Inversionen

Eine Inversion ist eine Grenzschicht, ab der die Temperatur mit der Höhe wieder zunimmt. Daher bezeichnet man eine Inversion auch als Temperaturumkehrschicht. Sie kann z. B. durch absinkende Luftmassen aus der Höhe erzeugt werden. Absinkende Luftmassen geraten unter höheren Druck und erwärmen sich dadurch.

Erreicht nun eine Cumuluswolke eine solche Inversion, werden die aufsteigenden Luftpakete durch die Temperaturzunahme an der Inversion rasch kälter als ihre Umgebung. Damit können sie nicht weiter aufsteigen. Da der Auftrieb von unten aber weiterhin besteht, beginnt sich die Cumuluswolke unterhalb der Inversion waagerecht auszubreiten.

Liegt die Inversion im tiefen Wolkenstockwer, also unter 2.000 Metern Höhe, so breitet sich die Cumuluswolke horizontal zu Stratocumulus aus. Dadurch kann ein anfangs locker mit kleinen Cumuluswolken bedeckter Himmel komplett zuziehen, wenn die Cumuluswolken im Tagesverlauf die Inversion erreichen und sich unterhalb von ihr als Stratocumulus ausbreiten. Die entstandenen Stratocumuluswolken können teilweise recht dunkel und bedrohlich aussehen, jedoch fallen aus ihnen höchstens einige Tropfen heraus. Fachgerecht spricht man von Stratocumulus cumulogenitus.

Das hört sich jetzt alles ziemlich theoretisch an, aber gibt es solche Anblicke wie auf den Zeichnungen oben auch wirklich am Himmel? Ja es gibt sie, wie folgendes Foto zeigt:

Ist der Himmel schon überwiegend mit Stratocumulus überzogen, sollte man auf das Aussehen der Cumuluswolken achten. Ist eine Inversion vorhanden, werden die Cumuluswolken in ihrem oberen Teil immer breiter und tauchen diffus in die Stratocumulusschicht ein. Dies ist ein deutliches Zeichen dafür, das die Cumuluswolken sich innerhalb der Stratocumulusschicht ausbreiten.

Abends wenn die Erwärmung und die Konvektion der bodennahen Luftschichten aufhört, fallen die Cumuluswolken langsam in sich zusammen. Auch der Stratocumulus nimmt dann an Mächtigkeit ab. Oft ist er nach Sonnenuntergang sogar wieder völlig verschwunden und läßt eine kühle Nacht mit dem Durchzug von vereinzelten Stratocumulusresten folgen.

Der eben beschriebene Vorgang spielt sich vor allem in der Zeit zwischen Frühling und dem Herbst ab. Im Winter fällt die Sonneneinstrahlung dagegen so flach ein, das es tagsüber kaum zu einen nennenswerten Auftrieb und damit zur Bildung von Haufenwolken kommt. Die vorhandene Bewölkung wird in dieser Zeit fast ausschließlich von der vorhandenen Wetterlage geprägt. In winterlichen Hochdruckgebieten kommt es allerdings oft durch Ausstrahlung am Boden zur Entstehung einer bodennahen Kaltluftschicht und damit zur Bildung einer Inversion darüber. Unterhalb dieser Inversion bildet sich oft großflächiger Stratocumulus oder Stratus aus.

Natürlich kann eine Inversion auch im mittelhohen Wolkenstockwerk (2.000 bis 7.000 Metern) liegen. Erreichen Cumuluswolken diese Schicht und breiten sich unterhalb von ihr horizontal aus, kommt es zur Bildung von Altocumulus cumulogenitus.

Manchmal sind diese Inversionen nur schwach. Ist genug Auftrieb von unten vorhanden, setzt die Cumuluswolke nach kurzer Pause ihr Wachstum nach oben weiter fort. Der so entstandene Altocumulus löst sich von der Mutterwolke ab und zieht als eigenständige Wolke weiter. Altocumulus cumulogenitus ist besonders an Schauertagen oft zu sehen.

Liegt eine Inversion zwischen 2.000 und 3.000 Metern Höhe, ist eine Zuordnung der richtigen Wolkengattung nicht leicht. Die Wolken unterhalb der Inversion sind besonders im Sommer oft sehr kompakt und sehen wie Stratocumulus aus. Liegt die Wolkenuntergrenze aber im mittelhohen Stockwerk bei z. B. 2.500 Metern, so sind diese Wolken korrekterweise unter Altocumulus einzuordnen! Manchmal kann hier nur ein gemessene Wolkenhöhe Klarheit schaffen. Die folgenden Fotos zeigen Beispiele dazu.