#DWD #Thema des Tages 2022-06-22: Blitze: Ein hochspannendes Thema

Thema des Tages

Blitze: Ein hochspannendes Thema

Zu jedem Zeitpunkt toben auf der Erde etwa 2000 bis 3000 Gewitter und
mit diesen geht eine gewaltige Menge an Blitzeinschlägen einher. Doch
welche Voraussetzungen müssen für die Entstehung eines Gewitters
überhaupt erfüllt sein, wie entstehen Blitze und gibt es Regionen, in
denen es überdurchschnittlich häufig blitzt?

Damit sich ein Gewitter bilden kann, muss die Lufttemperatur mit
zunehmender Höhe stark abnehmen, man spricht dann von einer labilen
Schichtung der Atmosphäre. Wird ein Luftpaket in einem solchen Fall
angehoben, so ist seine Temperatur stets höher als die Temperatur der
Umgebungsluft. Da warme Luft aufsteigt, während kalte Luft absinkt,
steigt das Luftpaket infolgedessen ganz von allein immer weiter nach
oben. Dabei steigt die Temperaturdifferenz zwischen Luftpaket und
Umgebungsluft mit zunehmender Höhe des Pakets stetig an, da sich das
Luftpaket weniger schnell abkühlt als die umgebende Luft. Die labile
Schichtung sorgt also für Vertikalbewegungen in der Atmosphäre, die
für die Bildung von Gewittern unumgänglich sind. Darüber hinaus muss
die Luft für die Gewitterbildung viel Wasserdampf enthalten und
dementsprechend sehr feucht sein. Beim Aufstieg kondensiert der
Wasserdampf dann im Zuge der Abkühlung und es bilden sich mächtige
Wolken (Fachbegriff: Cumulonimbus, CB), deren Wassergehalt umso höher
ist, je feuchter die aufsteigende Luft ist.

Doch wie kommt es überhaupt zu einer anfänglichen Auslenkung des
Luftpakets nach oben? Eine solche Hebung ist häufig mit
orographischen Hindernissen (Gebirgszüge) verbunden. Die Luft strömt
dabei auf diese zu und wird dann zum Aufstieg gezwungen, um die Berge
überqueren zu können. Auch Wetterfronten sorgen für ein Anheben von
Luftmassen, da hier Luftmassen unterschiedlicher Temperaturen
aufeinandertreffen und die Luft im Bereich des Zusammenströmens
(Konvergenz) nach oben ausweichen muss. Für die Entstehung von
Gewittern ist jedoch die häufigste Ursache die Erwärmung von
bodennaher Luft durch die Sonne und der damit verbundene
Luftmassenaufstieg, auch Konvektion genannt. Dies erklärt auch, warum
es in Deutschland und den mittleren Breiten fast ausschließlich in
den warmen Sommermonaten zu Gewittern kommt, während ein Gewitter im
Winter eine Seltenheit darstellt. Denn im Winter hat die Sonne
schlichtweg einfach zu wenig Kraft, um die Luft über dem Boden so
stark zu erwärmen, dass sie aufsteigt. Zudem ist die Atmosphäre in
dieser Jahreszeit meist eher stabil geschichtet (Stichwort: Inversion
= Temperaturzunahme in der Höhe), was ein weiteres Aufsteigen des
Luftpakets sowieso unterbinden würde. Näheres zu den „Zutaten“ für
die Entstehung eines Gewitters können Sie beispielsweise in unserem
Thema des Tages vom 17.06.2021 nachlesen.

Nun gehen wir aber davon aus, dass sich eine Gewitterwolke gebildet
hat: In einer solchen Wolke wehen starke Winde und die sich in ihr
befindenden Teilchen (Wassertröpfchen, aber auch Eis- und
Graupelteilchen) werden hin- und her gewirbelt. Dadurch kommt es
ständig zu Zusammenstößen zwischen den Teilchen, wodurch diese eine
elektrische Ladung erhalten. Die schweren Tropfen werden hierbei
negativ geladen und sinken in den unteren Bereich der Wolke ab,
während die leichteren Eiskristalle eine positive Ladung erhalten und
nach oben steigen. Durch die Ladungstrennung baut sich ein
Spannungsfeld in der Wolke, aber auch zwischen Wolke und Erdboden
auf, welches sich schließlich in einem Blitz entlädt.

Weltweit treten pro Sekunde etwa 100 Blitze auf, wovon jedoch
lediglich 10% den Boden treffen. In Deutschland werden im Mittel etwa
0,5 bis 10 Einschläge pro Quadratkilometer und Jahr registriert. Laut
Blitzatlas der Firma Siemens gab es im Jahr 2020 deutschlandweit
399000 Blitzeinschläge, wobei statistisch gesehen Wolfsburg die
blitzreichste Stadt Deutschlands war mit 1195 Blitzen (entspricht 5,8
pro Quadratkilometer). Im Jahr 2007 gab es in Deutschland sogar über
1 Mio. Blitzeinschläge.

Dies ist jedoch eine relativ geringe Einschlagsquote im Vergleich zu
anderen Orten der Erde. In warmen Regionen nahe des Äquators mit
besonderen geographischen Gegebenheiten (vor allem Gebirgen, die die
Luft zum Aufsteigen zwingen), blitzt es besonders häufig. Den
Weltrekord hierbei hält der Maracaibo-See im Norden Venezuelas mit
jährlich über 230 Blitzeinschlägen pro Quadratkilometer. Durch seine
große Fläche von über 13.000 Quadratkilometern und seine hohen
Wassertemperaturen von etwa 30 Grad verdunsten dort riesige Mengen an
Wasser. Zusätzlich liegt der See zwischen zwei Ausläufern der Anden,
sodass es besonders nachts zu vielen Gewittern kommt, wenn die kühle
Bergluft die Hänge herabfließt und auf die Luftströme über dem warmen
See prallt. Dies verstärkt das Aufsteigen der Luftmassen über dem See
und sorgt dafür, dass es im Schnitt an 260 Tagen im Jahr blitzt und
donnert.

Meteorologe Lorenz Gölz / Robert Hausen
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 22.06.2022

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