Phänomen Nebel – Teil 3: Verdunstungs- und Mischungsnebel
In den ersten beiden Teilen dieser Themenreihe (Themen des Tages vom 5. und 15. Dezember 2024, siehe Links am Ende des Artikels) erläuterten wir den Strahlungs- und den Advektionsnebel, zwei Arten des Abkühlungsnebels. Wie der Name schon sagt, haben beide Nebelarten gemeinsam, dass sie durch Abkühlung einer Luftmasse unter den Taupunkt (d.h. Sättigungstemperatur, relative Luftfeuchtigkeit 100 %) entstehen. Es gibt allerdings noch weitere physikalische Prozesse, die zur Nebelbildung führen können, die wir im heutigen Thema des Tages beschreiben.
Verdunstungsnebel
Verdunstungsnebel entsteht in der Regel, wenn sehr kalte Luft (niedriger Taupunkt) über deutlich wärmeres Wasser strömt. Infolge des starken Taupunkts- bzw. Feuchtigkeitsgefälles zwischen der Wasseroberfläche und der kalten Luft setzt Verdunstung (d.h. Phasenübergang von Flüssigwasser zu Wasserdampf) des vergleichsweise warmen Wassers ein. Dies führt zu einer Wasserdampf-Anreicherung der wassernahen Luftschicht, die wegen ihrer kalten Temperatur wenig Feuchtigkeit speichern kann. Es kommt schnell zu einer Übersättigung, sodass Kondensation (d.h. Phasenübergang von unsichtbarem Wasserdampf zu Flüssigwasser) einsetzt. So bilden sich Nebeltröpfchen, die aber in der sehr trockenen Kaltluft umgehend erneut verdunsten. Es entsteht der Eindruck einer schwadenförmig rauchenden Wasseroberfläche.
Verdunstungsnebel ist häufig nach kalten Winternächten über Flüssen und Seen zu beobachten, wo er dann als „Flussnebel“ oder „Seenebel“ bezeichnet wird (Abbildung 1). Gerade in der Morgensonne kann er für eine mystische Stimmung sorgen. Auch nach einem sommerlichen Gewitter kann man manchmal Verdunstungsnebel beobachten. Durch die mitunter erhebliche Abkühlung der Luft nach einem Gewitter kann es dazu kommen, dass die Feuchtigkeit des gefallenen Regens vom zuvor stark aufgeheizten Asphalt oder Acker verdunstet und in der kühlen Luft zu Verdunstungsnebel führt.
Jeder von Ihnen hat Verdunstungsnebel auch schon tausendfach gesehen, ohne dass es Ihnen bewusst wurde. Der aufsteigende Dampf von einem Kochtopf ist im Kleinen nichts anderes als eine Form des Verdunstungsnebels. Die Luft in der Küche ist relativ zum kochenden Wasser oder der heißen Speise gesehen deutlich kühler, sodass ein Teil der Feuchtigkeit im Kochtopf verdunstet und als Dampf aufsteigt.
Mischungsnebel
Ein weiterer Nebeltyp ist der Mischungsnebel. Dieser entsteht bei gleichzeitiger Abkühlung der Luft und Erhöhung des Wasserdampfgehalts durch turbulente Durchmischung feuchtwarmer und kalter Luft. Dies ist insbesondere im Bereich von Fronten durch Verdunstung des Niederschlags der Fall. Fällt zum Beispiel an Warmfronten warmer Regen in den bodennahen Kaltluftkeil, steigt durch die starke Verdunstung des frontalen Niederschlags der Wassergehalt der kalten Luft an. In Verbindung mit Hebungsvorgängen oder Turbulenzen kann dieser Prozess dann zu Nebel führen (Abbildung 2). Er wird wegen seiner Entstehungsregion als „Frontnebel“ bezeichnet. Umgekehrt kann sich auch Nebel bilden, wenn eine warme, sehr feuchte bodennahe Luftschicht durch kalten Niederschlag unter den Taupunkt abgekühlt wird. Man spricht in diesem Fall vom sogenannten „Niederschlagsnebel“.
Ähnlich wie beim dampfenden Kochtopf können Sie auch Mischungsnebel leicht zuhause mit einem kleinen Experiment nachstellen. Gönnen Sie sich an einem feuchtkalten Tag ein warmes Bad oder eine ausgiebige Dusche. So erzeugen Sie nebenbei in Ihrem Badezimmer eine feuchtwarme Luftmasse. Öffnen Sie anschließend das Badfenster, so vermischt sich die feuchtwarme Badezimmerluft mit der deutlich kälteren Luft von draußen. Die Badezimmerluft wird dabei schlagartig abgekühlt, während die einströmende Außenluft mit Feuchtigkeit angereichert wird. Die erzeugte Mischluft ist rasch gesättigt (d.h. der Taupunkt wird unterschritten). Innerhalb weniger Sekunden ist das gesamte Badezimmer in dichten Nebel gehüllt.
Welche besonderen optischen Erscheinungen bei Nebel auftreten können und welche Prozesse dazu führen, dass sich Nebel wieder auflöst, wird im vierten und letzten Teil dieser Themenreihe erläutert.
Dr. rer. nat. Markus Übel (Meteorologe)
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 19.01.2025
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