Wahrscheinlich haben Sie dem Regen auch schon einmal zugesehen, wie er zu Boden fällt. Und sich dabei vielleicht die Frage gestellt: Wie sieht eigentlich ein Regentropfen aus? Nein?
Zugegeben, es ist nicht gerade die Frage der Fragen, mit der Sie im Bekanntenkreis prahlen können, wenn Sie deren korrekte Antwort kennen. Auch nicht, wenn Sie wie ich Meteorologe sind. Dennoch finde ich es spannend zu verstehen, warum ein Regentropfen aussieht, wie er eben aussieht. Also: Wie sieht ein Regentropfen nun aus? Stellen Sie sich ihn vielleicht ungefähr so vor?
Dann muss ich Sie leider enttäuschen. Ein Regentropfen kann zwar unterschiedliche Formen einnehmen, aber nicht jene wie im obigen Bild. So sieht ein Regentropfen höchstens auf einer Kinderzeichnung oder auf dem Muster eines Duschvorhangs aus.
Ist ein Regen- oder Wassertropfen sehr klein, bis etwa 2 mm Durchmesser, dann ist er nahezu kugelförmig. Die Wassermoleküle ordnen sich nämlich immer in einem bestimmten Muster an (wegen der positiv und negativ geladenen Bereiche). Die daraus resultierende Oberflächenspannung ist es, welche die Wassermoleküle dazu bewegt, sich zu einer Kugel zusammenzuziehen.
Kleiner Exkurs
Anschauliches Beispiel einer Oberflächenspannung: Dank der Oberflächenspannung können Insekten wie die Wasserläufer sich auf der Wasseroberfläche fortbewegen, ohne darin einzusinken.
Zurück zum Thema. Ist der Regentropfen etwa 2 bis 5 mm gross, nimmt einerseits seine Oberflächenspannung ab. Andererseits kommt der Luftwiderstand ins Spiel, da der Tropfen zu Boden fällt, wenn er grösser wird. Durch den Luftwiderstand wird der Tropfen abgeplattet. Er sieht dann quasi wie eine Bohne aus.
Ist der Regentropfen etwa 5 bis 7 mm gross, etwa bei heftigem (Gewitter-)Regen, bekommt er an seiner Unterseite (dort, wo der Luftwiderstand wirkt) eine grössere Delle. Er hat dann quasi die Form einer umgedrehten Schüssel oder eines Pilzes ohne Stiel.
Wächst der Tropfen noch weiter, wird der Luftwiderstand irgendwann einmal so gross, dass die Form des Tropfens im Extremfall einem Fallschirm ähnlich sieht. Meist wird dann der Regentropfen (auch wegen der zu geringen Oberflächenspannung) auseinandergerissen und zerfällt in mehrere kleinere Tropfen. Physikalisch ist es also gar nicht möglich, dass ein Regentropfen beliebig gross werden kann.
Wenn Sie das nächste Mal den Regen beobachten, sehen sie vielleicht trotzdem die Regentropfenform, die meist auf einer Kinderzeichnung zu finden ist. Dass dies jedoch nicht die wahre Form ist, wissen Sie spätestens jetzt. Es liegt nämlich daran, dass unser Auge nicht genügend schnell ist, den Tropfen in seiner wahren Form zu erfassen. Wer weiss, vielleicht können Sie mit diesem Wissen Ihre Bekannten ja trotzdem beeindrucken :-).
Link: Sieben Fakten zum Regen
Video (ARD "Das Erste", externer Link): Wie dick werden Regentropfen?