Abblättern: Wie sich Schnee bildet

Brutale Schneestürme haben in den letzten Wintern Schnee über Teile der Vereinigten Staaten geworfen und Millionen von Amerikanern in einem verträumten Winterwunderland bedeckt. Sobald sich Schnee und Eis bis zu einem bestimmten Punkt angesammelt haben, können Träume schnell zu Albträumen werden.

Ein Großteil der jüngsten Kälte und des Schnees kann auf einen nicht angeketteten polaren Votex und übermäßige Feuchtigkeit in der Atmosphäre zurückgeführt werden, zwei Probleme, die durch den Klimawandel noch verstärkt werden. Aber auch unter normalen Bedingungen ist Jack Frost kein Unbekannter für Menschen in Gebieten mit großer Breite oder großer Höhe. Ob es sich um ein Nor'easter in Neuengland oder ein arktisches Gewitter in Alaska handelt, Schnee ist für viele Amerikaner eine Tatsache, und sie haben einige clevere Anpassungen entwickelt, um damit umzugehen. Doch für solch ein weit verbreitetes Naturphänomen hat Schnee immer noch ein unheimliches Geheimnis - nicht viele Wetterereignisse können gleichzeitig so still und unheimlich sein.

Schnee ist seit langem ein Symbol für den Winter selbst und verkörpert die ruhige, friedliche Aura der Saison, während er sich zu unterhaltsameren Haufen ansammelt als alles, was durch Regen oder Schneeregen erzeugt wird. Aber es ist auch für Hunderte von Todesfällen pro Jahr in den USA verantwortlich und kann die Zivilisation praktisch zum Erliegen bringen, wie es im "Sturm des Jahrhunderts" von 1993 gezeigt hat.

Aber was ist das für ein weißes Zeug, das von Matsch über Flusen bis hin zu Puder reichen kann? Wie bildet es sich? Und was macht es so betörend? Lesen Sie weiter, um einen tieferen Einblick zu erhalten, wie Mutter Natur ihre Wut in Gewitter umwandelt.

Wie sich Schnee bildet

Hinter dem weißen Zeug steckt viel in der Wissenschaft. (Foto: Scharfsinn / Shutterstock)

Der Trick, um einen Schneesturm auszulösen, ist der "atmosphärische Auftrieb", der sich auf alles bezieht, was dazu führt, dass warme, feuchte Luft von der Erdoberfläche in den Himmel aufsteigt und dort eine Wolke bildet. Dies tritt häufig auf, wenn zwei Luftmassen kollidieren - wodurch die wärmere Luft auf die kältere "Kuppel" gedrückt wird -, aber es kann auch vorkommen, wenn warme Luft einfach die Seite eines Berges hinaufgleitet. In einem anderen üblichen Prozess, der als "Seeeffektschnee" bekannt ist, bewegt sich eine Masse kalter, trockener Luft über einen See und erzeugt eine Temperaturinstabilität, die warmen Wasserdampf nach oben drückt.

Egal was es anhebt, aufsteigender Wasserdampf kühlt sich schließlich so stark ab, dass er sich wieder in eine Flüssigkeit umwandelt. Die resultierenden Wassertropfen können Wolken erzeugen, aber zuerst brauchen sie etwas, auf dem sie kondensieren können, ähnlich wie Tau auf Gras oder Wasser auf der Außenseite eines Glases. Die Atmosphäre mag wie ein spärlicher und einsamer Ort erscheinen, aber sie ist nicht leer: Fernwinde tragen dort oben alle Arten von mikroskopisch kleinen Ablagerungen, hauptsächlich in Form von Staub, Schmutz und Salz. Diese schwebenden Leckerbissen zirkulieren rund um den Himmel und überqueren sogar Kontinente und Ozeane. Sie geben Wolkentröpfchen etwas, an dem sie sich festhalten können (siehe Abbildung rechts). Wenn Sie eine Schneeflocke auf Ihrer Zunge fangen, können Sie einen Sandfleck aus der Sahara, Erde aus den Steppen Zentralasiens oder sogar Ruß aus dem Auspuff Ihres eigenen Autos essen.

Gewitterwolken neigen dazu, sich zu vermehren, wenn sie wachsen, und ragen in immer kältere Regionen des Himmels. Die meisten Wolken bestehen auch in kalten Wintern noch aus flüssigen Wassertropfen, aber sie beginnen schließlich zu frieren, sobald sie unter etwa 14 Grad Fahrenheit fallen. Einzelne Wolkentröpfchen verfestigen sich nacheinander zu Eispartikeln, die dann andere Wasserdämpfe und Tröpfchen an ihre Oberfläche ziehen können. Dies führt zu winzigen, aber schnell wachsenden "Schneekristallen", die plötzlich fallen, sobald sie schwer genug werden.

Schneekristalle wachsen je nach Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Wolke in ihre bekannt unterschiedlichen Formen (Einzelheiten siehe Tabelle unten). Sie sammeln immer mehr Eispartikel, wenn sie durch die Wolke fallen, und verklumpen oft, wenn sich der kristalline Nieselregen zu einem Schneesturm entwickelt. Wenn diese fallenden Kristalle die Wolkenbasis verlassen, sind sie normalerweise zu komplizierten, vergitterten Starbursts herangewachsen, die wir "Schneeflocken" nennen.

Wenn die Luft bis zur Oberfläche unter dem Gefrierpunkt liegt, behalten diese Flocken ihre charakteristischen Muster und sammeln sich als Schnee auf dem Boden an. Während ihres Abstiegs durchlaufen sie jedoch häufig verschiedene andere Transformationen, wodurch einige andere, weniger beliebte Formen des Niederschlags entstehen. Schneeflocken, die beim Fallen schmelzen, werden zu Regen, aber manchmal frieren sie wieder ein, bevor sie landen. In diesem Fall werden sie "Schneeregen" genannt. Wenn sie jedoch erst nach der Landung wieder einfrieren, werden sie als "Eisregen" bezeichnet - ein täuschend gefährliches Wetterereignis, das wie normaler Regen aussieht, aber Straßen und Bürgersteige mit einem glatten, eisigen Glanz bedeckt.

Schnee in Amerika

Durchschnittlich 105 Schneestürme treffen jedes Jahr die USA und produzieren normalerweise zwei bis fünf Tage lang Schnee, während sie sich über mehrere Bundesstaaten erstrecken. Fast jeder Teil des Landes hat irgendwann in der modernen Geschichte zumindest leichte Unwetter gesehen - sogar ein Großteil von Südflorida -, aber der Schnee fällt so unregelmäßig und ungleichmäßig, dass die National Oceanic and Atmospheric Administration keine offiziellen Schneefallaufzeichnungen auf staatlicher Ebene führt . Es erfasst jedoch die Gesamtzahlen der Städte, und Aufzeichnungen aus dem National Climatic Data Center legen nahe, dass in New York einige der schneereichsten Städte des Landes beheimatet sind: Syracuse durchschnittlich 115 Zoll pro Jahr, gefolgt von Buffalo (93 Zoll), Rochester (92 Zoll) ) und Binghamton (84 Zoll).

Natürlich gibt es auch weniger besiedelte Gebiete, in denen weitaus mehr Schnee liegt. Mount Washington, NH, ist zum Beispiel durchschnittlich 275 Zoll groß, während die Ranger-Station Paradise im Mount Rainier-Nationalpark in Washington mit einem Jahresdurchschnitt von 677 Zoll die Nation anführt. (Auf der Karte oben finden Sie die landesweiten jährlichen Schneefalldurchschnitte.)

Schneeproblem

Schneefall kann offensichtlich schwächende Auswirkungen auf den Verkehr haben. (Foto: Frederic Legrand - COMEO / Shutterstock)

Zusätzlich zu temperaturbedingten Bedrohungen wie Erfrierungen und Unterkühlung können Schneestürme die menschliche Gesellschaft zerstören, indem sie Pendler stranden, Flughäfen schließen, Versorgungsbewegungen blockieren und Not- und medizinische Dienste stören. Große Schneeanhäufungen können auch Bäume umstürzen, Stromleitungen einbrechen und Dächer einstürzen lassen, wodurch manchmal Menschen, Haustiere und Vieh tagelang isoliert werden. Der Schneesturm von 1993 ist ein Paradebeispiel dafür - er hat alle Autobahnen nördlich von Atlanta gesperrt, Städte an der Ostküste gelähmt und Schäden in Höhe von mehr als 6 Milliarden US-Dollar verursacht -, aber auch das Winterwetter in jüngster Zeit war grausam.

Nach zwei großen Schneestürmen Ende 2009, die in vielen Bundesstaaten mehr als einen Meter Schnee abwarfen, wurde ein weiterer Sturm einige Wochen später für mindestens 20 Todesfälle im ganzen Land, weit verbreitete Straßensperrungen und Flugausfälle sowie sogar zwei Dutzend Tornados in Texas und Texas verantwortlich gemacht nahe gelegenen Staaten. Das wilde Winterwetter setzte sich 2010 fort, im Jahr von "Snowmageddon" in Washington, DC, sowie in den Jahren 2011 und 2013. Es waren nicht nur die USA: Ein Großteil Europas wurde im Dezember 2010 verkrüppelt, als ungewöhnlich starker Schnee die Londoner stilllegte Flughafen heathrow. Und einer kürzlich durchgeführten Studie zufolge ist der zunehmende Schneefall in Europa zumindest teilweise mit dem Klimawandel verbunden, da durch den Verlust des arktischen Meereises mehr kalte Luft nach Süden strömen kann.

Starker Schneefall ist eine ernsthafte Bedrohung für Haushalte und Unternehmen, aber besonders gefährlich für Fahrer. Laut NOAA sind etwa 70 Prozent aller durch Eis und Schnee verursachten Verletzungen auf Fahrzeugunfälle zurückzuführen, wobei ein Viertel auf Menschen zurückzuführen ist, die in einen Sturm verwickelt waren. Die Gefahr endet jedoch nicht mit dem Sturm, da schmelzender Schnee häufig zu Glatteis, rutschigen Straßen und sogar Überschwemmungen im Frühling führt, wie z. B. Eisstaus und schwere Schneeschmelze, die in North Dakota und Minnesota häufig zu Überschwemmungen entlang des Red River führen.

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde seit seinem ersten Erscheinen im Januar 2010 aktualisiert.

Bilder: NOAA

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