Seit Jahrtausenden sind sie f\u00fcr viele Menschen beeindruckend und
\nfurchterregend zugleich und auch am vergangenen Wochenende sorgten
\nsie f\u00fcr zahlreiche Schlagzeilen: Gewitter.<\/p>\n
Fr\u00fcher schrieb man Blitz und Donner dem
\nZorn der G\u00f6tter zu, heute werden die Gr\u00fcnde f\u00fcr das Naturschauspiel
\nin der Physik gesucht und gefunden:
\nZun\u00e4chst einmal muss sich eine Gewitterwolke (Cumulonimbus) bilden,
\nin der starke Aufwinde kleine Eisteilchen nach ganz oben tragen. Wenn
\ndiese auf ihrem Weg mit gro\u00dfen, nicht gefrorenen Wassertr\u00f6pfchen
\nzusammensto\u00dfen, findet eine Ladungstrennung statt: Die schweren
\nWassertr\u00f6pfchen sind anschlie\u00dfend negativ geladen, die kleinen
\nEisteilchen positiv. Dadurch befindet sich in der Gewitterwolke
\npositive Ladung im oberen Teil, w\u00e4hrend die untere H\u00e4lfte negativ
\ngeladen ist – \u00e4hnlich wie bei einer Batterie (siehe rechts Grafik A
\nunter www.dwd.de\/tagesthema).<\/p>\n
Da die Natur stets versucht, ein Gleichgewicht herzustellen, muss
\ndieser Ladungsunterschied ausgeglichen werden: Dies geschieht durch
\nBlitze. Es gibt Blitze innerhalb der Wolke und Blitze zwischen Wolke
\nund Boden.<\/p>\n
Letztere beginnen mit einem sogenannten „Leitblitz“, der sich mit
\nstarken Ver\u00e4stelungen von Wolke Richtung Erde ausbreitet (Bild B).
\nN\u00e4hert sich dieser negativ geladene Leitblitz dem Erdboden, so steigt
\nan den Spitzen von exponierten Objekten (z.B. von Kircht\u00fcrmen oder
\nB\u00e4umen) die positive Ladung, bis ein bestimmter Wert \u00fcberschritten
\nwird. Dann starten von den Spitzen dieser Objekte Fangentladungen,
\ndie dem Leitblitz entgegenwachsen (Bild C).<\/p>\n
Wo nun der Blitz am Boden einschl\u00e4gt, h\u00e4ngt von der Fangentladung ab,
\ndie als erstes mit dem Leitblitz zusammentrifft.
\nErst nach diesem Zusammentreffen beginnt die Hauptentladung, die wir
\noptisch wahrnehmen. Diese startet \u00fcbrigens am Einschlagspunkt und
\npflanzt sich Richtung Wolke fort, also von unten nach oben, was
\nvielen nicht bewusst ist (Bild D). So wird negative Ladung Richtung
\nBoden gef\u00fchrt und der Ladungsunterschied ausgeglichen.<\/p>\n
Und wie entsteht der Donner, der viele Menschen zusammenzucken und
\nerschrecken l\u00e4sst? Das ist etwas schneller erkl\u00e4rt, als der Blitz:
\nDer Blitz erw\u00e4rmt die Luft auf bis zu 30.000 \u00b0C, wodurch sie sich
\nrasend schnell ausdehnt. Sie \u00fcberschreitet die Schallgeschwindigkeit
\nund durchbricht mit einem Knall die sogenannte Schallmauer – es
\ndonnert!
\nBlitz und Donner finden also quasi zur selben Zeit statt. Das Licht
\ndes Blitzes bewegt sich aber rasant mit Lichtgeschwindigkeit (300.000
\nKilometer pro Sekunde), w\u00e4hrend der Klang des Donners sich recht
\n„langsam“ mit der Schallgeschwindigkeit (330 Meter pro Sekunde)
\nfortbewegt. Deshalb sieht man den Blitz meist viel eher, als dass man
\nden Donner h\u00f6rt.<\/p>\n
Wenn man die Sekunden zwischen Blitz und Donner z\u00e4hlt und diese durch
\ndrei teilt, erh\u00e4lt man also eine ungef\u00e4hre Kilometerangabe, wie weit
\ndas Gewitter noch weg ist. Betr\u00e4gt der Abstand beispielsweise drei
\nSekunden, ist das Gewitter ca. einen Kilometer entfernt.<\/p>\n
Nach einem ruhigen Wochenstart am gestrigen Montag werden heute und
\nin der kommenden Nacht wieder viele Blitze am Himmel zu sehen sein.
\nUnd der interessierte Leser kann sich nun nicht nur an dem imposanten
\nNaturschauspiel erfreuen, sondern – sofern nicht vorher bereits
\nbekannt- auch nachvollziehen, welche Prozesse zur selben Zeit in der
\nAtmosph\u00e4re ablaufen.<\/p>\n
Dipl.-Met. Magdalena Bertelmann
\nDeutscher Wetterdienst
\nVorhersage- und Beratungszentrale
\nOffenbach, den 07.07.2015<\/p>\n
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst<\/a><\/p>\n
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