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Dieses Thema hat 2 Antworten
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 Wetter-Fachforum
Pileus Offline



Beiträge: 103

01.02.2006 12:55
Diamantschnee versus Industrieschnee (lang) antworten
Hallo zusammen,

gestern Abend ward an anderer Stelle zu lesen, im Ruhrgebiet sei in unmittelbarer Nähe des gleichnamigen Flusses aus einer zeitgleich aufgetretenen, dünnen Nebelschicht, durch die sogar der Mond sichtbar gewesen sei, "Diamantschnee" gefallen. Feinste Eisnadeln und Plättchen waren in Massen vom Himmel herabgeschwebt und hatten ein Schauspiel geboten, das selbst erfahrene Beobachter in Staunen versetzte, denn es habe sich definitiv weder um Schneegrieseln, noch um den naheliegenden "Industrieschnee" gehandelt.

Da es - wie die Beobachtung zeigt - offenbar nicht nur in der Welt der Juweliere echte und falsche Diamanten gibt, möchte ich mal die Gelegenheit nutzen, um die Natur des "echten" Diamantschnees zu erläutern:

Eines der Hauptmerkmale von "echtem" Diamantschnee sind Temperaturen deutlich unter minus 10 Grad, meist ist es bei dieser Erscheinung sogar noch wesentlich kälter. Ich selbst habe dieses auch als "Polarschnee" bezeichnete Phänomen mal bei minus 33 Grad an einem wolkenlosen Nachmittag in Finnland erlebt.

Dabei handelt es sich um winzigste, durch reine Sublimation entstandene Eisnadeln, deren Entstehungsprozess demjenigen von Cirruswolken entspricht. Ja, im Grunde ist Polar- oder Diamantschnee nichts anderes, als eine am Boden aufliegende Cirruswolke! Die Eiskristalle sind dabei so winzig und dementsprechend leicht, dass sie sich meist gerade noch in der Schwebe halten oder nur sehr sehr langsam dem Boden entgegen schweben.

Die Mengen an auf diese Weise aus der Atmosphäre ausgeschiedenem Niederschlag sind extrem gering und praktisch nicht nachweisbar, geschweigedenn messbar und mir ist kein einziger Fall bekannt, wo sich durch fallenden Polarschnee eine auch nur halbwegs wahrnehmbare Schneedecke gebildet hat. Der Grund hierfür iegt darin, dass die einzelnen Eisnadeln hunderte(!) Mal kleiner sind, als die kleinsten Schneeflocken, die wir als solche gerade noch so wahrnehmen.

Die am Dienstagabend an der Ruhr beobachteten Kristalle waren jedoch vergleichsweise riesig, feine, gewachsene Eisnadeln, die bereits groß und schwer genug waren, um gut wahrnehmbar zu fallen, wie etwa die Stoppeln eines 2-Tagebarts. Eine solche Größe wäre für Polarschnee aber viel zu gigantisch und zwar von der Größenordnung her vergleichbar etwa dem Unterschied zwischen einem Fußballstadion und dem emsig dahinwuselnden Leder der Begierde, um nicht gar zu sagen mal eben nur der Trillerpfeife des Unparteiischen!

Ein ZWEITES wichtiges Merkmal von Polarschnee ist zudem die typische Art seiner Entstehung über frei in der Atmosphäre schwebende, mikroskopisch kleine Sublimationskeime, an denen sich die Kristalle anlagern. Solche "Gefrierkeime" sind normalerweise nur deshalb Ziel des sublimierenden Wasserdampfgases, weil es in den atmosphärischen Höhenschichten mit ausreichend niedrigen Temperaturen (in den Polargebieten der Erde auch in Bodennähe) halt kaum noch KONDENSATIONS-Keime gibt, die gegenüber dem Wasserdampfgas eine um ein Vielfaches größere Affinität besitzen, als Sublimationskeime.

Hierbei sind Temperaturangaben wie "weit unter minus 10 Grad" natürlich nur grobe Anhaltspunkte, weil es in erster Linie auf die Reinheit der Luft, bzw. auf das Fehlen von Kondensationskeimen ankommt, so, wie dies eben in der höheren Troposphäre bzw. in den kalten Reinluftgebieten der Erde normalerweise der Fall ist.

Da die Temperaturen am Dienstagabend im Ruhrgebiet jedoch nur wenig unter dem Gefrierpunkt lagen und die Region bekanntermaßen auch mitnichten als REINLUFT-Gebiet durchgehen dürfte, kann mit einiger Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden, dass es sich bei dem beobachteten Phänomen trotz entsprechenden Assoziationen um "echten" Diamantschnee gehandelt hat. Vielmehr liegt die Vermutung nahe, dass sich Schwebteilchen in der schadstoffbelasteten Inversionsluft als "Gefrierkerne" zur Anlagerung von kleinsten Wassertröpfchen zur Verfügung gestellt hatten, wodurch nach und nach die beobachteten Eisnadeln und Plättchen entstanden sind.

Wahrscheinlich ist dabei folgendes Entstehungs-Szenario:

Haben sich - infolge Wasserdampfsättigung - erstmal die ersten, feinen, schwebenden Wassertröpfchen (Nebeltröpfchen) gebildet und kollidieren diese Wassertröpfchen sodann mit in der Luft zunächst vermutlich in Hülle und Fülle vorhandenen Schwebteilchen, so frieren sie an diesen naturgemäß zu winzigen Eiskristallen an. Den elektrischen Abstoßungskräften folgend geschieht dies in Gestalt von Nadeln und Plättchen, wobei die auf diese Weise entstehenden Schneeflöckchen aufgrund von Übersättigung der umgebenden Luft rasch weiter wachsen, weil der Sättigungsdampfdruck über Eis bei Temperaturen nur wenig unter dem Gefrierpunkt - geschätzt - schon bei 97 oder 98 Prozent relativer Luftfeuchte erreicht ist und nicht erst bei 100 Prozent, wie über flüssigem Wasser. - Das Flöckchenwachstum erfolgt daher durch Sublimation.

Dabei geht dieses Wachstum auf Kosten der Wassertröpfchen des Nebels vonstatten, weil die Luft wegen ihrer relativen Feuchtigkeit von weniger als 100 Prozent diesen gegenüber natürlich auch geringfügig untersättigt ist. Das bedeutet: Die Schneekristalle wachsen und die winzigen, schwebenden Wassertröpfchen verdunsten dabei langsam wieder, mit der Folge, dass der Nebel dünner wird oder sich - wegen der durch die Kondensations- und Gefrierprozesse frei werdenden, latenten Wärme, nach und nach auflöst oder zumindest vom Boden (also aus der reaktionsaktiven Zone) abhebt.

Aufgrund des gleichen physikalischen Prinzips wachsen in Mischwolken überhaupt erst Schneekristalle heran. Während dort allerdings dynamische Prozesse stets für Nachschub an Feuchte sorgen, dürfte der Luft gestern abend an der Ruhr schlicht und einfach irgendwann der Wasserdampf ausgegangen sein, nachdem die überschüssige Feuchte erst einmal ausgeschneit war oder, was noch wesentlich wahrscheinlicher ist: Irgendwann war nicht mehr genug "Dreck" in Form von geeigneten Schwebteilchen in der Luft, um den Prozess des Anfrierens aufrecht zu erhalten und der feine Schneefall hat aufgehört.

Dies alles spricht bei dem beobachteten Phänomen vom Entstehungsprinzip her für eine Variante des so genannten "Industrieschnees", einer Niederschlagsart, die sich dadurch auszeichnet, dass z.B. durch Fabrikschlote in Massen in eine kalte Bodeninversionsschicht eingetragene Schmutzteilchen als Gefrierkerne für die Luftfeuchtigkeit fungieren und durch anhaltende Anlagerung von Wasserdampf ausreichend schwere Flöckchen hervorbringt, dass ein zwar feinflockiger, mitunter jedoch sehr dichter Schneefall einsetzen kann. Bei derartigen Ereignissen wurden im unmittelbaren Umfeld von Industrieanlagen bzw. stromabwärts der Windrichtung in mehr oder weniger schmalen Korridoren schon beachtliche Schneemengen von mehr als 5 Zentimetern Höhe binnen einer einzigen Nacht beobachtet, während es abseits der Abluftfahnen solcher Anlagen völlig trocken blieb.

Allerdings spricht Vieles aus den Schilderungen vom Ruhrufer dafür, dass es sich bei der Beobachtung auch nicht um jene Form des klassischen Industrieschnees gehandelt hat. Vielmehr dürften in unmittelbarer Nähe des Feuchtespenders Ruhr ganz einfach die Schadstoffkonzentrationen der Luft im Zusammenspiel mit ganz besonderen thermischen und physikalischen Kurzzeitbedingungen jenen "falschen" Diamantschnee ausgelöst haben.

Für einen "echten" Diamant- bzw. Polarschnee, waren - wie zu belegen war - weder die physikalischen, noch die atmosphärenchemischen Voraussetzungen gegeben, so dass die Bezeichnung Diamantschnee trotz entsprechender Assoziation mit Sicherheit fehlgeht.

FAZIT:

Das gestrige Ereignis war mit einiger Sicherheit kein Polarschnee, also auch kein Diamantschnee, sondern mit großer Wahrscheinlichkeit nichts anderes, als ein halt sehr feiner Luftschadstoff-Schneefall, der dem physikalischen Entstehungsprinzip in Wasserwolken entsprach, wonach die Anlagerung von winzigsten Wassertröpfchen an Kondensationskeimen aufgrund der zwingenden, elektrischen Bedingungskräfte (die u.a. auch von der Zusammensetzung des Keims beeinflusst worden sein könnten) für das beobachtete Auswachsen zu Nadeln und Plättchen sorgte, deren Funkeln und Glitzern die trügerische Assoziation von Diamantschnee hervorrief.

Es scheint ganz so, als ob wir in Zeiten einer sich durch ständig verändernden, gleichwohl stetig wachsenden Ausstoß von Schadstoffen auszeichnenden Industriegesellschaft auch mit den traditionellen Begriffsdefinitionen für atmosphärische Erscheinungen an Grenzen gestoßen sind. Das heißt: Wir werden wohl zusätzliche Definitionen zur Beschreibung von durch unser Zutun iniziierten, neuartigen meteorologischen Erscheinungen, wie etwa dem "falschen" Diamantschnee formulieren müssen.

Bei dem Schneephänomen von Dienstagabend handelte es sich jedenfalls mit großer Wahrscheinlichkeit weder um Diamantschnee, noch um Industrieschnee im bisher geläufigen Sinne.

Grüße Jürgen

GunnarDA Offline



Beiträge: 61

01.02.2006 23:37
#2 RE: Diamantschnee versus Industrieschnee (lang) antworten

Interessanter Beitrag. So hatte ich das noch nicht gesehen: Diamantschnee als auf dem Boden aufliegender Cirrus. Bisher konnte ich das Phänomen nur 2x beobachten (Januar 1979 und im Winter 1984/85).

Gruß,
Gunnar

Bernold Feuerstein (Silex) Offline



Beiträge: 1

20.04.2006 19:19
#3 RE: Diamantschnee versus Industrieschnee (lang) antworten

In der Tat sind die Faktoren, die zu Niederschlagsbildung führen, sehr komplex und gerade deswegen interessant. Industrieschnee habe ich seinerzeit oft in Gießen beobachten können (die Gailschen Tonziegelwerke und das Universitätsheizkraftwerk versorgten die Luft unter der Inversion mit ausreichend Wasserdampf und Kondensationskeimen). Auch in Wetzlar zeigten sich die Buderus-Werke als zuverlässige "Schneekanone". Polarschnee habe ich dagegen nur ein einziges Mal gesehen. Wie bei Gunnar war es im Winter 1984/85. Ich weilte Anfang Januar in den Ferien in Villmar und erlebte dort eine der spektakulärsten zyklonalen Nordostlagen der letzten Jahrzehnte. Unmittelbar nach einem dieser Ausbrüche an arktischer Luft kam es dann bei strahlendem Sonnenschein und Temperaturen unter -10°C zu dem von Jürgen beschriebenen Phänomen. Winzige Eisnadeln und -plättchen, die nur durch die Reflexion des Sonnenlichtes kurz aufblitzend sichtbar wurden. An sich kein Winterfan, hat mich das doch bleibend fasziniert - vor allem, wenn man dies in einer an sich schneearmen und wintermilden Gegend erleben darf. Gruß, Bernold

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