Gewitter

Gewitter

Gewitter gehören zu den beeindruckensten Naturschauspielen in der Atmosphäre. Viele finden dieses Phänomen faszinierend, andere wiederum beängstigend. Tatsächlich ist ein Gewitter nicht ungefährlich. Zwischen Wolke und Erdboden erreichen Blitze eine Spannung von 30 bis 40 Millionen Volt, die für einen Menschen bei einem Einschlag in unmittelbarer Nähe tödlich sein kann.

Gewitter entstehen in Cumulonimbus-Wolken, d.h. Voraussetzung ist immer ein kräftige Konvektion, die mit einem Cumulus beginnt und in einem Cumulonimbus endet (Der Cumulus). Man unterscheidet hauptsächlich zwischen 3 Formen von Gewittern:

1. Luftmassengewitter: Sie entstehen durch starke Sonneneinstrahlung, die zur Erwärmung des Erdbodens und der darüber liegenden Luftschichten und folgerichtig zum Aufsteigen von Luftpaketen führt. Bei ausreichend vorhandener Feuchtigkeit und instabilen Atmosphärenverhältnissen können schließlich Gewitterwolken entstehen. Luftmassengewitter sind lokale Gewitter und treten meisten zu Zeiten stärkster Erwärmung auf, d.h. in den späten Nachmittagsstunden im Sommer.

2. Frontengewitter: An Luftmassenfronten können ebenfalls Gewitter entstehen. Vorzugsweise treten diese an Kaltfronten auf, wo sich kalte unter warme Luftmassen schieben, letztere zum Aufsteigen gezwungen werden und zu labilen Atmosphärenverhältnissen führen. In selteneren Fällen können auch Frontengewiter an Warmfronten entstehen, wo warme über kalte Luftmassen gleiten und an den Grenzflächen Konvektion entstehen kann. Auch in Okklusionen treten Gewitter auf, vor allem, wenn sie Kaltfrontcharakter haben. Frontengewitter treten entlang der Fronten auf und sind daher großflächiger vertreten als Luftmassengewitter und können zu allen Tageszeiten, auch nachts, auftreten.

3. Orografische Gewitter: Wie bei Luftmassen- und Frontengewitter ist die Initiierung einer Luftmassenhebung Voraussetzung für die Bildung von Gewittern. Bei orografischen Gewittern geschieht dies durch Hebungsvorgänge an Gebirgen. Dies ist bei Stauwetterlagen der Fall, wo feucht-warme Luftmassen an der windzugewandten Gebirgsseite (Luv) zum Aufsteigen gezwungen werden und zur Labilisierung führen. Auf der windabgewandten Seiten sinken die Luftmassen wieder ab und führen zur Wolkenauflösung, während es am Luv regnet und gewittert.

Cumulonimbus-Wolken haben eine sehr große vertikal Erstreckung, wodurch im oberen Teil der Wolke hauptsächlich Eiskristalle vorkommen, die sich ineinander verhaken können und irgendwann so schwer werden, dass sie gegen die starken Aufwinde in der Wolke nach unten zu sinken. Diese nach unten sinkenden Graupelkörner kollidieren auf ihrem Weg mit leichteren Eiskristallen. Durch diese Kollisionen erhalten die schwereren Graupel negative, die leichteren Eiskristalle positive Ladungen. Die schweren negativ geladen Graupel sinken weiter in der Wolke ab, die leichten positiv geladenen Eiskristalle werden durch die Aufwinde in den oberen Teil der Wolke transportiert. Dadurch findet eine Ladungstrennung statt, wobei im oberen Teil des Cumulonimbus positive und im unteren Teil negative Raumladungen zu finden sind und somit ein Spannungspotential vorherrscht. Ein Blitz entsteht dann, wenn ein Potenzialausgleich innerhalb der Wolke bzw. des Wolkenunterteils und dem Erdboden erfolgt.

Literatur:

Gösta, Liliequist, Cerhak (1994): Allgemeine Meteorologie. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH

http://de.wikipedia.org

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