Über Gewitter
Wissenswertes über Gewitter
Blitzschläge fordern alljährlich Tote und Schwerverletzte.
Überdies werden Schäden von über eine Milliarde €uro mittel- oder unmittelbar durch Blitze verursacht. Der größte Teil aller Blitzschäden entfällt heute auf Überspannungsschäden (als Folge naher Blitzeinschläge) an elektronischen Bauteilen in Produktionsanlagen, Firmen- und Homecomputern, Haushalts- und Unterhaltungsgeräten, Telefonanlagen.
Unter einem Gewitter versteht man eine meteorologische Erscheinung, die durch gegensätzliche Ladungen innerhalb von Gewitterwolken und mit daraus folgenden Blitzen und Donner sowie starken Winden und Niederschlägen - oft als Hagel - gekennzeichnet ist.
Dabei muss man die elekrischen Entladungen - also Blitze - der verschieden geladenen Wolken untereinander und die Entladungen von Wolken mit der Erdoberfläche unterscheiden. Etwa 10% der Blitze treffen die Erde, die anderen 90% sind Entladungen zwischen verschiedenen Wolken.
Selbst für den modernen Menschen sind Gewitter mit Blitz und Donner immer noch bedrohlich und faszinierend zugleich. Aber trotz allen Wissens und eines guten Blitzschutzes in vielen Häusern kommen in Deutschland jährlich zwischen 7 bis 10 Menschen durch Blitzschläge ums Leben und um die 30 bis 50 werden jährlich durch Blitze verletzt.
Weltweit sterben sogar einige Tausend an den Folgen von Blitzen.
In Deutschland gibt es jährlich etwa 2 Millionen Blitze, von denen - wie oben erwähnt - etwa 10%, also etwa 200.000, auf die Erde treffen, die anderen sind Entladungen zwischen den Wolken.
Wegen der höheren Temperaturen und der größeren Luftverschmutzung ist die Blitzhäufigkeit in Großstätten größer als auf dem Land oder über dem Meer.
8 tote Kühe nach Blitzschlag
Ein Blitz bedeutet nicht nur eine große Gefahr für Menschen und Tiere sondern auch für Bäume und andere Objekte. Da im Inneren des Blitzes Temperaturen von rund 30.000° C entstehen, es also beträchtlich heißer als z.B. auf der Sonnenoberfläche wird, können Bäume, Gebäude und andere Gegenstände in Brand geraten. Für die Entstehung zahlreicher Waldbrände sind daher oft Blitze verantwortlich.
Entstehung von Gewitterwolken
Voraussetzung für das Entstehen eines Gewitters ist das rasche Aufsteigen von Luftmassen.
Dabei gelangt die im Vergleich zur Umgebung relativ wärmere und feuchtere Luft in höhere Regionen, deren Luftfeuchte durch Abkühlung kondensiert.Je nachdem, wie hoch dieses Luftquantum steigt, entstehen so die Unterformen der Kumulusbewölkung Cumulus humilis (kleine, flockige und meistens großräumig auftretende Schönwetterwolken), Cumulus mediocris (mittelhohe (600 m bis 1,2 km) Wolken mit nur mäßigen Quellungen an ihrer Oberseite) Cumulus congestus (massigen blumenkohlförmigen Quellungen und scharfen Umrissen, die Höhen bis zu 6 km erreichen) und, im Fall eines Gewitters, die Cumulonimbuswolke.Diese bildet sich in 3 bis 4 km Höhe, kann aber an ihrer Oberseite Höhen bis zu 18 km erreichen. In nördlichen Breiten reichen Gewitterwolken bisca. 8 km hoch - in den Tropen aber bis zu ca. 16 km. Ihr Aussehen ist gekennzeichnet durch die typische Ambossform an der Oberseite (Cumulonimbus incus). Bilden sich an dieser Seite der Wolke Eiskristalle, so sieht diese unscharf aus und ähnelt der Oberseite einer Zirruswolke (Cumulonimbus cappilatus). Unter Zirruswolken (Cirruswolke) versteht man reine Eiswolken in großen Höhen, die auch als Federwolken bezeichnet werden.Gewitterwolken besitzen enorme Mengen an Wasserdampf und damit eine große Energiemenge. So besitzt eine Gewitterwolke mit den Ausmaßen von 2 km mal 2 km bei einer Höhe von 10 km ein Gewicht von rund 200.000 Tonnen = 200 Millionen Kilogramm. Dabei wurde eine mittlere Temperatur von 0° C angenommen - dann sind ca. 5 Gramm Wasserdampf in 1 m⊃3; Luft gelöst.
Hinweis
Damit es zu Blitzen auf die Erdoberfläche kommen kann, muss die Wolkenuntergrenze von Gewitterwolken unter ca. 3.000 m Höhe liegen. Bei höheren Wolkenuntergrenzen entladen sich die Wolken in der Regel untereinander. Da die Wolkenuntergrenze in den Tropen bei Gewittern meist sehr viel höher liegt, kommt es dort - entgegen der landläufiger Meinung - sehr viel seltener zu Erdblitzen als in höheren Breiten. Da es aber dort sehr viel häufiger zu Gewittern kommt, ist Gesamtzahl der die Erde treffenden Blitze dennoch recht hoch.
Gewitterarten
Wärmegewitter
Wärmegewitter entstehen, wenn sich die Erdoberfläche aufgrund der Sonneneinstrahlung lokal stark erhitzt und die darüberliegenden Luftschichten aufgrund ihrer dadurch entstehenden geringeren Dichte nach oben steigen.Durch die weiter oben erfolgende Abkühlung kondensiert der Wasserdampf innerhalb der Luftschicht zu Wasser, was zu Wolkenbildungen führt. Da bei dieser Kondensation Wärme frei wird, bezieht die Luftmasse daraus zusätzliche Energie, die dazu führt, dass es zu einer Erwärmung mit einem weiteren Aufsteigen der Luftmassen kommt.
Voraussetzung für die Entstehung eines Gewitters ist eine so genannte "labile Atmosphäre". Dabei ist die vertikale Temperaturabnahme der Luft der umgebenden Atmosphäre größer als die Temperaturabnahme innerhalb des aufsteigenden Luftpakets. Aufgrund dessen ist die Luft innerhalb des aufsteigenden Luftpakets wärmer als die Umgebungsluft und hat somit auch eine geringere Dichte. Durch diesen zusätzlichen Auftrieb gelangt das Luftpaket in immer größere Höhen, wobei sich der für Gewitter typische Wolkenturm bildet. Besitzen dann die umgebende Luft und das aufgestiegene Luftpaket die gleiche Temperatur, ist der Vorgang des Aufsteigens abgeschlossen.
Frontgewitter
Voraussetzung für die Entstehung eines Frontgewitters ist der Durchzug einer Kaltfront. Die Kaltfront entsteht, wenn polare Kaltluft auf tropische Warmluft tritt. Obwohl die Bezeichnungen polar und tropisch auf andere Breiten als die, in denen wir leben schließen lässt, bezeichnen sie lediglich die Herkunft der Luftmassen und treten folglich in unseren Breiten sehr häufig auf.
Kalte Luft hat eine höhere Dichte als warme Luft und ist somit schwerer. Zieht eine Kaltluftmasse durch, schiebt sie sich daher unter die warme Luft und hebt diese an. Dadurch wird die warme Luft zum Aufstieg gezwungen.
Aufgrund der Abkühlung beim Aufstieg kondensiert der in der Luft befindliche Wasserdampf und es kommt zur Wolkenbildung. Typischerweise entstehen auf diese Weise Kumulonimbuswolken (Gewitterwolken) mit starken Niederschlägen, Fallwinden sowie Blitz und Donner.
Orografische Gewitter
Treffen Luftmassen auf ein Gebirge, so sind sie gezwungen, in die Höhe zu steigen, um dieses zu überwinden.
Auf diese Weise gelangt feuchte Luft in größere Höhen. Durch die dadurch erfolgende Abkühlung kondensiert der in den Luftmassen befindliche Wasserdampf und es kommt zur Entstehung von Wolken. Sind die Luftmassen warm und feucht genug, können so orografische Gewitter entstehen.