Muster des Monats; (c) Stephan Matthiesen

Diese Wolken sind recht regelmäßig in Streifen angeordnet. Was geht hier vor?

Die Wolkenart würde ich als Cirrocumulus floccus undulatus beschreiben. Wolkennamen klingen zwar ähnlich wie biologische Artnamen, aber die Wolkenklassifizierung ist leider im Detail nicht immer so eindeutig wie die biologische Systematik, weil Wolken flüchtige Erscheinungen sind, die sich verändern und Übergangsformen bilden und weniger klar bestimmbare Merkmale als Tiere oder Pflanzen haben. Dennoch lassen sich gut zehn Gattungen unterscheiden, die man je nach ihrer Höhe in vier Familien (tiefe, mittelhohe, hohe sowie vertikale Wolken) gliedert, mit weiteren Unterteilungen in Arttypen und Unterarttypen - eine Übersicht findet sich in der Wikipedia oder im Wetterlexikon des DWD.

Cirrocumulus sind, wie die umgangssprachliche Bezeichnung "kleine Schäfchenwolken" andeutet, dünne Flecken oder Schichten von kleinen weißen Wolkenteilen, die sich ähneln und die voneinander isoliert, aber oft auch aneinandergedrängt bzw. verwachsen sind - also insgesamt ein wenig wie eine Schafherde am Himmel aussehen. Cirrocumulus ist eine Wolkengattung in 5 bis 10 km Höhe und gehört damit zu den hohen Wolken.

Eine sehr ähnliche Gattung ist Altocumulus oder "große Schäfchenwolken": Sie erscheinen vom Boden aus gesehen größer, weil sie mit 2 bis 5 km nicht so hoch liegen und damit zu den mittelhohen Wolken gehören. Ansonsten sehen sie aber praktisch genauso aus, sodass man Altocumulus und Cirrocumulus manchmal nur schwer unterscheiden kann, weil man ihre Höhe ja vom Boden aus kaum bestimmen kann. Der Namensbestandteil "cumulus" ist übrigens das lateinische Wort für "Haufen", und "altus" ist Latein für "hoch" - verwirrenderweise, weil in der Meteorologie nur die mittelhohen Wolken "Alto-" heißen, während die wirklich hohen Wolken mit "Cirr-" (nach "cirrus" für "Haarlocke") beginnen.

Der Arttyp "floccus" (Latein für "Flocke") beschreibt flockenartige Wolken, bei denen jedes Wolkenteil wie ein kleiner Bausch aussieht:

Cirrocumulus floccus; (c) Stephan Matthiesen

Und schließlich bedeutet "undulatus" (von "unda" für "Welle"), dass diese Wolken wellenartig aussehen, dass also die Wolkenteile in parallelen Streifen, ähnlich wie die Wellenkämme bei Meereswellen, angeordnet sind. Dies geht tatsächlich oft auf wellenförmig auf und ab schwingende Luftströmungen zurück:

Schwerewellen; (c) Stephan Matthiesen

Grundsätzlich entstehen Wolken, wenn die Luft abkühlt; ab einer bestimmten Temperatur kondensiert dann der Wasserdampf. (Brillenträger kennen den Effekt leider derzeit nur allzu gut, wenn die warme, feuchte Atemluft durch die Corona-Alltagsmaske auf die Brille geleitet wird und dann am kühleren Glas sofort kondensiert.) Wenn Luft aufsteigt, lässt der Druck nach und sie dehnt sich aus und kühlt dabei ab. Daher haben Wolken oft mit aufsteigender Luft zu tun.

Wenn eine Luftströmung also (wie in der Grafik) wellenförmig auf und ab schwingt, können sich Wolken an den jeweiligen Wellenbergen bilden, wo die Luft aufgestiegen ist. Warum kommt es aber überhaupt zu solchen Wellen?

Wellen treten auf, wenn die Atmosphäre stabil geschichtet ist. Was heißt das? Stellen wir uns vor, dass ein Luftpaket ein wenig angehoben wird und in eine höhere Luftschicht gelangt. Dann dehnt es sich aus und kühlt sich ab. Nun gibt es zwei Möglichkeiten: Wenn die umgebende Luft wärmer ist als das aufgestiegene Paket, dann ist das Luftpaket schwerer als die Umgebung und sinkt wieder nach unten: Die Luftschichtung ist stabil, weil Luftpakete wieder dorthin zurück sinken, wo sie herkommen. Wenn aber die Umgebungsluft kühler als das aufgestiegene Luftpaket ist, dann ist es leichter und wird immer weiter aufsteigen: Die Schichtung ist labil und es kommt zur Konvektion, sodass große Mengen Luft aufsteigen und oft dicke, große Haufenwolken entstehen.

Wenn bei einer stabilen Schichtung ein Luftpaket durch irgendeine Störung etwas angehoben wird, sinkt es wieder ab, schießt dann aber über die ursprüngliche Position hinaus und sinkt weiter ab. Dort ist es aber nun wärmer als die Umgebung, sodass es wieder aufsteigt, wieder über die Ursprungshöhe hinausschießt und dann wieder absinkt - es schwingt also auf und ab, ähnlich wie ein Korken auf dem Wasser, den man etwas hebt und der sich dann eine Weile lang auf und ab bewegt. Wenn dann noch Wind dazu kommt, dann ergibt sich eine Wellenbewegung der Luft wie in der obigen Grafik. Solche Wellen nennt man interne Schwerewellen, da sie im Inneren der Luft stattfinden und die rückstellende Kraft letztlich die Schwerkraft ist.

Die Frequenz, mit der ein Luftpaket auf und ab schwingt, ist in der Meteorologie eine wichtige Größe. Man nennt sie Brunt-Väisälä-Frequenz nach dem walisischen Meteorologen David Brunt (1886-1965) und dem finnischen Meteorologen Vilho Väisälä (1889-1969). Typischerweise dauert eine Schwingung etwa zehn Minuten, aber der genaue Wert hängt von den Umständen ab. Je stabiler die Schichtung ist, desto stärker werden die Luftpakete wieder zurück gedrückt und desto schneller sind die Schwingungen; sie hängt also davon ab, wie stark die Temperatur mit der Höhe variiert. Wie sie genau abgeleitet und berechnet wird, führt hier zu weit, ist aber in der englischen Wikipedia erklärt.