29.07.2009 · Dass die Tröpfchengröße bei unterschiedlichen Arten des Regenfalls auch unterschiedlich variiert, wusste man seit langem. Aber nun erst hat man herausgefunden, dass sich dieses Phänomen auch ohne Rückgriff auf Zusammenstöße zwischen den einzelnen Tropfen erklären lässt.
Von Manfred Lindinger
© Emmanuel Villermaux
Sechzig Millisekunden aus dem Leben eines fünf Millimeter großen Regentropfens
Fallende Regentropfen vollführen unter dem Einfluss der Luftströmung mitunter ein kurioses Schauspiel. So verwandelt sich ein zunächst runder Tropfen - wie auf diesen Abbildungen zu sehen - in eine Wasserscheibe, die zunehmend flacher und breiter wird. Kommt ein Luftschwall von unten, bläht sich der Tropfen auf, wodurch er die Gestalt einer umgestülpten Plastiktüte annimmt.
Erreicht das Gebilde ein bestimmtes Ausmaß, übersteigt der innere Druck die Oberflächenspannung. Die Folge: Die "Blase" bricht in sich zusammen und zerfällt in viele kleine Tropfen. Die ganze Sequenz dauert nicht mehr als 60 Millisekunden, haben Emmanuel Villermaux und Benjamin Bossa von der Universität Aix-Marseille festgestellt, die den fünf Millimeter großen Regentropfen mit einer Hochgeschwindigkeitskamera beim freien Fall im Labor gefilmt haben.
Dauerregen, Schauer, Nieseln
Die beiden französischen Forscher wollten mit ihren Versuchen dem Phänomen nachgehen, dass die bei einem Niederschlag auf die Erde niedergehenden Tropfen nicht gleich groß sind, sondern sich in charakteristischer Weise voneinander unterscheiden. So weiß man seit langem, dass die Tröpfchengröße bei schweren Schauern und Dauerregen in einem weiteren Bereich variiert, als es bei Nieselregen der Fall ist - die Größenverteilung der Partikeln folgt einem Exponentialgesetz.
Über die Prozesse, die zu unterschiedlich großen Regentropfen führen, sind sich die Experten allerdings bislang nicht einig. Bislang glaubt man, dass vor allem Kollisionen zwischen den fallenden Tropfen die Ursache für die beobachtete Größenverteilung sind. Im Zuge der ungezählten Zusammenstöße würden die Wasserteilchen miteinander verschmelzen und dadurch so lange wachsen, bis sie schließlich in kleinere Tröpfchen zerplatzten.
Ohne Kollisionen funktioniert's auch
Villermaux und Bossa haben nun einen anderen Mechanismus gefunden, der offenkundig ohne vorangehende Kollisionen auskommt. Wie sie in der Zeitschrift "Nature Physics" (doi: 10.1038/NPHYS 1340) berichten, lieferten die zerplatzenden Regentropfen in ihren Laborversuchen ziemlich genau die Größenverteilung, wie man sie seit gut 60 Jahren kennt.
nanu ?!
cas ber (Pwyll)
- 29.07.2009, 19:36 Uhr
Jetzt mal im Ernst
Thomas Punk (Der_springende_Punk_T)
- 30.07.2009, 11:12 Uhr
Wissenschaft, die unabhängig von politischen Agenden fragt, forscht und findet
Sylvia Fox (SylviaFox)
- 30.07.2009, 12:04 Uhr
wie faszinierend
Yürgen Oster (hagbarth)
- 06.08.2009, 13:19 Uhr
