Wissenswertes zum Schnee

Und schon wieder schneit es, heute vor allem noch im Südosten, ab morgen Abend wieder im Westen. Dabei haben wir in diesem Winter schon kleine und große Flocken gesehen. Mit dem einen Schnee konnten wir Schneemänner bauen, der andere zerfiel in unserer Hand. Warum ist das so?

Wie Schnee entsteht
Alles beginnt in den Wolken bei Temperaturen unter -12°C: Dort gibt es kleine, Wassertröpfchen. Wasser kann nämlich auch bei Temperaturen deutlich unter 0°C noch in flüssiger Form existieren, man spricht dann von unterkühltem Wasser. Bei geringster Störung wird dieses dann jedoch schlagartig zu Eis.

An kleinen Staubteilchen in der Luft, den Kondensationskernen, entstehen dann kleinste Eiskristalle. Beim Fallen durch die Luft nach unten wachsen diese an, auch weil der Wasserdampf in der Umgebungsluft sublimiert, also direkt zu Eis wird. So kommt es zu dem Wachstum filigraner Formen:

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Gleicht wirklich keiner Schneeflocke der anderen?
Man hört oft, dass sich keine zwei Schneeflocken gleichen. Entspricht dies wirklich der Wahrheit? - Beinahe. Art und Wachstum der Eiskristalle hängen dabei von Temperatur und Feuchtigkeit ab. Bei niedrigsten Temperaturen bilden sich einfache, platte Eisplättchen. Bei höheren Temperaturen wachsen die so genannten "Dendriten", Sterne mit sechs Armen. Dass die Form dabei sechseckig ist, hängt mit der Struktur der Wassermoleküle zusammen.

Nun gibt es an jedem Wassermolekül mehrere verschiedene Arten, wie sich das Eiskristall weiterentwickeln kann, abhängig von den äußeren Bedingungen. Überlegt man, dass sich in einer Schneeflocke bereits 10^18 (also eine 1 mit 18 Nullen) Wassermoleküle befinden, ergeben sich multipliziert mit der Anzahl der möglichen Entwicklungsformen 10^158 Formen von Schneeflocken, 10^70 Mal mehr, als es Atome im Weltall gibt. Es ist daher statistisch gesehen nahezu unmöglich, dass auf der Erde jemals zwei identische Schneeflocken gefallen sind.

Warum gibt es große und kleine Schneeflocken?
Mal sind die Schneeflocken so klein, dass man sie kaum sehen kann, mal fallen dicke Flocken vom Himmel. Dies hängt von der Luftfeuchtigkeit und Temperatur ab. Die großen Schneeflocken entstehen vor allem bei Temperaturen um den Gefrierpunkt. Denn dann verkleben viele Eiskristalle durch kleine Wassertröpfchen miteinander. Am Boden angekommen, liegt dann je nach Temperatur Nassschnee oder Schneematsch. Im ersten Fall kann man den Schnee mit der Hand pressen, ohne dass Wasser herauskommt, im Fall von Schneematsch funktioniert dies dagegen. Aus dem gleichen Grund kann man mit Nassschnee Schneemänner bauen und Schneebälle formen, was bei trockenem Pulverschnee nicht funktioniert. Diesen wissen dagegen manche Wintersportler zu schätzen.

In kalter und trockener Luft fallen dagegen kleine Schneeflocken, da es keine verklebenden Wassertröpfchen gibt. Ist dagegen die umgebende Luft sehr trocken, so ist dann auch bei Plusgraden (bis etwa +5°C) noch Schneefall möglich. Denn ein Teil der Flocken sublimiert dann, was der Umgebungsluft Energie in Form von Wärme entzieht. Dieses kühlt die Flocke dann wieder ab.

Übrigens fallen große Flocken nicht schneller als kleine. Denn die Oberfläche der Flocke wächst ungefähr proportional zu ihrer Größe, dadurch haben alle Flocken in etwa den gleichen Luftwiderstand und fallen im Durchschnitt mit etwa 4 km/h zu Boden. Regen dagegen fällt im Mittel mit 20 Stundenkilometern.