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Wetterthema

23.07.2013

Blitz und Donner

Nichts fürchteten die tapferen Gallier mehr, als dass ihnen der Himmel auf den Kopf fiele. Die schweren Gewitter der kommenden Tage hätten ihnen vermutlich das Fürchten gelehrt.

Denn Blitz und Donner sind tatsächlich furchteinflößende Naturphänomene. Die moderne Wissenschaft sieht das zwar etwas nüchterner, die letzten Geheimnisse konnte sie den gewaltigen elektrischen Entladungen am Himmel jedoch bis heute noch nicht entreißen.

Als einer der Pioniere der Blitzforschung gilt der amerikanische Naturwissenschaftler und Staatsmann Benjamin Franklin, der 1752 bewies, dass Blitze elektrische Entladungen sind, indem er Drachen in Gewitterwolken lenkte um Blitze auszulösen. Heute ist man sich einig, das durch Wassertropfen und Eisteilchen, die in Gewitterwolken auf- und absteigen elektrische Ladungen getrennt und somit Spannungen erzeugt werden. Es sind jedoch noch nicht alle Einzelheiten dieser Vorgänge zweifelsfrei geklärt, was aufgrund des gefährlichen Forschungsgegenstandes durchaus nachvollziehbar ist.

Denn bei einem schweren Gewitter wurden bereits elektrische Feldstärken von über 200 000 Volt pro Meter gemessen. Theoretisch bedürfte es jedoch etwa 3 Millionen Volt pro Meter, damit es in der gut isolierenden Luft zu einer Entladung kommt. Wahrscheinlich erhöht jedoch die Luftfeuchtigkeit die elektrische Leitfähigkeit in einer Gewitterwolke.

Damit ein Blitz seinen Weg entweder von Wolke zu Wolke oder zur Erde findet, muss zuerst ein Blitzkanal entstehen. Durch sogenannte Runaway-Elektronen wird die Luft in einer Kettenreaktion ionisiert, also leitfähig gemacht. Nachdem dieser Leitblitz den Weg freigemacht hat kann die Hauptentladung stattfinden, deren Stromstärken etwa 20 000 Ampère beträgt.

Am Erdboden verteilt sich diese Ladung kegelförmig im Erdboden. Hierbei schmelzen Temperaturen von bis zu 30 000 Grad sogar das Gestein, wovon mitunter zu Quarzglas geschmolzener Sand, sogenannte Fulgurite, zeugen. Diese extrem hohen Temperaturen sind auch für das Entstehen des Donners verantwortlich. Denn die Luft erhitzt sich in der Nähe des Blitzes explosionsartig und löst den viele Kilometer weit hörbaren Donnerknall aus.

Da sich der Schall im Vergleich zum blitzschnellen Licht nur mit etwa 300 Metern pro Sekunde ausbreitet. Kann man die Entfernung eines sich nahenden Gewitters mit Hilfe der Zeitverzögerung zwischen Blitz und nachfolgendem Donner abschätzen, drei Sekunden Zeitunterschied entsprechen hierbei ziemlich genau einem Kilometer.

In Deutschland finden 90 Prozent der Gewitter im Sommer zwischen Juni und August statt. Dann werden landesweit etwa 700 000 bis über 1 Millionen Blitze pro Monat gezählt. Über das ganze Jahr sind es etwa 2 bis 3 Millionen. Die gewitterträchtige Luftmasse, die sich nun aus Westen kommend in den nächsten Tagen in Deutschland breit macht, ist somit für die Jahreszeit nicht ungewöhnlich. Und am Wochenende wird die Temperatur und Feuchte und damit auch das Gewitterrisiko nach einer kurzen Wetterberuhigung am Donnerstag und Freitag bereits erneut kräftig ansteigen.

Dienstag, 23. Juli 2013

Tim Staeger
ARD-Wetterredaktion

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