Der Blitz erhitzt die Luft in einem Bruchteil einer Sekunde auf bis zu 30'000 Grad Celsius.
Simon Schuhmacher
Nachdem die Temperaturen diese Woche wieder mehrere Tage lang über 30 Grad lagen, warnte MeteoSchweiz am Sonntag vor mässiger bis starker Gewittergefahr in fast dem gesamten Mittelland und im Juragebirge.
Damit aus strahlendem Sonnenschein ein krachendes Unwetter wird, braucht die Natur im Wesentlichen drei Zutaten: Hitze, Feuchtigkeit und eine instabile Atmosphäre.
Der Aufstieg
Die Sonne brennt stundenlang auf die Erde. Vor allem dunkle Flächen wie Asphalt, Felder oder Dächer heizen sich extrem auf. Sie geben diese Hitze an die direkt darüber liegende Luftschicht weiter.
Warme Luft dehnt sich aus, hat eine geringere Dichte als kalte Luft und ist somit leichter. Wie ein unsichtbarer Heissluftballon beginnt die erhitzte Luftmasse in rasantem Tempo nach oben zu steigen. Diesen Aufwärtstrend nennt man Konvektion. Da im Sommer oft auch viel Feuchtigkeit (z. B. durch verdunstetes Wasser von Pflanzen und Seen) in der Luft ist, steigt diese unsichtbare Feuchtigkeit mit nach oben.
Die Verwandlung zur Gewitterwolke
Je höher die Luft steigt, desto kälter wird die Umgebung. Ab einer bestimmten Höhe kühlt die aufgestiegene Luft so weit ab, dass sie die Feuchtigkeit nicht mehr speichern kann, denn kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als warme Luft.
Der Wasserdampf kondensiert und wird zu sichtbaren Wassertröpfchen. Eine harmlose Quellwolke entsteht. Da der Boden aber weiter fleissig warme Luft nachliefert, wird die Wolke immer höher und breiter. Sie schiesst wie ein gigantischer Blumenkohl in den Himmel und bildet schliesslich eine Cumulonimbus-Wolke (Gewitterwolke). Diese kann eine Höhe von bis zu 12 Kilometern erreichen, wo Temperaturen von bis zu -50 Grad Celsius herrschen.
Die Entladung
In den eisigen Höhen der Wolke gefrieren die Wassertropfen zu Eiskristallen und Hagelkörnern. Durch die extremen Auf- und Abwinde innerhalb der Wolke wirbeln diese Teilchen chaotisch durcheinander und prallen heftig aufeinander. Bei diesen Kollisionen werden Elektronen übertragen:
Die leichteren Eiskristalle wandern nach oben und laden sich positiv auf. Die schwereren Hagelkörner sinken nach unten und laden sich negativ auf. Dadurch entsteht in der Wolke ein gewaltiges elektrisches Spannungsfeld. Wenn die Spannung zu gross wird, kommt es zum Kurzschluss. Die Spannung entlädt sich schlagartig: Ein Blitz zuckt.
Der Blitz erhitzt die Luft in einem Bruchteil einer Sekunde auf bis zu 30'000 Grad Celsius. Durch diese extreme Hitze dehnt sich die Luft explosionsartig aus und zieht sich beim Abkühlen sofort wieder zusammen. Diese dabei entstehende Schallwelle ist der Donner.
