Wetter

09.02.1012: Mit der Kälte kommt nun auch das Glatteis

Es ist zwar eisig kalt in Deutschland, aber Glatteis spielte bisher kaum eine Rolle. Nur im Bergland, wenn die Strahlungswärme der Sonne den Schnee geschmolzen hat, konnte sich stellenweise auf den Straßen Glatteis bilden. Doch nun warnt der Deutsche Wetterdienst (DWD) vor Blitzeis auf den Straßen in einem knapp 100 km breiten Halbmond von Berlin über Hamburg bis nach Köln.

Für Glatteis und Blitzeis genügt es nicht, dass die Temperaturen unter den Gefrierpunkt sinken. Erst wenn Feuchtigkeit auf eiskalte Oberflächen, Bürgersteige, Straßen oder Autos trifft entsteht eine sehr glatte Eisschicht. Doch wo soll bei solchen Minustemperaturen die Feuchtigkeit herkommen? Müsste nicht jeder Niederschlag in der Kälte automatisch als Schnee fallen?

Ja und Nein: Ja, wenn die Wassertropfen in den Wolken sich zusammenschließen und zur Erde fallen regnet es, falls die Luftschichten in Bodennähe warm genug sind, ansonsten schneit es. Nein, wenn sich die Wassertropfen nicht zusammenschließen und auf unterkühlte Oberflächen treffen. Dann gefrieren sie an der Oberfläche und es entsteht eine Eisschicht. Dieses Eis bildet sich Schicht um Schicht aus feinsten Wassertröpfchen und ist daher extrem glatt, eben Glatteis. Friert eine Pfütze oder ein See zu, so entsteht ein viel raueres Eis.

Wie kann es sein, dass sich bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt feinste Wassertröpfchen in der Luft halten? Müssten sie längt gefroren zu Boden fallen? Nein, denn es gibt für Wasser gar keinen präzisen Gefrierpunkt. Richtig ist, dass Wasser oberhalb von 0 °C flüssig ist, das bedeutet aber nicht, dass es unterhalb von 0 °C zu Eis erstarrt. Wolken tragen Wasser bis in Atmosphärenschichten in denen stets Minustemperaturen herrschen, es scheint also kein seltenes Phänomen zu sein.

Damit Wasser gefriert müssen sich die feinen Wassertröpfchen zu größeren Wassertropfen zusammenschließen. Dem steht aber die Oberflächenspannung des Wassers entgegen. Erst wenn diese durch Schmutzpartikel oder elektrische Spannung gestört wird, kommt es zur Eisbildung. Experimentell kann eine Flasche sehr reines, doppelt destilliertes Wasser auf bis zu -40 °C herunter gekühlt werden. Ein kurzes Schütteln genügt und die Eisbildung breitet sich im Wasser aus; ein beliebtes Experiment im Physikunterricht.

So kommt es auch zur blitzartigen Eisbildung, wenn unterkühlte Wassertröpfchen in der eiskalten Winterluft auf eine Oberfläche treffen. Darauf befinden sich Schmutzpartikel, die als Kondensationskeime wirken. Sofort entsteht eine dünne Eisschicht, die dann wieder als Kondensationskeim für weitere Wassertröpfchen wirkt.

Quellen:

Video unterkühltes Wasser

Dipl.-Met. Dorothea Paetzold: Gefrierpunkt – Schmelzpunkt. Thema des Tages, Newsletter des Deutschen Wetterdienstes (DWD) vom 09.02.2012

Erstellt am 9. Februar 2012
Zuletzt aktualisiert am 19. September 2012