Gewitter

Ein Gewitter wird durch eine elektrische Entladung in der Luft verursacht, die sich optisch als greller Blitz und akustisch als donnerndes Geräusch zeigt. Meistens gehen Gewitter mit starken Winden sowie Regenfällen oder Hagelschlägen einher. Die vor einer Gewitterfront auftretenden Winde können sogar Sturmstärke erreichen und auch Tornados (rotierende Windhosen) auslösen, die lokal großen Schaden anrichten können.

In Deutschland sind im Sommer Gewitter viel häufiger anzutreffen als im Winter. Während Wintergewitter hier eher selten vorkommen, können sie jedoch gelegentlich zu starken Schneeschauern führen. In anderen Ländern treten die Gewitter oft in Verbindung mit starken Fallböen und Tornados auf.

Die Entstehung des Gewitters

Die Aufwärtsströmungen führen dazu, dass sich die feuchte Luft abkühlt und kondensiert. Dabei entstehen Wasserteilchen, die zu Wolken zusammenklumpen. Durch die weiteren Aufwärtsbewegungen der Luftmassen werden diese Wolken immer größer und höher, bis sie schließlich die Grenze der Troposphäre erreichen, in der die Temperatur wieder abnimmt. In diesem Bereich beginnt die Konvektion, ein Prozess, bei dem die warme Luft in der Gewitterwolke nach oben steigt und die abgekühlte Luft nach unten sinkt. Dies führt zu starken vertikalen Bewegungen innerhalb der Wolke, die für die Entstehung von Hagel, Regen, Blitz und Donner verantwortlich sind. Die Gewitterwolke kann aufgrund ihrer Größe und Höhe auch als Cumulonimbus bezeichnet werden. Sie kann eine Höhe von bis zu 18 Kilometern erreichen und eine Ausdehnung von mehreren Kilometern haben. Die Entstehung einer Gewitterwolke ist somit ein komplexer Prozess, der durch verschiedene Faktoren beeinflusst wird und letztendlich zu einem beeindruckenden Naturphänomen führt.

Für ein Gewitter müssen drei Bedingungen erfüllt sein. Dazu gehört ein Temperaturabfall in der Höhe, der mehr als 0,65 Grad Celsius pro 100 Höhenmeter beträgt. Zudem muss es eine ausreichende Feuchte in den unteren Luftschichten geben. Schließlich ist auch die Hebung der warmen und feuchten Luft entscheidend, um das Gewitter auszulösen. Durch die Hebung kühlt sich die Luft ab und erreicht schließlich die Taupunkttemperatur. An diesem Punkt beginnt der Wasserdampf in der Luft zu kondensieren und es bildet sich eine Quellwolke. Unter bestimmten Bedingungen kann diese Quellwolke zu einer Gewitterwolke heranwachsen.

In einer Gewitterwolke herrschen starke vertikale Luftbewegungen, die als Aufwinde bezeichnet werden. Diese Aufwinde verhindern ein vorzeitiges Abregnen kleinerer Regentröpfchen, da sie diese nach oben befördern und somit länger in der Wolke halten. Dadurch haben die Tröpfchen mehr Zeit, zu wachsen und sich mit Eiskörnchen zu verbinden. Die Eiskörnchen und Regentropfen werden durch die Aufwinde immer weiter nach oben transportiert. Dort herrschen sehr kalte Temperaturen und die Luftfeuchtigkeit ist hoch, wodurch die Tröpfchen und Körnchen schließlich gefrieren oder neues Eis anlagern. Dieser Prozess wird als Akkretion bezeichnet. Die Eiskörner werden kontinuierlich größer und schwerer, bis sie schließlich zu groß sind, um vom Aufwind getragen zu werden. An diesem Punkt fallen sie als dicke Regentropfen, Hagelkörner oder Graupel zur Erde herab. Es ist häufig der Fall, dass der Regen, der während eines heftigen Gewitterschauers fällt, aus geschmolzenem Hagel besteht.

Während des Aufstiegs in der Wolke stößt die Wassertröpfchen enthaltende Luft auf starke Winde, wodurch die Tröpfchen gefrieren und zu Eiskristallen werden. Diese Eiskristalle sind nun von negativen und positiven Ladungen umgeben, welche sich durch die Reibung aneinander abstoßen und so die elektrische Spannung in der Wolke erhöhen. Sobald die Spannung ein bestimmtes Maß erreicht hat, kommt es zum Blitz. Dabei sucht sich die negative Ladung einen Weg zur positiven Ladung aus, meist durch einen Kanal aus stark ionisierter Luft, der als Blitzkanal bezeichnet wird. Durch diesen Kanal fließt dann der Blitzstrom, welcher enorme Temperaturen und eine sehr hohe Leuchtkraft erzeugt. Der Blitz ist also das Ergebnis einer komplexen Wechselwirkung zwischen vertikalen Luftbewegungen, Wassertröpfchen, Eiskristallen und elektrischen Ladungen innerhalb einer Gewitterwolke. Zusätzlich können auch äußere Einflüsse wie Gebirge oder Gebäude die Entstehung und den Verlauf des Blitzes beeinflussen.

Die unterschiedlichen Größen der Eiskristalle führen zu einer Differenzierung der Ladungen, wodurch sich an den Grenzflächen zwischen Ab- und Aufwinden eine Separation der Ladungen ergibt. Als Folge entsteht eine elektrische Spannung, die letztendlich in einem Blitz entladen wird.

Verhalten bei einem Gewitter

Sollte ein Gewitter im Freien überraschen, ist es ratsam, nicht unter einem hohen Baum Schutz zu suchen. Obwohl ein altes Sprichwort besagt, dass Buchen sicherer sind als Eichen, birgt auch dieser Ort Gefahren. Auch ein Aufenthalt im Wasser oder in der Nähe des Ufers kann sehr riskant sein. Felsnischen und Metallkonstruktionen sollten ebenfalls gemieden werden, da sie eine große Gefahr darstellen.

Es gibt jedoch eine bessere Möglichkeit, sich vor einem Blitz zu schützen: nämlich in ein Gebäude zu flüchten. In einem Gebäude ist man am besten geschützt, da es komplett von der Erde isoliert ist und somit kein Strom vom Blitz aufgenommen werden kann. Auch hier sollte man jedoch einige Vorsichtsmaßnahmen beachten. Große Fenster und Türen sollten geschlossen gehalten werden, um zu verhindern, dass der Blitz durch sie hindurchschlägt. Auch elektronische Geräte wie Fernseher, Computer und Telefon sollten während eines Gewitters nicht benutzt werden. Ist kein Gebäude in der Nähe, kann man sich auch in eine Mulde, Senke oder Schlucht flüchten. Hier ist man etwas besser geschützt als auf freiem Feld, da der Blitz eher den höchsten Punkt in der Umgebung trifft. Auch sollte man sich von hohen Bäumen und Masten fernhalten, da diese ebenfalls als natürliche Blitzableiter dienen und somit das Risiko eines direkten Einschlags erhöhen können. Wichtig ist auch, Ruhe zu bewahren und keine panischen Bewegungen zu machen.

Um die Entfernung eines Gewitters annähernd genau zu bestimmen, zählen Sie die Sekunden zwischen dem Blitz und dem Donner und teilen Sie diese durch drei. Das Ergebnis entspricht in etwa der Entfernung in Kilometern. Ein Blitz kann bis zu zwanzig Kilometer zurücklegen, bevor er auf den Boden oder einen hohen Gegenstand trifft.