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Was sich bei Gewitter abspielt und wie es entsteht / Mit Hightech werden Entladungen geortet

Potz Blitz – am Himmel ist die Hölle los

Hameln. Gewitter in Hameln: Ein Blitz trifft eine 25 Meter hohe Linde am 164er Ring. Der mehr als 80 Jahre alte Baum wird gespalten, die Rinde platzt ab. Am Ostertorwall schlägt ein Blitz in einen Elektrokasten ein. Das bleibt nicht ohne Folgen: Der Strom ist weg, Ampeln, Telefone und Lüftungen fallen aus, Computer stürzen ab. Auf einem Golfplatz in Nordhessen sterben an diesem 29. Juni drei Frauen durch Blitzschlag, ein viertes Opfer erliegt später seinen Verletzungen in einer Klinik. Kein Einzelfall. „Jedes Jahr werden in Deutschland zahlreiche Menschen direkt oder indirekt von einem Blitz getroffen, heißt es in der Broschüre „Vorsicht Hochspannung“ des Deutschen Wetterdienstes (DWD). „Zählt man die Sekunden zwischen einem Blitz und dem zugehörigen Donner und teilt die Zahl durch drei, weiß man ungefähr, wie viele Kilometer entfernt das Gewitter ist. „Sind es weniger als fünf Sekunden, sollte man Schutz suchen.“ Nach Angaben des DWD übersteht man Gewitter am besten in festen Gebäuden. Auch das Auto, als sogenannter Faradayscher Käfig, ist sicher. Wird man im Freien überrascht, sollte man alleinstehende Bäume, hohe Türme und Masten, Metallzäune und Gewässer meiden und keinesfalls der höchste Punkt in der Umgebung sein.

veröffentlicht am 06.07.2012 um 06:00 Uhr

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Unsere Welt ist voller Gewitter: Etwa 3000 sind durchschnittlich gerade irgendwo auf unserem Globus aktiv. In Deutschland werden jährlich mehr als zwei Millionen Blitze registriert. Blitze innerhalb der Wolken sind sehr häufig. Deutlich weniger Entladungen sind gefährliche Erdblitze, also Blitze zwischen Wolke und Erdboden. In Deutschland sind das im Mittel etwa 200 000 bis 400 000 pro Jahr. Bei uns kann man an einem Ort demnach durchschnittlich 20 bis 40 Gewitter pro Jahr erleben. Entlädt sich ein Blitz, fließt kurzzeitig eine Stromstärke von bis zu 400 000 Ampere. Der eigentliche Blitzkanal, in dem sich die Luft innerhalb von Mikrosekunden auf 30 000 Grad Celsius erhitzen und dadurch explosionsartig ausdehnen kann, ist etwa fingerdick.

Eine akustische Schockwelle breitet sich kugelförmig aus: der Donner. Das in einiger Entfernung hörbare längere Grummeln entsteht, weil die Schockwelle zwischen dem Boden und den unterschiedlich temperierten Luftschichten in der Höhe gebrochen und immer wieder reflektiert wird. Einen Blitz ohne Donner gibt es nicht. Wenn der Blitz allerdings weiter als etwa 18 Kilometer entfernt in den Boden einschlägt oder der Blitz nur zwischen Wolkenarealen überspringt, spricht man von Wetterleuchten – der Donner ist dann am Boden nicht zu hören.

Gewitter entstehen, wenn stark unterschiedlich temperierte Luftmassen aufeinandertreffen oder in der Atmosphäre zwischen unten und oben besonders große Temperaturunterschiede bestehen. Dadurch steigen labile, feuchtwarme Luftmassen nach oben, die Feuchtigkeit kondensiert, schließlich entsteht eine vertikal mächtige Cumulonimbus-Wolke, die schon von Weitem durch ihre Amboss-Form als Gewitterwolke erkennbar ist. Die sich darin bildenden Wasser- und Eisteilchen wirbeln durch starke Auf- und Abwinde im Inneren der Gewitterwolke wie in Fahrstühlen aneinander vorbei. Die Bewegung der Teilchen bewirkt allmählich eine Polarisierung der natürlichen Luftelektrizität. Durch verschiedene, sehr komplexe Prozesse nimmt dabei die positive elektrische Ladung im oberen Teil der Wolke zu, während sich an der Wolkenunterseite eher die negativen Ladungen anreichern. Es baut sich ein immer größer werdendes elektrisches Spannungsfeld auf, das sich schließlich durch eine Art Kurzschluss – einen kräftigen Blitz – vorübergehend wieder ausgleicht. Dieser Ausgleich kann als Wolkenblitz zwischen zwei Wolken erfolgen oder als Erdblitz zwischen Wolke und Boden: Dabei öffnet von der Unterseite der Wolke eine meist negativ gepolte Vorentladung in kurzen und teilweise stark verästelten Sprüngen einen Kanal nach unten. Der Vorentladung springen von der Erdoberfläche eine oder mehrere Fangentladungen entgegen. Über den geöffneten Blitzkanal fließen anschließend in mehreren Schüben positive Ladungen in die Wolke nach oben.

Für den DWD spürt die Firma „nowcast GmbH“ aus München mithilfe der sogenannten „Time-of-Arrival“-Technik seit 2006 Blitze auf. „Um die auftretenden Blitze zu orten, wird ein Antennensystem mit einem B-Feld-Antennenpaar (magnetische Antennen) und einer GPS-Antenne zur Zeitmessung verwendet. Tritt nun ein Blitz auf, sendet dieser eine elektromagnetische Strahlung mit einem charakteristischen Verlauf aus. Wird dieses Signal von fünf Antennen geortet, kann es als Blitz bezeichnet werden“, erklärt DWD-Meteorologin Tanja Dressel. Durch die unterschiedlichen Zeitpunkte, an denen das Signal bei den verschiedenen Antennen ankomme („Time of Arrival“), lasse sich durch die fünf Sensoren genau festlegen, wo und wann der Blitz nun aufgetreten ist. Laut Tanja Wessel wurden am vergangenen Samstag in Deutschland 205 999 und am Sonntag 158 574 Blitze registriert.

Entlädt sich ein Blitz, fließt kurzzeitig eine Stromstärke von bis zu 400 000 Ampere. Dieses Foto machte Wesionär Stargazer in Bodenwerder.



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