Wissen Gewitter: Blitz erhitzt die Luft auf 30 000 Grad
Wenn der Himmel sich verdunkelt, ist häufig ein Gewitter im Anmarsch. Blitze erzeugen gewaltige Temperaturen – und sind auch für den Donner verantwortlich. Gewitter treten zwar häufiger im Sommer auf. Aber auch in der kalten Jahreszeit sind sie nach Angaben des Deutschen Wetterdienstes (DWD) nichts Ungewöhnliches.
„Ein Blitz wird durch ein elektrisches Feld in einer Gewitterwolke ausgelöst. In den Wolken trennen sich die Ladungen: Die winzigen Eiskristalle laden sich positiv auf, die Wassertropfen negativ. Der kalte obere Teil der Wolke ist dann positiv geladen, der untere Teil negativ. Schließlich entlädt sich die Energie – in einem Blitz“, erläutern die DWD-Experten.
Blitz in USA 750 Kilometer lang
Ein Blitz könne die Luft auf etwa 30.000 Grad Celsius erhitzen und eine Länge von vielen Kilometern erreichen. So erstreckte sich der längste jemals gemessene Blitz laut der UN-Wetterorganisation WMO über mehr als 750 Kilometer durch die USA.
„Neuesten Erkenntnissen zufolge bestehen Blitze, die sich zwischen den Wolken und der Erdoberfläche entladen, zumeist aus zwei einander entgegenkommenden Hauptblitzkanälen, wobei der von der Erdoberfläche ausgehende Kanal zuerst entsteht“, berichtet der DWD.
Die Entladungen können unterschiedliche Formen annehmen, wobei insbesondere die Erdentladungen zwischen Wolken und Boden als besonders gefährlich gelten. Wolkenentladungen bleiben hingegen innerhalb einer Gewitterwolke und lassen den Himmel aufleuchten, so die Wissenschaftler. Und Luftentladungen richten sich in den Luftraum, ohne den Boden zu erreichen.
Trockenblitze sehr gefährlich
Sogenannte Trockenblitze schlagen zwischen Wolken und Erde ein, ohne dass in der Nähe Regen fällt. Dieser Typ sei besonders gefährlich, da er oft Waldbrände auslöst, insbesondere nach langen Trockenperioden. In Deutschland könnten Trockenblitze auftreten, wenn das Gewittergebiet, das normalerweise Regen mitbringt, nicht über den Ort des Einschlags zieht oder nur geringe Niederschläge hinterlässt.
Für den Menschen nicht ungefährlich, warnen die Wetterfachleute: Blitze können eine Stromstärke von mehr als 100.000 Ampere erreichen, was zu Verbrennungen, Lähmungen oder sogar zum Herzstillstand führen kann. Schützen kann man sich laut dem DWD am besten in festen Gebäuden – und im Auto: „Dank der Metallkarosserie fließt der Blitzstrom außen ab.“
Der Donner, der nach einer Entladung folgt, ist das Ergebnis der explosionsartigen Erhitzung der Luft im Blitzkanal. Die extrem hohen Temperaturen bringen die Luft dort zum Explodieren. Die Luft dehnt sich schlagartig in alle Richtungen aus und erzeugt eine Druckwelle, die durch die Umgebung rast. „Unser Ohr nimmt dies als lauten Donner wahr“, erläutert der Wetterdienst.
Sekundenregel für Distanz
Liegt der Blitzkanal rechtwinklig zum Beobachter oder der Beobachterin, kommen alle Schallwellen zur gleichen Zeit an. Dann ist der Donner ein Knall. Ist der Blitzkanal hingegen zur Person geneigt, treffen die Druckwellen von den verschiedenen Orten des Blitzkanals zu verschiedenen Zeiten ein. Dadurch entsteht ein anhaltendes Donnergrollen.
Um die Entfernung eines Blitzes zu schätzen, kann man die sogenannte Sekundenregel anwenden. Während der Blitz fast zeitgleich zum Auftreten zu sehen ist, schafft Schall etwa 330 Meter pro Sekunde. Zählt man die Zeit zwischen der sichtbaren Entladung und dem Donner, lässt sich die Entfernung zum Blitz abschätzen: Drei Sekunden entsprechen etwa einem Kilometer.
Den Geruch, der vor allem während eines Sommerregens in der Luft liegt, nennen Forscher Petrichor. Zwei Australier, die den Begriff 1964 von den altgriechischen Wörtern „petros“ (Stein) und „Ichor“ (mythologisch die Flüssigkeit in den Adern der Götter) ableiteten, entdeckten: Wenn Regen auf den Boden trifft, wirbelt das Wasser Staubpartikel auf, die unter anderem das Aroma eines Öls freisetzen, welches Pflanzen bei Dürre produzieren. Der Wind verteilt diese Duftstoffe, sodass man manchmal den Regen riechen kann, bevor er überhaupt am eigenen Standort fällt. „Das Phänomen kann auch in den kalten Tagen vorkommen. Dafür muss der Boden jedoch auch dann schon etwas erwärmt sein“, erklären die DWD-Experten. Das könne prinzipiell sogar in den Wintermonaten passieren. Die Voraussetzungen seien allerdings wesentlich seltener erfüllt.
Im Winter kommt ein Gewitter nicht nur begleitet von Regen, Starkregen, Graupel und Hagel daher, sondern auch verbunden mit Schnee und heftigen Böen.