Warum kann eine Gewitterwolke mit tausenden Litern Wasser fliegen, wenn einem hier auf de Erde schon 2 Wassereimer á 10 Liter zu schwer sind?
Sicher haben Sie schon mal einen Ball geworfen. Nun: Wie kann dieser Ball fliegen, wenn er doch sonst am Boden liegt und von selbst keinerlei Anstalten macht, sich in die Luft zu erheben? Es soll sogar Leute geben, die Medizinbälle werfen. Also Bälle, die locker 5 Kilo wiegen. Und Bowlingbälle.
Gut. Warum fliegt der Ball also?
Weil der Werfer Energie aufwendet und den Ball gegen die Erdanziehung beschleunigt. Der Ball gewinnt durch die Beschleunigung potenzielle Energie.
Je weniger Masse der Ball hat, desto weniger Energie ist notwendig, um ihn gegen die Erdanziehung auf eine bestimmte Geschwindigkeit zu beschleunigen. Hier beginnt die Magie der Wolke.
Eine Wolke besteht aus unzähligen Bällen mit sehr geringer Masse. Das heißt: aus feinsten Wassertröpfchen. Freilich gibt es keinen Werfer für diese vielen Bälle. Aber es gibt die Sonne. Die Sonne sendet uns Wärmestrahlung, und zwar nicht zu knapp. Damit erwärmt sie die Oberfläche von Gewässern. Wird flüssiges Wasser erwärmt und gleichzeitig von warmer Luft gestreift, geht ein Teil des Wassers gasförmig in die Luft über. Die warme, feuchte Luft hat viel Energie, sie steigt auf in höhere Schichten der Atmosphäre. Dort ist es kühler und das Wasser Kondensiert in die oben genannten feinsten Tröpfchen. Eine Wolke entsteht.
Und jetzt kommt noch ein zweites Mal Energie hinzu: vom Wind. Dieser treibt die Wolke vor sich her, wirbelt die Tröpfchen durcheinander. Da sie winzig sind, ist ihr Verhältnis Oberfläche/Volumen so günstig, dass bereits ein milder Wind genügt, um sie kilometerweit fortzutragen.
Bis sie dann in Luftschichten geraten (z. B. an Gebirgshängen), wo es sehr plötzlich deutlich kälter wird. Dann bilden sich schnell kleine Eiskristalle unter ihnen, die wiederum wie Magnete auf die umgebenden Tröpfchen wirken. So genannte Kondensationskeime. Aus den Tröpfchen werden durch diese Verklumpung plötzlich Tropfen. Deren Verhältnis Oberfläche/Volumen ist nicht mehr so günstig. Ihre Masse ist recht groß und trägt die potenzielle Enerige tausender Tröpfchen. Dann gibt es kein Halten mehr: Die großen Tropfen stürzen ab, weil sie einfach zu schwer sind. Es regnet.