen sie viel Feuchtigkeit auf. Diese eisige Luft erwärmt sich über dem Meer und beginnt daher bis zu einer Inversion aufzusteigen. Dabei kondensiert der mitgeführte Wasserdampf zu flachen Cumulus-Wolken.

Man unterscheidet mehrere Arten, je nachdem, wie hoch sie in den Himmel steigen. Es spielt außerdem eine große Rolle, welche Begleitwolken zu beobachten sind.