Regentropfen-Wachstum – Wie groß kann ein Regentropfen werden?

Sicher ist dir schon aufgefallen, dass Regentropfen nicht beliebig groß werden können und es eine natürliche Grenze für deren Wachstum zu geben scheint. In der Tat kommen die Tropfen meist nicht über einen Durchmesser von 5 mm hinaus, in Platzregen erreichen sie auch bis zu 9 mm. Aber warum werden sie nicht größer? Das Verhältnis zwischen Tropfendurchmesser und Masse ändert sich nicht gleich, ein im Durchmesser verdoppelter Tropfen würde bei perfekter Kugelform eine Verachtfachung der Masse erfahren, während sich seine für den Luftwiderstand entscheidende Querschnittsfläche nur vervierfacht. Kurz: Größere Tropfen können deutlich schneller fallen. Das führt dazu, dass kleinere Tröpfchen den Luftwiderstand kaum „spüren“, während die Größeren im schnellen Fall einem deutlich stärkeren Luftstrom ausgesetzt sind. Diese Tropfen beginnen, die eigentlich sehr stabile Kugelform zu verlassen und verformen sich zunehmend. Sind sie zu groß, so reicht die Oberflächenspannung des Wassers nicht mehr aus, den Tropfen zusammen zu halten und er zerspringt in viele kleinere Tropfen. Vielleicht fragst du dich nun, wie so ein großer Tropfen eigentlich aussieht – genau dazu folgt hier in der kommenden Woche ein Beitrag.

Text: Michael Thomas
Bilder: Olaf Börner