Wetterphänomene: Wie entstehen Blitz und Donner?
Blitz und Donner sind beeindruckende Naturphänomene, die viele Menschen faszinieren, aber auch ein gewisses Maß an Angst hervorrufen können. Die Entstehung dieser Phänomene ist ein komplexer Prozess, der mit elektrischen Ladungen in der Atmosphäre zu tun hat. In diesem Artikel werden wir die Grundlagen des Wetters und die spezifischen Bedingungen, die zur Bildung von Blitz und Donner führen, genauer untersuchen.
Das Zusammenspiel von Wärme und Feuchtigkeit
Die atmosphärischen Bedingungen sind entscheidend für die Entstehung von Gewittern. Gewitter entstehen in der Regel in warmen, feuchten Luftmassen. Wenn die Sonne die Erdoberfläche erwärmt, steigt die Luft auf und kühlt sich dabei ab. Diese aufsteigende Luft enthält Wasserdampf, der bei kühleren Temperaturen kondensiert und Wolken bildet. Bei intensiver Erwärmung können sich große, mächtige Cumulonimbus-Wolken entwickeln, die die Grundlage für Gewitter bilden.
In diesen Wolken findet ein aktiver Wechsel zwischen aufsteigender und absteigender Luft statt. Dies führt dazu, dass sich die Wassertröpfchen innerhalb der Wolke voneinander trennen und eine elektrische Ladung aufbauen. Die oberen Teile der Wolken sind in der Regel kühl und enthalten kleinere, gefrorene Partikel, während sich im unteren Bereich größere, langsamere Wassertröpfchen befinden.
Die elektrische Ladung in der Wolke
Die unterschiedlichen Temperaturen und die Bewegung von Wassertröpfchen in der Wolke führen dazu, dass sich elektrische Ladungen aufbauen. Leichtere, positiv geladene Partikel sammeln sich an der Spitze der Wolke, während schwerere, negativ geladene Teilchen im unteren Bereich verbleiben. Diese Ladungsverteilung schafft ein starkes elektrisches Feld zwischen den verschiedenen Teilen der Wolke sowie zwischen der Wolke und der Erdoberfläche.
Wenn die differierenden Ladungen zwischen den positiven und negativen Bereichen in der Wolke oder zwischen der Wolke und dem Boden groß genug werden, geschieht ein gewaltiger Entladungsvorgang. Dies geschieht in Form eines Blitzes.
Die Entstehung eines Blitzes
Ein Blitz ist die sichtbare Entladung von Elektrizität. Wenn die Spannung ausreichend hoch ist, durchbricht der Blitz die Luftisolierung zwischen den geladenen Bereichen. Auch wenn Luft ein guter Isolator ist, kann die immense Spannung eines Blitzes sie ionisieren und einen Kanal bilden, durch den der Strom fließen kann. Dieser Prozess ist in verschiedene Phasen unterteilt:
- Vorbotschaft: Die Entladung beginnt mit einem "Vorbotschaft" genannten Tunnel, der in die Luft geschossen wird. Dieser kann mehrere Kilometer lang sein und bewegte sich in schnell aufeinanderfolgender Form.
- Hauptentladung: In diesem Moment fließt der Strom in umgekehrter Richtung zurück zur Wolke oder zum Boden. Dieser Stromstoß ist extrem stark und kürzer als die Vorbotschaft.
- Nachblitze: Nach dem Hauptblitz gibt es oft eine Reihe von "Nachblitzen", die ebenfalls Licht und Geräusch erzeugen.
Ein Blitz kann Temperaturen von bis zu 30.000 Grad Celsius erreichen, das ist fünfmal heißer als die Oberfläche der Sonne. Diese immense Hitze sorgt dafür, dass die Luft um den Blitz herum sehr schnell expandiert.
Der Donner: Klang der Natur
Der Donner ist das Geräusch, das durch die plötzliche Expansion und Kontraktion der Luft in der Nähe des Blitzkanals verursacht wird. Wenn die Luft durch die immense Hitze des Blitzes auf über 30.000 Grad Celsius erhitzt wird, dehnt sie sich blitzartig aus. Diese schnelle Expansionsbewegung führt zu einer Druckwelle, die wir als Donner wahrnehmen.
Der Donner kann als ein lautes Krachen, Grollen oder Rollen wahrgenommen werden. Ein entscheidender Faktor bei der Wahrnehmung des Donners ist die Entfernung zum Blitz. Je weiter man vom Ort des Blitzschlags entfernt ist, desto länger dauert es, bis der Schall ankommt. Das Licht des Blitzes hingegen erreicht uns fast sofort. Daher sieht man zuerst den Blitz und hört dann den Donner.
Gewitter: Wie entstehen Blitz & Donner? | SRF Kids
Blitzarten und deren Eigenschaften
Es gibt verschiedene Arten von Blitzen, die sich je nach ihrer Entstehung und Erscheinungsform unterscheiden:
- Wolkenschlag-Blitz (Intra-Cloud Lightning): Dies ist der häufigste Blitz, der innerhalb einer Wolke auftritt. Er entsteht durch die Entladung zwischen verschiedenen Teilen einer einzigen Wolke.
- Wolkens-boden-Blitz (Cloud-to-Ground Lightning): Diese Art von Blitz schießt von einer Wolke zur Erdoberfläche. Dies ist der Blitz, der typischerweise mit Gewittern verbunden ist und am gefährlichsten sein kann.
- Boden-Wolken-Blitz (Ground-to-Cloud Lightning): Im weniger häufigen Fall wird der Blitz vom Boden aus initiiert und sucht die Wolke auf. Dies passiert oft bei hohen Strukturen, wie Türmen oder Hochhäusern.
Sicherheitsmaßnahmen während eines Gewitters
Trotz ihrer Schönheit können Blitze extrem gefährlich sein. Jedes Jahr sind Tausende von Menschen weltweit von Blitzschlägen betroffen. Hier einige Sicherheitsmaßnahmen, die Sie im Falle eines Gewitters ergreifen sollten:
- Bleiben Sie drinnen: Der sicherste Platz während eines Gewitters ist in einem geschlossenen Raum. Vermeiden Sie es, Näher an Fenstern oder Türen zu stehen.
- Entfernen Sie sich von elektronischen Geräten: Schalten Sie elektronische Geräte aus und vermeiden Sie die Verwendung von kabelgebundenen Telefonen während eines Gewitters.
- Suchen Sie Schutz: Wenn Sie im Freien sind und kein Gebäude in der Nähe ist, suchen Sie sich eine Mulde oder Senke als Schutz. Vermeiden Sie hohe Objekte.
- Warten Sie ab: Warten Sie mindestens 30 Minuten nach dem letzten Donner, bevor Sie nach draußen gehen.
Fazit
Blitze und Donner sind beeindruckende und zugleich gefährliche Wetterphänomene, die aus komplexen atmosphärischen Prozessen hervorgehen. Während wir die Schönheit dieser Naturereignisse bewundern, ist es wichtig, ihre Gefahren zu verstehen und Maßnahmen zu ergreifen, um sich zu schützen. Die faszinierenden elektrischen Entladungen und das kraftvolle Geräusch des Donners erinnern uns an die gewaltige Kraft der Natur und die Wichtigkeit der Vorsicht. Indem wir mehr über Blitz und Donner lernen, können wir unser Verständnis für das Wetter und seine Phänomene erweitern.