Regen is een vorm van neerslag waarbij waterdruppels uit een wolk vallen. Als de temperatuur van de wolk en de lucht onder de wolk boven nul is, bestaat de wolk geheel uit water. Door botsing van waterdruppeltjes kunnen de druppels verder aangroeien. Zijn ze groot genoeg, dan vallen ze uit de wolk en regent het.
Als lucht afkoelt, verandert waterdamp in waterdruppeltjes. Dit heet condenseren. Er ontstaan wolken van piepkleine druppeltjes in de lucht. Veel piepkleine druppeltjes samen vormen één regendruppel.
Het water uit de rivieren, sloten en oceanen verdampt. De damp gaat de lucht in en vormt een wolk. De kleine druppeltjes in de wolk stoten steeds tegen elkaar aan. Zo vormen een heleboel kleine druppels samen één grote druppel.
Water verdampt door opwarming van de zon en dit worden wolken in de lucht. Het proces dat waterdamp wolken worden heet condenseren. De waterdruppeltjes samen zijn wolken. Uit de wolken valt dan weer de neerslag.
Een wolkbreuk ontstaat als buien lang boven een bepaald gebied blijven hangen doordat het weinig waait. Wolken regenen dan leeg boven één plek. In korte tijd valt er een enorme hoeveelheid water uit de lucht: minstens 25 millimeter in een uur of minstens tien millimeter in vijf minuten.
Het voelt vochtig aan, maar het is niet zacht om aan te raken. Wel is het water (kokend) heet en daarom moet je niet proberen om het aan te raken. Wolken daarentegen zijn koud en op een mistige dag kan je gerust proberen om de wolken aan te raken. Je loopt dan letterlijk met je hoofd in de wolken.
Neerslag als regen en sneeuw ontstaat alleen als er wolken zijn. En al valt de regen meestal uit grote, dikke wolken, het kan ook regenen bij dunne bewolking. Als de wolken maar ijskristallen bevatten waar de regen uit ontstaat, en dat is bij hoge, dunne bewolking vaak het geval.
Als de temperatuur boven de 0 graden is, dan bestaat de wolk uit waterdruppeltjes. Als de temperatuur onder de 0 graden is, dan bestaat de wolk uit onderkoelde waterdruppeltjes en ijskristalletjes. Als de temperatuur onder de -40 graden komt, dan bestaat de wolk alleen nog maar uit ijskristalletjes.
De westkant heeft vaak het meest te maken met regen en wind. De gevel en kozijnen aan de westkant van je huis hebben dus sneller kans op vochtproblemen. Op het noorden komt nooit de zon, hier is het vaak vochtig en donker. Op de zuidkant staat de meeste zon.
Hoewel water zelf de aarde niet kan verlaten, concludeerden onderzoekers dat hydrogen (waterstof) dat wel kan en doet. Even om op te frissen: water bestaat uit waterstofmoleculen en zuurstofmoleculen, oftewel H20.
Door de wrijving met de lucht blijven de vallende kleine druppeltjes als het ware drijven op de luchtlaag. Als de kleine druppeltjes groter en zwaarder worden kunnen ze de wrijvingskracht van de lucht overwinnen.
Alle neerslag begint als sneeuw, behalve de zo karakteristieke motregen die bij temperaturen boven nul lager in de atmosfeer tijdens stabiele situaties ontstaat. Zodra waterdamp condenseert, ontstaan wolken.
Een wolk is een verzameling uiterst kleine waterdruppeltjes, ijskristallen of een mengsel van beide. Wolken veranderen voortdurend onder invloed van luchtstromingen en natuurkundige processen.
In de meeste gevallen smelt de sneeuw wel onderweg, de neerslag bereikt de aarde in vloeibare vorm en we spreken dan van regen. Het kan ook nog een stapje uitgebreider. De sneeuw smelt onderweg en wordt regen maar vriest daarna weer aan. Een bevroren regendruppel daalt neer op de aarde, dit noemen we hagel.
Daar vriest het, zodat neerslag die uit zulke hoge wolken komt uit ijsklontjes of sneeuwvlokken bestaat. Onderweg kunnen deze klontjes door hogere temperaturen ontdooien, zodat het effect regen is. Is het echter erg koud, dan smelt de neerslag niet en ervaar je dit als sneeuw of hagel.
Relatief droge lucht en een harde wind hebben ook invloed op de verdamping. Dit alles versterkt elkaar. Want hoeveel het regent hangt weer af van de verdamping. Immers hoe minder vocht in de lucht, hoe minder wolken en hoe minder regen er valt.
Het droogste plekje ter wereld is, volgens gegevens van de WMO, Arica, een stadje met nog geen 200.000 inwoners in het noorden van Chili. Over een periode van 59 jaar viel er jaarlijks gemiddeld slechts 0,76 millimeter regen, dus minder dan 1 millimeter!
Boven de Atacama-woestijn in het noorden van Chili is het eigenlijk géén weer. Het is er de ene dag warmer dan de andere, dat wel, maar een inktzwarte regenwolk moet er een attractie van formaat zijn. In de Atacama-woestijn regent het namelijk nooit. Of beter gezegd: bijna nooit.
Bij een oostenwind komt de lucht vanuit het Europese vasteland en bij gebrek aan veel water is de lucht vaak droog. In de winter is het daar een stuk kouder dan aan zee. Bij een oostenwind is het in Nederland meestal koud, droog en zonnig. De temperatuur ligt 's nachts en soms ook overdag ruim onder het vriespunt.
Dit komt doordat een wolk voornamelijk bestaat uit waterdruppeltjes met een diameter die veel groter is dan de golflengte van zichtbaar licht (grootte-orde 20 micrometer). Die waterdruppeltjes verstrooien alle zichtbaar licht (van blauw tot rood) evengoed.
Bij een laagstaande avondzon kunnen de wolken ook rood lijken. Je bent bang voor zwarte wolken, maar dat zijn dikke wolken die veel licht tegenhouden, en daardoor zwart lijken. Je hoeft daar geen bijzondere betekenis of krachten aan te geven.
Licht van een kleinere golflengte wordt beter verstrooid dan licht van een langere golflengte. Het blauwe licht wordt dus het best verstrooid, groen al wat minder, en rood het minst van allemaal. Het resultaat: de hemel kleurt hemelsblauw.
Siebesma: “Een cumuluswolk bevat gemiddeld één gram water per m3. Als we voor het gemak een wolk van één km3 nemen – dat is één km lang, breed en hoog – betekent het dat er in een bloemkoolwolk al snel een miljoen kilogram water zit.” Omgerekend zijn dat zo'n 200 olifanten.
Daar zullen tijdens dorge periodes drones rondvliegen, die kleine deeltjes zilverjodide, met een op ijs lijkende structuur, loslaten. Zo voegen ze deze aan wolken toe. Vervolgens clusteren waterdruppels zich rond de deeltjes, waardoor de structuur van de wolken verandert en de kans op neerslag groter wordt.
Met wolken zelf het weer voorspellen
Zoals vederwolken die als lange witte veren hoog in de lucht staan. Als je deze wolken ziet slaat het weer binnen 24 uur om. Vooral als ze uit het westen komen, betekent dit regen. Stapelwolken of schapenwolken zien eruit als plukjes watten.