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.
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.
Meteorologen schatten dat het water in de lucht ongeveer 0.001 procent van al het water op aarde bevat. Dat zou neerkomen op een totaal van 12.900 kubieke kilometer water, of 1.29 x 10^16 liter water.
Een wolk is een verzameling uiterst kleine waterdruppeltjes, ijskristallen of een mengsel van beide. Wolken veranderen voortdurend onder invloed van luchtstromingen en natuurkundige processen.
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.
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. De druppeltjes vallen dan naar beneden en dat is regen!
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.
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.
Die straalstromen hebben vaak een snelheid van 200 kilometer per uur, maar ze kunnen ook wel 400 kilometer per uur bereiken. Straalstromen komen ook voor op 10 tot 18 kilometer hoogte. De wolken daar, cirruswolken, kunnen snelheden rond de 400 kilometer per uur bereiken.
Meestal bevindt de basis tussen 1500 en 5000 voet, maar soms ook iets hoger of iets lager. De dikte van de wolkenlaag varieert van 500 tot 2500 voet. Vlak onder een vrij scherpe inversie ziet de wolk er van boven uit als een sneeuwdek. De wolk kan gepaard gaan met o.a. cumulus.
Hoeveel water is er op aarde? Het grootste gedeelte van de aarde bestaat uit water, er is aan het oppervlak veel meer water dan land. Ongeveer 70% van het aardoppervlak is bedekt met water.
IJskappen en gletsjers
Gletsjers bestaan uit ijs dat op land ligt (landijs), gevormd doordat er steeds een laag sneeuw op valt. Momenteel is ongeveer 10 procent van het landoppervlak van de aarde bedekt met gletsjers of ijskappen, die gezamenlijk ongeveer 70 procent van het zoetwater op aarde bevatten.
Gek genoeg weet niemand precies waar al dat water vandaan komt. Water bestaat uit waterstof (H) en zuurstof (O) – twee elementen die veel voorkomen in het heelal. Maar de aarde is ruim 4,5 miljard jaar geleden samengeklonterd uit kleinere hemellichamen, en daarbij kwam enorm veel warmte vrij.
Wolken zijn namelijk van groot belang in ons leven. Zonder wolken geen regen en zonder regen geen boer die zijn land kan verbouwen. Dat is maar een van de talloze voorbeelden waarom wolken belangrijk zijn in ons leven.
Water verdampt door opwarming van de zon en dit worden wolken in de lucht. Het proces dat waterdamp veranderd in wolken heet condenseren. De waterdruppeltjes samen zijn wolken. Uit de wolken valt dan weer de neerslag.
Onderzoekers van de American Chemical Society rekenden het uit. Een gemiddelde wolk met een lengte en diepte van 2 kilometer en een hoogte van 200 meter weegt maar liefs 500 miljoen gram. Dat is net zo zwaar als driehonderd auto's, volgens de wetenschappers.
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.
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.
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.
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.
De negatieve, zware hagelkorrels verzamelen zich onderaan de onweerswolk. De positieve, lichtere ijsdeeltjes zitten bovenaan in de wolk. Dit zorgt voor een spanningsverschil in de wolk. Wanneer dit spanningsverschil groot genoeg is, ontstaat er bliksem.
Op een gegeven moment wordt die lucht zo koud dat die waterdamp weer waterdruppeltjes gaat vormen. En dan zien we de waterdamp terug als wolken. Wat een prachtige druppels. Je hebt dus allemaal verschillende soorten wolken, wel honderd of meer.
Als er veel waterdruppels in een wolk zitten, is de wolk dikker en kan er minder zonlicht doorheen. Ze zijn dan donkerder. Een wolk wordt extra zwaar als er veel water in zit. Dan kunnen de druppels niet meer in de lucht blijven hangen en vallen ze naar beneden: het regent!
Over het algemeen valt in Nederland de meeste sneeuw in december, januari en februari. Soms doet de lente al bijna haar intrede als er nog sneeuw valt. In februari 2010 kopten de kranten bijvoorbeeld nog dat Nederland zich moest opmaken voor de hevigste sneeuwval in 30 jaar.
Een grove vuistregel is dat er bij 6 graden boven nul bij buiensituaties nog sprake kan zijn van sneeuw en bij 2 of 3 graden boven nul tijdens de passage van fronten. Bij temperaturen boven nul spreekt men zoals eerder genoemd, van natte sneeuw.