Wie schnell fällt Regen auf die Erde ?

Answer 1

Fallgeschwindigkeit [Bearbeiten]
Der kondensierende Wasserdampf bildet zunächst Feinsttröpfchen, die mit zunehmender Größe immer schwerer werden. Wenn die Gewichtskraft der Tropfen größer als deren Auftriebskraft geworden ist beginnt es zu regnen und die Regentropfen fallen mit zunehmender Geschwindigkeit zur Erde. Der Luftwiderstand der Tropfen nimmt mit dem Quadrat der Fallgeschwindigkeit so lange zu, bis Gewichtskraft und Widerstandskraft gleich groß geworden sind, dann fällt der Regentropfen mit konstanter Fallgeschwindigkeit weiter. Dieses Kräftegleichgewicht bei konstanter Fallgeschwindigkeit ist Ansatzpunkt für die folgende annähernde Berechnung:



Diese Beziehung kann nach der Fallgeschwindigkeit aufgelöst werden:

= 6,73 m/s = 24,23 km/h

Dabei haben die einzelnen Variablen folgende Bedeutung:

m: Masse des Tropfens
g: Erdbeschleunigung
cW: Widerstandsbeiwert des Tropfens
A: Kreisfläche des Tropfens als Widerstandsfläche
ρL: Dichte der Luft
vE: max. Fallgeschwindigkeit
r: Tropfenradius
ρW: Dichte des Wassers


und das ist der ganze Artikel zu Regen,vieleicht interessiert es Dich:


Regen
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Dieser Artikel befasst sich mit Regen als Niederschlag. Für weitere Bedeutungen, siehe Regen (Begriffsklärung).

Regen bezeichnet einen flüssigen Niederschlag mit einer Tropfengröße von meist 0,6–3 mm. Unterhalb von 0,5 mm ist es Sprühregen (auch Nieselregen). Regen, außerhalb der Polargebiete die mengenmäßig bedeutendste Form des Niederschlages, wird in "mm Niederschlagshöhe" in einem genormten Auffangbehälter gemessen. 1 mm Niederschlag entspricht 1 Liter pro Quadratmeter, siehe dazu Regenhöhe.


Regenschauer
regennasse Fensterscheibe
Wie Steigungsregen entsteht
Wie Konvektionsregen entsteht
Wie Frontregen entstehtInhaltsverzeichnis [Verbergen]
1 Entstehung und Formen
1.1 Steigungsregen
1.2 Konvektionsregen
1.3 Frontregen
2 Fallgeschwindigkeit
3 Wirkung
4 Siehe auch
5 Weblinks




Entstehung und Formen [Bearbeiten]
Regen entsteht aus Eiskristallen in der oberen Troposphäre, die als Kondensationskeime für die Ansammlung von weiteren Wassermengen dienen. Wenn sie dann aufgrund der Schwerkraft zur Erdoberfläche fallen, schmelzen sie aufgrund der Luftreibung und erhalten eine Tropfenform. Die Tropfengröße variiert. Der größte bisher fotografierte Tropfen hatte einen Durchmesser von 9 mm; in der Regel zerplatzt ein Tropfen bereits ab 6 mm in kleinere.

Unter bestimmten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen können Regentropfen auch verdampfen, bevor sie die Erdoberfläche erreichen (Geisterregen), bei tiefen Temperaturen in niedrigen Luftschichten hingegen auch gefrieren und als Eiskörner am Boden auftreffen (Eisregen, Hagel).

Ein Großteil des in der Erdatmosphäre enthaltenen Wasserdampfes verdunstet aus den Ozeanen. Daher sind Küstenlandstriche, an denen die vorherrschende Windrichtung landeinwärts und das Meer relativ warm ist, sehr niederschlagsreich.


Steigungsregen [Bearbeiten]
Steigungsregen, auch Stauregen genannt, ist eine Art der Regenentstehung. Wenn der Wind warme, feuchte Luft vom Meer oder Flachland an Gebirgszügen oder anderen orografischen Erhebungen aufsteigen lässt, wird die Luft mit zunehmender Höhe immer weiter abgekühlt. Dabei sinkt jedoch auch ihre Wasserdampfkapazität und die Lufttemperatur nähert sich immer weiter dem Taupunkt an. Zunächst kühlt sich die Luft nach dem Prinzip der trockenadiabatischen Abkühlung um einen Grad Celsius pro 100 Höhenmeter ab. Sobald eine relative Luftfeuchtigkeit von 100 Prozent erreicht ist, kühlt sich die Luft nach dem Prinzip der feuchtadiabatischen Abkühlung nur noch um ungefähr 0,6 °C pro 100 Meter ab. Bei dem Prozess kondensiert das gasförmige zu flüssigem Wasser, was latente Wärme freisetzt und zur Wolkenbildung führt. Je nach Stärke der Aufgleitbewegung und Luftfeuchtigkeit kommt es in der Folge oft zu heftigen Niederschlägen. Die konzentrieren sich an den jeweiligen orografischen Hindernissen und erreichen daher oft hohe Niederschlagsintensitäten, was zu Überschwemmungen und Hangrutschen führen kann (in Mitteleuropa besonders bei Vb-Wetterlagen). Gebirge haben auf Grund dieser Vorgänge meist eine Regen- bzw. Wetter- und eine Regenschattenseite. Die Regenseite wird auch als Luv-Seite und die Regenschattenseite als Lee-Seite bezeichnet. Auf der Lee-Seite erwärmt sich die Luft nach der Abregnung trockenadiabatisch um ein Grad Celsius pro 100 Meter, was den meist regenarmen Föhn hervorruft.


Konvektionsregen [Bearbeiten]
Der Konvektionsregen ist eine Art der Regenentstehung, vor allem in den tropischen Gebieten am Äquator anzutreffen. Da es dort die ganze Zeit schwül warm ist, verdampft Oberflächenwasser in großen Mengen, kondensiert in der Höhe: Cumulus-Wolken, die häufig zu Gewittern führen, bilden sich. In diesen Gebieten kommt es deswegen am Nachmittag sehr häufig zu Niederschlägen.


Frontregen [Bearbeiten]
Frontregen, auch Platzregen genannt, ist eine nach ihrer Entstehung an einer Front benannte Regenart.

Frontregen tritt auf, wenn warme, feuchte Luftmassen aus tropischen Gebieten auf kalte polare Luftmassen treffen. So schiebt sich die Warmluft über die Kaltluft. Weiter oben und zwischen den Fronten kühlt sich die warme Luft ab. Wolken bilden sich; es regnet. Diese Art von Regen ist in Europa häufig, nur von kurzer Dauer und auch örtlich sehr begrenzt. Es kann durchaus gelingen, einem solchen Regen alleine durch einen geringfügigen Ortswechsel auszuweichen.


Fallgeschwindigkeit [Bearbeiten]
Der kondensierende Wasserdampf bildet zunächst Feinsttröpfchen, die mit zunehmender Größe immer schwerer werden. Wenn die Gewichtskraft der Tropfen größer als deren Auftriebskraft geworden ist beginnt es zu regnen und die Regentropfen fallen mit zunehmender Geschwindigkeit zur Erde. Der Luftwiderstand der Tropfen nimmt mit dem Quadrat der Fallgeschwindigkeit so lange zu, bis Gewichtskraft und Widerstandskraft gleich groß geworden sind, dann fällt der Regentropfen mit konstanter Fallgeschwindigkeit weiter. Dieses Kräftegleichgewicht bei konstanter Fallgeschwindigkeit ist Ansatzpunkt für die folgende annähernde Berechnung:



Diese Beziehung kann nach der Fallgeschwindigkeit aufgelöst werden:

= 6,73 m/s = 24,23 km/h

Dabei haben die einzelnen Variablen folgende Bedeutung:

m: Masse des Tropfens
g: Erdbeschleunigung
cW: Widerstandsbeiwert des Tropfens
A: Kreisfläche des Tropfens als Widerstandsfläche
ρL: Dichte der Luft
vE: max. Fallgeschwindigkeit
r: Tropfenradius
ρW: Dichte des Wassers

Wirkung [Bearbeiten]
Regen wäscht die Luft aus. Neben dem Staub löst er auch Sauerstoff, Stickstoff, Kohlensäure, Schwefelsäure und Salpetersäure. Dadurch fördert er die Verwitterung von Gesteinen und wirkt als Dünger. Diese Beimengungen können so hoch konzentriert sein, dass er sich färbt (gelber Schwefelregen, roter Blutregen). Nach dem Regen ist auch die Pollenkonzentration der Luft reduziert.

Starker Regen führt zu Regenerosion des Bodens, aber auch an Maschinen (z. B. Flugzeugflügel), langanhaltender Regen kann zu Vernässung führen.

Answer 2

Das hängt von der Tropfengrösse und vom Wind ab. Die Fallhöhe spielt keine Rolle, weil die Tropfen schnell die Endgeschwindigkeit erreichen (Gleichgewicht zwischen Gravitation und Luftreibung).
Bei starkem Wind sind die Tropfen schnell und können empfindlich weh tun (wenn gross).
Bei Windstille spielt nur noch die Tropfengrösse eine Rolle. Bei Standard-Tropfengrösse sind die Tropfen ca.25 km/h schnell. Grosse Tropfen können deutlich schneller sein.
Die Geschwindigkeit kann aber auch Null sein, das ist dann Bodennebel.

P.S.: Standard-Tropfen entstehen bei langsam wachsenden Tropfen, bis sie aufgrund ihres Gewichtes zu fallen beginnen.

Answer 3

ca. 6,73 m/s oder 24,23 km/h
(kommt auf die Größe des Regentropfens an, ohne Wind etc.)


kann man sich auch selber ausrechnen, Formel steht hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Regen#Fallgeschwindigkeit

Answer 4

Die wesentlich interessantere Frage ist doch: Wird man nasser wenn man durch den Regen läuft oder wenn man durch den Regen geht??
Ich meine natürlich bei gleicher Regenmenge, Strecke und Körperstatur.
Ich frage mich das schon seit Jahren und weiß es immer noch nicht, weil ich keine Möglichkeit habe dies zu testen.

Grüßchen
Anja

Answer 5

Black Dog hat es genau eruiert.

Wenn Wind vorhanden ist, entsteht der subjektive Eindruck, dass der Regen heftiger ist. Fakt ist jedoch, dass lediglich zwei Geschwindigkeiten superponiert werden, einmal die Geschwindigkeit der Tropfen in Windrichtung und einmal die Fallgeschwindigkeit des Tropfens, wobei die Fallgeschwindigkeit des Tropfens so ist, wie Black Dog es gesagt hat.

Vielleicht kennt ihr ja das Beispiel aus dem Physik Unterricht mit den zwei Kugeln. Eine Kugel wird horizontal in Richtung einer zweiten Kugel abgeschossen und die zweite Kugel wird gleichzeitig fallen gelassen. Beide Kugeln treffen sich --> Superpositionsprinzip

Answer 6

So schnell wi die Tropfen laufen können!
also wie es oben steht!

Answer 7

Kommt darauf an, ob Wind weht oder nicht. Ansonsten gibt es die Normalfallkonstante mit 9,81 m/s² mit der kann man die Geschwindigkeit Physikalisch berechnen.