Wie ein Gewitter entsteht

Blitz und Donner: Wie entstehen diese Naturphänomene?

Ein Gewitter entsteht, wie andere Wolken auch: Die Sonne erwärmt den Erdboden und dieser die darüberliegenden Luftmassen. Da warme Luft leichter ist als kalte, steigen Luftblasen auf und kühlen dabei wieder ab. Je kälter die Luft wird, desto weniger Feuchtigkeit kann sie binden. Deshalb kondensiert die vom Boden mitgebrachte Feuchtigkeit am sogenannten Taupunkt – und bildet Wolken. Zunächst sind das harmlose Quellwolken … Wenn aber sehr viel Luft auf einmal aufsteigt und ständig weiterer Nachschub aus den bodennahen Schichten bekommt, können sich diese zu mächtigen Gewitterwolken auftürmen. In unseren Breiten wachsen sie 8 bis 12 km hoch. In den Tropen nicht selten auch bis zu 16 Kilometern. In der Gewitterwolke herrschen starke Aufwinde, die 150, manchmal auch 200 km/h erreichen können. Die verhindern zunächst, dass kleinere Regentropfen aus der Wolke nach unten fallen. Die Regentropfen werden immer wieder nach oben getragen, wo sie schließlich gefrieren und solange "wachsen", bis die Eiskörner so schwer geworden sind, dass sie von den Aufwinden nicht mehr gehalten werden können. Dann fallen entweder sehr dicke, kalte Regentropfen, Graupel oder sogar Hagelkörner aus der Gewitterwolke auf die Erde. Die dicken Regentropfen eines typischen Platzregens , sind nicht anderes als aufgeschmolzene Hagelkörner. Einzelne Gewitterzellen sind meist harmlos. Doch durch  aus dem Gewitter kommende Fallböen können oft sogenannte Multizellengewitter entstehen. Die herabfallende kalte Luft sorgt dafür, dass neue feuchte Schichten aufsteigen und immer neue Gewittertürme wachsen lassen. Im Extremfall können sich solche Gewitterzellen über mehrere 100 Kilometer linienförmig anordnen. An der Vorderseite solcher "Böenlinien" treten meist kräftige Sturmwinde auf. Was genau passiert, wenn Gewitterwolken Blitze "schleudern" ist bis heute noch nicht ganze genau erforscht. Im Grunde ist ein Blitz eine Funkenentladung bzw. ein kurzzeitiger Lichtbogen zwischen Wolken oder zwischen Wolken und der Erde. Dabei werden elektrostatische Aufladungen ausgeglichen. Experten sprechen bei Blitzen auch von "Elektrometeoren". Durch die Aufwinde innerhalb einer Gewitterwolke kollidieren kleinere Eiskristalle mit größeren und geben dabei Elektronen an die Graupelteilchen ab. Diese sinken in den unteren Rand der Wolke und nehmen dabei die negative Ladung mit. Der obere Teil der Wolke, aber auch die Luft über dem Erdboden, ist dagegen positiv geladen. Wenn es blitzt, ist das nichts anderes als ein Spannungsausgleich innerhalb der Wolke – oder zwischen Wolke und Erde. Für Blitze zwischen der Wolke und der Erde muss der Potentialunterschied einige 10 Millionen Volt betragen. In welche Richtung dieser Ausgleich erfolgt, ist übrigens unterschiedlich. Blitze können genau so gut vom Himmel zur Erde zucken wie umgekehrt von der Erde ausgehend zur Wolke. Was wir als Blitz wahrnehmen, sind in Wahrheit immer mehrere Entladungen. Dadurch kommt das Flackern eines Blitzes zustande.  Es wurden schon Blitze mit bis zu 42 Entladungen beobachtet, eine davon dauert im Durchschnitt nur 0,0004 Sekunden. Die Stromstärke eines Blitzes beträgt im Durchschnitt etwa 20.000 Ampere. Bei so genannten, weit stärkeren, Positivblitzen kann sie aber auch bis zu 300.000 Ampere betragen. Im Durchschnitt sind Blitze in unseren Breiten 1 bis 2 Kilometer lang. In den Tropen aufgrund der höheren Luftfeuchtigkeit 2 bis 3 Kilometer. Mit einem Blitzradar wurden aber auch schon Längen von 140 Kilometer gemessen. Donner wird vom Blitz verursacht. Um den Blitzkanal wird die Luft schlagartig auf bis zu 30.000 °C erhitzt, was dem Fünffachen der Oberflächentemperatur der Sonne entspricht. Das führt zu einer explosionsartigen Ausdehnung der Luft – was wir als Donnerknall wahrnehmen. Die hohe Temperatur ist es auch, was einen Aufenthalt im Wald während eines Gewitters lebensgefährlich machen kann. Schlägt der Blitz in einen Baum ein, kann dieser durch das in ihm enthaltene Wasser und die schlagartige Hitze des Blitzes explodieren, da das Wasser verdampft und den Baum sprengen kann.

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(KURIER.at) Erstellt am
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