Thema 1
Was ist ein Blitz und wie entsteht er?
Der Blitz - das Wort stammt von dem indogermanischen bhlei =leuchten - ist
eine faszinierende, jedoch auch beängstigende Erscheinung, mit der sich
die Menschheit von Anfang an beschäftigte.
Bei den alten Griechen, Römern und Germanen wurde er der Laune von Zeus,
Jupiter und Donar zugeschrieben. Erst 1752 bewies der amerikanische Staatsmann
und Erfinder Benjamin Franklin, dass der Blitz eine elektrische Entladung ist.
Während eines Gewitters ließ er einen Drachen an einer Schnur aufsteigen,
die nach Aufnahme von Feuchtigkeit elektrisch leitend wurde. Traf ein Blitz
den Drachen, sprangen am unteren Ende der Schnur Funken über - ein recht
gefährliches Experiment, wie wir heute wissen.
Das Prinzip des Drachenexperimentes wird noch heute bei Untersuchungen über
den Blitzstrom und seine Wirkungen angewandt, wenn auch anstelle von Drachen
kleine Raketen zum Einsatz kommen.
In St. Privat d'Ailler in Frankreich und im deutschen Steingaden schießt
man dünne Metallfäden mit diesen Raketen in "reife" Gewitterwolken.
Die auf diese Weise künstlich ausgelösten Blitze werden durch die
Metallfäden, die dabei verdampfen, zur Meßstation auf der Erde geleitet
(Blitztriggerung).
Der Blitz ist also eine kleine elektrische Entladung - und zwar zwischen einer
elektrisch geladenen Wolke und der Erde (Erdblitz), zwischen zwei und mehr
Wolken oder zwischen mehreren Teilen innerhalb einer einzelnen Wolke (Wolkenblitze).
Nur ein geringer Teil der Blitzentladungen findet zwischen Wolken und der Erde
statt.
Blitze haben ihren Ursprung in Gewitterzellen.
Über das Entstehen von Blitzen gibt es viele Theorien. Man weiß bis
heute nicht genau, welche die tatsächlichen Prozesse am genauesten beschreibt.
Generell gilt jedoch, das Blitze ihren Ursprung in Gewitterzellen haben, die
mehrere Kilometer Durchmesser erreichen können. Jede Zelle ist höchstens
30 Minuten aktiv und erzeugt während dieser Zeit im Mittel zwei bis drei
Blitze je Minute.
Die Gewitterzelle erstreckt sich oft bis über zehn Kilometer Höhe,
während die sichtbare Wolkenuntergrenze meist bei ein bis zwei Kilometer
liegt.
Im Zentrum der Gewitterzelle herrscht starker Aufwind, der für die Trennung
in positive und negative Ladungen, die letztlich Blitze verursachen, verantwortlich
ist.
Die positiven Ladungen befinden sich vorherrschend auf Eiskristallen im oberen
Teil der Zelle, die negativen Ladungen vorherrschend unteren Teil auf Regentröpfchen.
Auf der Erde und im bodennahen Bereich sammeln sich wiederum positive Ladungen,
die vornehmlich von Sprühentladungen an Pflanzenspitzen stammen.
Neben Gewitterzellen von Wärmegewittern gibt es auch solche von Frontgewittern,
verursacht durch großräumige Luftverschiebungen mit Geschwindigkeiten
von mehr als 50 Kilometer pro Stunde, die über weite Gebiete hinwegziehen
können.