Im Wolkenatlas der Weltorganisation der Meteorologie wird der Begriff "asperitas" unter "Zusatzmerkmal von Wolken" geführt und wie folgt definiert: "Wolken mit dem Zusatz "asperitas" haben eine gutausgeprägte, wellenförmige Struktur an der Unterseite. Sie muten chaotisch an und sind weniger horizontal organisiert als Wolken mit dem Zusatz "undulatus". Sie zeichnen sich durch stehende Wellen in der Wolkenbasis aus. Diese ist entweder glatt oder von kleinen Charakteristika durchzogen, die sich wiederum manchmal zu scharfen Kanten herabsenken. Es sehe aus, als würde eine aufgeraute See von unten betrachtet werden. Ein dramatischer Anblick kann sich durch die Lichtdurchflutung der unterschiedlich dicken Wolkenschichten bieten."
"Asperitas" stammt aus dem Lateinischen von "asper" für rau, uneben, stürmisch. Asperitaswolken treten relativ selten auf und sind vermutlich aus diesem Grunde bisher noch nicht gut erforscht. Sie gehören seit 2009 zu den Wolkenarten, wurden aber erst kürzlich, im März 2017, in den internationalen Wolkenatlas aufgenommen. Dennoch bestehen Theorien über deren Entstehung. So hat ein Team von Wissenschaftlern Fotoaufnahmen von Asperitaswolken, die von Bürgern zur Verfügung gestellt wurden, gesammelt. Auf deren Grundlage und mit Hilfe meteorologischer Daten haben die Forscher versucht, die atmosphärischen Bedingungen näher zu bestimmen, die zu dieser neu erkannten Wolkenart führen. Ihre Erkenntnisse haben sie in einem Artikel, der von der Royal Meteorological Society herausgegeben wurde, zusammengefasst.
Die Wissenschaftler kamen zu folgenden Schlüssen: Asperitas haben eine raue, aber nicht vollkommen wellenförmige Wolkenbasis. Ihre Bildung ist nicht an eine schmale geographische Region oder an eine bestimmte Zeit des Jahres gebunden. Sie entstehen allem Anschein nach in Verbindung mit schwachen Schwingungsbewegungen. Oszillation kann relativ leicht unter verschiedenen atmosphärischen Bedingungen hervorgerufen werden, beispielsweise durch orografische Effekte (Leewellen), Windscherung (Änderung der Windgeschwindigkeit/-richtung mit der Höhe), Konvektion (siehe DWD-Lexikon) oder Ungleichgewichte in der großräumigen Strömung, die atmosphärische Schwerewellen erzeugen.
Andere Forscher fanden heraus, dass die Entstehung der für Asperitas typischen aufgerauten Wolkenbasis weitgehend mit lokalen Turbulenzen verbunden sein muss. Diese Turbulenzen werden durch Instabilität oder Scherung an einer Wolke-Luft-Grenzschicht erzeugt. Nun wird es etwas komplexer: Während die Wolkenbasis stabil geschichtet ist, kann Windscherung für eine Schwingungsbewegung sorgen (Kelvin-Helmholtz-Instabilität). Eine solche Instabilität wird häufig an der Wolkenoberkante beobachtet (zeigen sich als sog. "Kelvin-Helmholtz-Wellen", siehe beigefügtes Foto). Asperitas treten aber an der Wolkenunterkante auf. Asperitas-Formationen könnten somit seltene Kelvin-Helmholtz-Instabilitäten an der Wolkenbasis sein. Ebenso ist es möglich, dass Asperitas durch einen unvollständigen abwärts gerichteten Transport der Instabilität von der Wolkenoberkante zur Wolkenbasis entstehen, solange die Wolkenschicht ausreichend dünn ist. Die dadurch hervorgerufenen unregelmäßigen Formen an der Wolkenbasis würden dann von der stabilen Luftschicht darunter geblockt und geformt werden.
Selbst die Wissenschaftler haben die Entstehungsmechanismen noch nicht abschließend erforscht, sondern haben Theorien zur Bildung von Asperitas aufgezeigt. Wie auch immer Wolken diese wunderschöne Gestalt annehmen, sie sind auf jeden Fall ein absoluter Hingucker! Falls Sie mal in den Genuss von Asperitaswolken kommen, würden wir uns freuen, einen Blick auf Ihre Fotografien zu werfen! Zu guter Letzt sei Ihnen noch ein Video eines professionellen Stormchasers, Filmemachers und Fotografen empfohlen: bit.ly/2s0uDee Genießen Sie die Aufnahme!
Dipl.-Met. Julia Fruntke
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 13.10.2019
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