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Wetterthema

02.07.2013

Hagel

Welche Kräfte sind am Werk, wenn Eisklumpen vom Himmel fallen?

Hagel ist immer wieder ein beeindruckendes und gefürchtetes Wetterphänomen. Den Bauern wird die Ernte verhagelt, den Autofahrern die Windschutzscheiben zertrümmert und die Ziegel liegen mitunter plötzlich im Vorgarten. Bei extremem Hagelschlag fallen Eisklumpen vom Himmel, die bis zu einer Größe von Tennisbällen angewachsen sind und auch für Leib und Leben eine Gefahr darstellen. Man darf sich fragen welche Kräfte hier am Werk sind.

Ein zum Verständnis vieler Wetterphänomene hilfreiches Fundamentalprinzip der Natur ist die Energieerhaltung. Es besagt eben, dass keine Energie verloren geht, nur in verschiedene Formen umgewandelt wird. So besitzt ein friedlich auf einer Fensterbank ruhender Blumentopf sogenannte potenzielle Energie aufgrund seiner Höhe. Wird er jedoch aus versehen von dort herunter gestoßen, so wandelt er diese in Bewegungsenergie um. Und wenn er dann auf der Straße aufschlägt wird diese Bewegungsenergie wiederum umgewandelt, nämlich in Wärme, welche dann der Umgebung zugeführt wird.

Vergleichbare Prozesse können in der Atmosphäre unter günstigen Umständen faustgroße Eisklumpen entstehen lassen: Die Moleküle des Wasserdampfes in einer feucht-warmen Luftmasse enthalten sehr viel Bewegungsenergie, da sie sich frei bewegen können. Bei einem Gewitter kondensiert dieser Wasserdampf – es entstehen die typischen hochreichenden Gewitterwolken. Da die Wassermoleküle im flüssigen Aggregatszustand sehr eng und unbeweglich aufeinander sitzen, haben sie einen großen Teil ihrer Bewegungsenergie in Form von Wärme an die umgebende Luft abgegeben. Diese steigt nun auf, wodurch weitere Feuchtigkeit kondensiert und der Auftrieb damit noch verstärkt wird.

In besonders großen Gewitterzellen können diese Aufwinde weit über 100 km/h schnell werden. Dadurch werden Regentropfen nach oben in kältere Luftschichten gehoben, wo sie zu kleinen Eislumpen gefrieren. Mitunter sinken diese wieder ab und es lagert sich eine neue Wasserschicht nach dem Zwiebelprinzip an und gefriert beim erneuten Aufstieg. Dieses Spiel kann so lange weitergehen, bis das nun gewachsene Hagelkorn aus dem Bereich der starken Auf- und Abwinde entflieht, oder schlichtweg zu schwer geworden ist.

Somit hängen Größe und Gewicht eines Hagelkorns von der Stärke der Aufwinde ab, welche in der Gewitterwolke herrschen. Das größte bisher gefundene Exemplar stammt aus Kasachstan und brachte 1,9 kg auf die Waage! Am 29. Juni 2006 fielen in Villingen-Schwenningen Hagelklumpen mit einem Durchmesser von bis zu 12 cm vom Himmel und verursachten innerhalb von nur 20 Minuten einen Schaden von geschätzten 150 Millionen Euro.

Am Mittwoch könnte die Kaltfront des Tiefs „Sky“ vor allem in der Osthälfte Deutschlands Gewitter mit Hagel auslösen. In den Folgetagen dehnt das Azorenhoch jedoch seinen Einfluss wieder bis nach Mitteleuropa aus und sorgt für freundliches und ruhiges Sommerwetter - ohne Hagelschlag.

Dienstag, 2. Juli 2013

Tim Staeger
ARD-Wetterredaktion

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