Warum ist Schnee weiß?

Im Ozean scheint Wasser blau zu sein. Das hängt mit der sogenannten Lichtabsorption zusammen – denn eigentlich ist Wasser in seiner flüssigen Form durchsichtig. Auch, wenn Wasser zu Eis gefriert, bleibt es durchsichtig. Da stellt sich doch die Frage, warum Schnee weiß ist. Schließlich besteht er aus gefrorenen Wassertropfen.

Viele kleine Eiskristalle

Wolken bestehen aus vielen kleinen Tröpfchen. Sinken die Temperaturen in den Luftschichten, in denen sich die Wolke befindet, fließen diese Tröpfchen zusammen und bilden immer größere und schwerere Tropfen, die schließlich zur Erde fallen. Liegen die Temperaturen oberhalb der Erdoberfläche bei über vier Grad Celsius, fallen die Tropfen als Regen herab. Sind die Temperaturen niedriger, bleiben die Tropfen in ihrer kristallinen Form und es fällt Schnee.

Die Eiskristalle, die vom Himmel fallen, sehen oft ganz unterschiedlich aus, wenn man sie genauer betrachtet. Allerdings haben sie alle eines gemeinsam: Sie beruhen auf einer sechseckigen Grundstruktur. Die Wassermoleküle ordnen sich beim Gefrieren nämlich zu sechseckigen Ringen an.

Ein Eiskristall weist viele glatte Flächen auf. Aufgrund der atmosphärischen Bedingungen entstehen einzigartige und komplexe Gebilde. So sind die Kristalle sternförmig und weisen eine fein verästelte Struktur auf, die so einzigartig ist, dass es nie zwei identische Eiskristalle gibt. Wenn sie so vom Himmel fallen, lagern sich die Kristalle oft zu watteartigen Flocken zusammen.

Die diffuse Reflexion

An sich ist jeder einzelne Eiskristall genauso durchscheinend wie Wasser oder Glas. Was wir allerdings nicht vergessen dürfen: Immer, wenn das menschliche Auge Schnee sieht, ist irgendeine Lichtquelle vorhanden. Tagsüber handelt es sich dabei natürlich um die Sonne.

Nachts sind Straßenlaternen, der Mondschein oder die Scheinwerfer des Autos die Lichtquelle. Sie trägt nicht nur dazu bei, dass wir den Schnee vor uns sehen. Das Licht wandert auch durch jeden einzelnen Eiskristall hindurch.

An der glatten Oberfläche des Kristalls wird ein Teil des Lichtstrahls aber immer zurückgeworfen – ähnlich, wie bei einem Spiegel, einer Glasscheibe oder einer Wasseroberfläche. Passiert ein Lichtstrahl den äußersten Eiskristall einer Schneeflocke oder einer anderen Ansammlung vieler kleiner Eiskristalle, trifft er auf einen darunterliegenden Kristall.

Auch dessen Oberfläche reflektiert das Licht. Die Strahlen, die dennoch durch den Eiskristall dringen können, treffen anschließend erneut auf einen Kristall, der wiederum einen Teil des Lichts reflektiert.

Dies geschieht kontinuierlich und in alle Richtungen. So kann letztendlich nur sehr wenig Licht die Anhäufung der vielen winzigen Kristalle durchqueren. Ein Großteil des Lichts wird in jede erdenkliche Richtung zurückgeworfen. Eben diesen Vorgang nennt sich im Fachjargon diffuse Reflexion.

Das Sonnenlicht verleiht die weiße Farbe

Die diffuse Reflexion ändert an der Farbe des Lichts nichts. Das Licht der Sonne enthält alle Wellenlängen des Lichts und ist damit weiß. So kommt es, dass auch der Schnee in Weiß wahrgenommen wird. Ganz ähnlich ist das auch bei Wolken oder Nebelschwaden, die ebenfalls weiß erscheinen – obwohl sie aus kleinen Wassertröpfchen bestehen.

Das Mondlicht ist – da es sich dabei nur um reflektiertes Sonnenlicht handelt – in seiner Wellenlänge dem Sonnenlicht sehr ähnlich. So erscheint auch häufig Nachts der Schnee weiß. Das Licht von Scheinwerfern und Laternen ist dagegen entweder kalt oder warm. So erscheint der Schnee in künstlichem Licht meist etwas blau– oder aber gelbstichig.

Lichtverhältnisse verändern die Farbe

Merke: Entscheidend für die Farbe des Schnees, sind die Lichtverhältnisse. Während des Sonnenuntergangs, wenn die Sonne einen rötlichen Farbton annimmt, schimmert dann auch der Schnee in einem rosigen Ton. Liegt der Schnee im Schatten und wird er nicht direkt von der Sonne angestrahlt, spiegelt er – zumindest bei schönem Wetter – das Blau des Himmels.

Vielen Menschen fällt diese Farbvariation in der Hektik ihres Alltags überhaupt nicht auf – wenn es im nächsten Winter wieder schneit, wollen wir einmal besonders auf die vielen Nuancen des Schnees achten.

Zusammenfassung

Anfang November freuen sich schon viele auf die ersten Schneeflocken, die hoffentlich bald vom Himmel fallen. In den letzten Jahren mussten wir uns allerdings immer etwas länger gedulden – oft konnten wir uns nicht einmal über weiße Weihnacht freuen.

Wenn es dann doch endlich so weit ist, sorgt die weiße Winterlandschaft im Freien für gemütliche Stimmung und macht Lust auf einen kleinen Spaziergang mit Tee und heißer Schokolade. Der Grund dafür, dass Schnee weiß und nicht durchsichtig ist, ist seine kristalline Struktur. Jeder einzelne Eiskristall reflektiert das Licht in alle Richtungen. Da das Sonnenlicht alle Wellenlängen enthält und damit weiß erscheint, verleiht es auch dem Schnee seine weiße Farbe.