Seite - 33 - in Änderung des Gewitter- und Hagelpotentials im Klimawandel

2.1MeteorologischeGrundlagen Wachstums mehrfach abwechseln und somit einen schalenförmigen Aufbau eines Ha- gelkorns verursachen. Thail ist dabei abhängig von der Umgebungstemperatur und der Wachstumsrate (Lesins und List, 1986). BeimnassenWachstumbefinden sich die Ha- gelkörner in einer relativ warmen Umgebung>–25◦C mit einem hohen Feuchtigkeits- anteil. Bei der Akkreszenz der unterkühlten Tröpfchen wird latente Energie freigesetzt, wodurch die Oberflächentemperatur auf 0◦C ansteigen kann. Damit kann das flüssige Wasser indieHohlräumedesHagelkornseindringen,wodurcheineklare,durchsichtige Schichtentsteht(ρ∼0,8–0,9gcm−3).Beidem trockenenWachstumbefindetsichdas HagelkorndagegeninkälterenGebietenund/oder ineinerRegionmiteinemgeringeren Flüssigkeitswasseranteil, sodass beim Anfrieren nicht genügend Schmelzwärme freige- setzt wird und kleine Luftbläschen eingeschlossen werden. Die Schicht ist milchig und fast undurchsichtig (ρ< 0,7gcm−3). Der Übergangsbereich zwischen trockenem und feuchtem Wachstum wird als Schumann–Ludlam Limit bezeichnet (Schumann, 1938; Ludlam,1958). Knight und Knight (2001) stellten zusammenfassend fest, dass das Hagelwachstum sehr kompliziert und bisher noch nicht vollständig verstanden ist. Beispielsweise stellt die taumelndeBewegungbeimFallderHagelkörnerundihrEffektaufdenWiderstands- beiwertdieWissenschaft nochheutevorHerausforderungen.DesWeiteren ist nochun- klar, welchen Einfluss eine Veränderung der CCN–Konzentration in der Wolke auf das Hagelwachstum (und auf die Dynamik des Sturmsystems) ausübt (Noppel et al., 2010). Ebenfalls ist die Nukleationseffizienz einzelner Aerosole wie Mineralstaub, Ruß oder Bioaerosole auch heute noch nicht vollständig verstanden. Letzteres wird beispielswei- seinVersucheninderAerosol-undWolkenkammerAIDA5 amInstitutfürMeteorologie undKlimaforschung (IMK–AAF6) amKITgenaueruntersucht. MakrophysikalischesHagelwachstum OptimaleBedingungenfürdasWachstumeinesHagelkornsherrschengemäßGleichung (2.27),wennessichineinemSturmsystemmiteiner langenLebensdauer,hohenvertika- len Windgeschwindigkeiten und einem hohen Flüssigwassergehalt befindet. Am effek- tivstenbereifenHagelembryosamRanddesAufwindsperAkkreszenzzuHagelkörnern heran, da hier viele unterkühlte Tröpfchen herantransportiert werden. Je länger sich ein Hagelkorndortbefindet, umsogrößerkanneswerden. 5 Aerosol InteractionsandDynamics in theAtmosphere 6 Institutsbereich fürAtmosphärischeAerosolforschung 33