mini|Durch Nebelschicht dringende Sonne mini|Bodennebel (Video) mini|Der Zeitraffer zeigt innerhalb von 30 Sekunden, wie über eine Spanne von 90 Minuten der morgendliche Nebel über Koblenz an der Mosel verschwindet. mini|Morgennebel über einem verschneiten Acker im Bergischen Land mini|Aufkommender Nebel am Nebelhorn (Allgäuer Alpen) mini|Nebel in einem Tal bei Bouchegouf, Provinz Guelma (Algerien)
Unter Nebel (, urgermanisch *nebulaz m. ‚Nebel, Dunkelheit‘ und in allen westgermanischen Sprachen vertreten; verwandt zum Beispiel mit „Dunst, Nebel“ und „Wolke, Gewölk“Friedrich Kluge: Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache. Bearbeitet von Elmar Seebold. 25. durchgesehene und erweiterte Auflage, Berlin/Boston 2011.; niederdeutsch Daak) versteht man in der Meteorologie einen Teil der Atmosphäre, in dem Wassertröpfchen fein verteilt sind und der in Kontakt mit dem Boden steht, wobei die Wassertröpfchen durch Kondensation des Wassers der feuchten und übersättigten Luft entstanden sind. Fachlich gesehen ist Nebel ein Aerosol, in der meteorologischen Systematik wird er jedoch zu den Hydrometeoren gezählt.
Nebel ist deshalb sichtbar, weil Licht aufgrund der Mie-Streuung gestreut wird, wodurch der Tyndall-Effekt auftritt und die eigentlich farblosen Tröpfchen sichtbar werden. Erst bei einer Sichtweite von weniger als einem Kilometer wird von Nebel gesprochen. Sichtweiten von einem bis etwa vier Kilometern gelten als Dunst. Einen Nebel in räumlich sehr begrenzten Gebieten bezeichnet man als Nebelbank und einen Tag, an dem mindestens einmal ein Nebel aufgetreten ist, als Nebeltag.
Nebel wie Dunst unterscheiden sich von Wolken nur durch ihren Bodenkontakt, sind jedoch ansonsten nahezu identisch mit ihnen. In ansteigendem Gelände kann daher eine Wolkenschicht in höheren Lagen zu Nebel werden. In der Luftfahrt spricht man in solchen Fällen von aufliegender Bewölkung.
Bei einer Sichtweite von 500 bis 1000 Metern spricht man von einem leichten, bei 200 bis 500 Metern von einem mäßigen und bei unter 200 Metern von einem starken Nebel. Von Laien wird dabei meistens nur eine Sichtweite von unter 300 Metern auch als Nebel wahrgenommen.
Allgemeine Entstehungsbedingungen und Eigenschaften Nebel entsteht bei einer meistens stabilen Atmosphärenschichtung, wenn wassergesättigte Luft aufgrund unterschiedlicher Ursachen den Taupunkt erreicht. Die Unterscheidung von Nebeln in bestimmte Arten wie Abkühlungs-, Verdunstungs- oder Mischungsnebel bezieht sich auf diese unterschiedlichen Ursachen und wird im Abschnitt Nebelarten dargestellt.
Die Sättigungsmenge der Luft, also die maximale Wasserdampfmenge, die die Luft enthalten kann, ohne dass Kondensation eintritt, ist dabei von vielerlei Faktoren abhängig. Auf sie wird im Artikel Sättigungsdampfdruck eingegangen. Ein Absinken der Temperatur oder eine Erhöhung des absoluten Wassergehalts über die Sättigungskonzentration hinaus hat im Idealfall eine sofortige Kondensation zur Folge, es bilden sich also kleine Wassertropfen. Inwieweit diese Kondensation aber wirklich sofort erfolgt oder ob erst Übersättigung eintritt, hängt dabei wesentlich von den Kondensationskernen ab. An ihnen kann sich der kondensierende Wasserdampf anlegen und geht damit wesentlich leichter in den flüssigen Aggregatzustand über, als es ohne Kondensationskerne der Fall wäre. Es handelt sich daher bei der Bildung von Nebeltropfen um eine heterogene Nukleation, die ohne Grenzflächen nicht möglich ist. So kann dann auch vor allem bei entsprechender Luftverschmutzung eine Mischung aus Nebel, Rauch-, Ruß- und anderen Partikeln entstehen und zu einer überdurchschnittlichen Nebeldichte führen, man spricht dann von Smog. Von besonderer Bedeutung sind auch die Oberflächeneigenschaften dieser Partikel, insbesondere deren Hygroskopie.
Wesentliche Faktoren, die über die Nebelbildung entscheiden, sind daher zum einen die Verfügbarkeit von Wasserdampf und zum anderen ein breites Spektrum an Faktoren wie Aerosolteilchenkonzentration, Temperaturverteilung, Orografie sowie die vor allem thermischen Oberflächeneigenschaften des entsprechenden Geländes.
Tröpfchengröße und Nebeldichte Die Tröpfchendurchmesser innerhalb eines Nebels sind mit wenigen hundertstel Millimetern wesentlich geringer als in einer typischen Wolke, durch die unterschiedlichen Kondensationskerne schwanken sie jedoch auch stark zwischen den einzelnen Tropfen. Dabei entscheidet deren Größe, ob ein Nebel nässend ist oder nicht. Ist er leicht nässend, so handelt es sich um eine Tröpfchengröße, die im Mittel 10 bis 20 μm nicht überschreitet, bei dichtem Nebel sind es eher 20 bis 40 μm. In Einzelfällen wurden auch schon Tröpfchengrößen von 100 μm festgestellt, dieses ist aber eine Ausnahmeerscheinung. Kleinere Tropfenradien weisen dabei auf maritime Bedingungen hin, größere Radien hingegen auf kontinentale Verhältnisse. Bei Nebel enthält ein Kubikmeter Luft in Form der Tröpfchen etwa 0,01 bis 0,3 Gramm kondensiertes Wasser.
Aerodynamik Weil die Nebeltröpfchen einen sehr kleinen Durchmesser haben, haben sie eine sehr kleine Re-Zahl von weniger als 0,1. Es liegt daher eine laminare Strömung beim Sinken vor. Die Sinkgeschwindigkeit wächst nach dem Gesetz von Stokes mit dem Quadrat des Durchmessers. Ein Tröpfchen mit einem Durchmesser von 20 µm hat nach Hoerner eine Sinkgeschwindigkeit von 10 mm/s.
Ort und Auftreten Der meiste Nebel entsteht im Herbst dadurch, dass die kalte feuchte Luft auf den noch warmen Boden trifft, da in dieser Jahreszeit durch Sonneneinstrahlung tagsüber Wasser verdunstet, die Luft sich abends aber so stark abkühlt, dass das Wasser wieder kondensiert. Auch durch die Sublimation von Eis und Schnee nimmt die Luft Wasser auf. Wenn es im Sommer plötzlich zu einem Kaltlufteinbruch kommt oder nach Regen, kann auch in dieser Zeit Nebel auftreten, was jedoch nicht allzu häufig geschieht. Nebel schlägt sich bei Temperaturen über 0 °C an Pflanzen und anderen festen Oberflächen nieder. Liegt die Temperatur unter dem Gefrierpunkt, so bildet sich Reif.
Nebel kann in nahezu allen Klimazonen vorkommen und seinem Charakter nach sowohl sporadisch als auch regelmäßig bzw. lang- oder kurzlebig auftreten. Die höchste Nebelhäufigkeit zeigt sich dabei in feuchtereichen Gebieten und bei großen Temperaturschwankungen bzw. starker Abkühlung. Dieses ist besonders beim Zusammentreffen kalter und warmer Meeresströmungen sowie in Auftriebsbereichen der Fall. Die wahrgenommene Nebelhäufigkeit ist dabei jedoch an die Beobachtung gebunden, weshalb sie häufig in der Nähe von Siedlungsräumen gegenüber der tatsächlichen Nebelhäufigkeit erhöht scheint und weshalb man sie ohne empirische Basis als nebelreicher einschätzt. Auch die räumlichen Skalenbereiche können dabei stark schwanken, so kann ein Nebel eine horizontale Ausbreitung von wenigen hundert Metern, aber auch teilweise hunderten von Kilometern besitzen. Die Ausbreitung in der Vertikalen schwankt von einigen Dezimetern bis zu mehreren hundert Metern.
Niederschlag an Oberflächen Bei völliger Windstille sinken die Nebeltröpfchen ab und schlagen sich an festen Oberflächen nieder. Bei leichter Luftbewegung ist der Abscheidegrad höher, weil die Luftbewegung trotzdem noch viel höher als die Sinkgeschwindigkeit der Tröpfchen ist. Besonders an großen Oberflächen, wie Nadelbäumen oder Getreide, ist der Abscheidegrad hoch. Entsprechende Anlagen werden zur Gewinnung von Wasser aus Nebel verwendet.
Nebelnässe Die Nebelnässe ist eine Niederschlagsform. Im Nebel befinden sich unterschiedlich große Tröpfchen. Die größeren Tröpfchen sinken schneller als die kleinen. Wenn ein größeres Tröpfchen auf ein kleines trifft, wird daraus ein noch größeres. Dieses neue Tröpfchen beschleunigt auf die Endgeschwindigkeit seiner Größe. Auf den Boden treffen daher größere Tröpfchen auf, als es der Verteilung in der Höhe entspricht. Die Niederschlagsmenge ist mit bis zu 0,12 l/m² je Stunde sehr gering.
Nebelarten mini|Bodennebel in Mecklenburg Begriffe
Nebel werden in der Meteorologie im Regelfall nach ihren Entstehungsbedingungen unterschieden, was jedoch auch nach sich zieht, dass viele Nebel nicht allein anhand ihres äußeren Erscheinungsbildes einer bestimmten Nebelart zugerechnet werden können. Auch existiert eine Vielzahl oft sehr unscharf definierter oder zumindest sehr unklar verwendeter Nebelbegriffe, insbesondere dann, wenn sich diese auf den Ort oder Zeitpunkt des Auftretens und nicht die Entstehungsursache eines Nebels beziehen. So unterscheidet man nach der Ursache im Wesentlichen Strahlungs-, Advektions-, Verdunstungs-, Mischungs- und orographische Nebel sowie als oft getrennt betrachtete Sonderform den Eisnebel. Daneben existieren jedoch auch eine Vielzahl anderer bekannter Begriffe wie Morgennebel, Bergnebel oder Seenebel, die sich in vielen Fällen nur schwer mit spezifischen Entstehungsbedingungen zur Deckung bringen lassen und oft zu Missverständnissen führen, welche Bezeichnung für welche generische Art von Nebel steht.
Auch eine Unterscheidung nach Boden- und Hochnebel ist möglich, wobei die Oberseite des Bodennebels nach meteorologischer Definition unter der Augenhöhe des Beobachters mit einer Sichtweite von dadurch mehr als einem Kilometer liegen muss. Es ist auch möglich, den Bodennebel als Nebel mit Bodenkontakt zu definieren, was jedoch redundant zur Definition eines Nebels an sich ist. Das verbreitete Verständnis eines Hochnebels als Nebel mit fehlendem Bodenkontakt ist daher auch irreführend, da es sich im Regelfall um eine niedrige Wolke vom Typ Stratus handelt, also nicht um Nebel im eigentlichen Sinne. Nur bei einigen Zwischenstadien von Nebeln, die an ihrer Basis aufgelöst wurden oder im Begriff sind, sich auf Bodenhöhe zu senken, spricht man auch in der Meteorologie von einem Hochnebel.
Strahlungsnebel mini| Hochgeschwindigkeitsaufnahme von Wasserpartikeln in Strahlungsnebel bei einer Lufttemperatur von −2 °C mini|Neblige Morgenlandschaften mini|Talnebel im Winter auf der Schwäbischen Alb Strahlungsnebel entstehen infolge der nächtlichen Ausstrahlung der Erdoberfläche und treten daher vor allem im Herbst und im Winter bei windschwachen Wetterlagen auf, wobei sie meistens mit einer Strahlungsinversion verbunden sind. Da sie auf einer Abkühlung der Luft bei gleichbleibender oder vernachlässigbar schwankender absoluter Luftfeuchtigkeit basieren, rechnet man sie auch zu den Abkühlungsnebeln.
Besonders in unbewölkten Nächten können sich die bodennahen Luftschichten stark abkühlen. Dadurch kondensiert der Wasserdampf in der Luft und es bildet sich ein schwacher, oft mehrschichtiger und kaum über eine Höhe von 100 Meter reichender Nebel, mit vergleichsweise geringer Tröpfchengröße. Am Vormittag löst sich dieser Nebel meistens rasch auf, da die hohe spezifische Oberfläche seiner Tropfen aufgrund des dann erhöhten Sättigungsdampfdrucks eine rasche Verdunstung ermöglicht. Nur im Winter ist die Einstrahlung der Sonne bisweilen nicht stark genug, um den Nebel aufzulösen. Das neblig-trübe Wetter bleibt dann in den Niederungen oftmals tagelang erhalten.