Ein Gewitter entsteht, wenn warme Sommerluft aufsteigt und hoch oben auf kalte Polarluft trifft. Diese beiden reiben aneinander und laden sich elektrisch auf. Das Ergebnis ist ein wunderschönes, aber auch gefährliches Spektakel aus Blitz und Donner. In diesem Beitrag erfährst Du alles, was Du über das Gewitter wissen musst, wie Du Dich bei Blitz und Donner verhältst und Du kannst Dich außerdem an einem coolen Experiment probieren. Klingt gut? Dann legen wir jetzt los!
Was ist ein Gewitter?
Unter einem Gewitter versteht man eine Naturerscheinung, die aus Blitz und Donner besteht. Häufig gehen diese hierbei mit heftigen Regenschauern und Hagel einher. Der Blitz ist dabei das, was Du siehst – ein kurzer, heller, elektrischer Stromfluss innerhalb der Wolkendecke oder Richtung Erde. Den Donner kannst Du hören. Er wird als Knallen oder Grollen wahrgenommen und folgt auf den Blitz.
So entsteht ein Gewitter
Die Gewitter-Entstehung wird durch heißes Wetter und viel Feuchtigkeit am Boden begünstigt. Strömt beim Aufstieg der warmen Luft kalter Wind aus polarer Richtung über diese Gebiete, ist die Entstehung von Gewittern vorprogrammiert.
Doch woher kommt der Strom, den wir in Form eines Blitzes sogar sehen können? Wenn die feuchten und warmen Luftmassen aufsteigen und auf kältere Schichten stoßen, reiben sie aneinander und laden sich elektrisch auf. Die Teilchen mit negativer Ladung sinken dabei in der Wolke nach unten. Die positiven Teilchen bleiben in oberen Bereichen (vgl. Mathelitsch, 2019). Ein elektrisches Spannungsfeld baut sich auf. Dieses wird irgendwann so groß, dass es sich in Form eines Blitzes kurz entladen muss. Das ist reine Physik!
Wenn es blitzt, ist der nächste Donnerschlag nicht weit! Warum ist das so? In einem Blitzkanal wird es innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde gewaltig heiß. Wie bei einer Explosion dehnt sich die Luft dadurch ruckartig aus. Schallwellen entstehen – es donnert. Weil Licht immer schneller ist als Schall, kannst Du zuerst den Blitz sehen und dann das Donnergrollen hören. Hat sich die Wolke abgeregnet oder durch den Wind verteilt, hört das Gewitter wieder auf. Das kann schon mal dreißig Minuten bis anderthalb Stunden dauern.
Vorsicht! So verhältst Du Dich bei Gewitter
Bei einem Gewitter kann es zu Blitzschlägen, Hagel, Starkregen und Sturm kommen. Was tust Du also, wenn Dich Blitz und Donner einmal überraschen?
Vorsichtsmaßnahmen bei einem Gewitter:
- Such einen geschützten Ort, wie ein Auto oder geschlossenes Gebäude, auf, wenn dazu noch Zeit ist.
- Ist das Gewitter schon da, solltest Du nicht mehr weglaufen oder Dich hinlegen! Stattdessen ist es besser, mit geschlossenen Fersen in die Hocke zu gehen und am besten in einer Bodensenke Schutz zu suchen.
- Halte mindestens einen Meter Abstand zu anderen Menschen! Je mehr, desto besser.
- Meide ebenfalls Gegenstände aus Metall! Bring mindestens fünf Meter zwischen Dich und Fahrrad, Moped und Co.!
- Hohen Bäumen, Erhebungen, Masten und dergleichen aus dem Weg gehen! Halte einen Abstand von wenigstens zehn Metern!
- Halte Dich außerdem von baufälligen Gebäuden fern. Vor allem wenn es stürmt, halten die alten Gemäuer den starken Winden oft nicht stand.
- Raus aus dem Wasser! Egal ob Swimmingpool, Badesee oder Meer – Verlass augenblicklich das kühle Nass, sobald ein Gewitter im Anmarsch ist.
Gut zu wissen:
Schon mal vom Faraday‘ schen Käfig gehört? Hierbei handelt es sich um eine Konstruktion aus elektrisch leitenden Materialien, die rundum geschlossen ist. Sie besteht zum Beispiel aus Blechen oder Drahtgeflechten. Als Faradaykäfig gelten dementsprechend unter anderem Autos. Sie fungieren dabei als Abschirmung gegen elektrische Einschläge von außen. Wieso? Schlägt der Blitz ein, verteilt sich die elektrische Ladung auf dem Metallkäfig und dringt nicht in den Innenraum vor. Folglich bist Du in einem Faradaykäfig, etwa in Mamas oder Papas Wagen, sicher vor Blitz und Donner.
Versuch: Gewitter im Luftballon
Wow, jetzt hast Du richtig viel über Blitz und Donner gelernt und bist dementsprechend bereit für einen kleinen Versuch, nicht wahr? Wir haben für Dich ein cooles Gewitter-Experiment zum Nachmachen vorbereitet. Dafür brauchst Du nur Dinge, die Ihr wahrscheinlich ohnehin zu Hause habt. Bist Du bereit? Dann geht‘ s jetzt los!
Ein Gewitter entsteht, wenn warme Luft zum Himmel aufsteigt und es durch die Reibung an kalter Polarluft zu elektrischer Spannung kommt. Du weißt nun, dass sich diese in Form eines Blitzes entlädt und auf diesen immer ein Donner folgt. Beobachte das nächste Gewitter doch einmal von Deinem Kinderzimmerfenster aus! Jeder Blitz ist einzigartig und, aus sicherer Entfernung, wunderschön, wie Du feststellen wirst.
Literatur
Grießbach, Rainer (2012): Naturgewalten – das Gewitter, 2. Auflage Berlin.
Mathelitsch, Leopold (2019): Unter Donner und Blitz. In: Physikalische Melange. Wissenschaft im Kaffeehaus, Graz.
FAQs zur Entstehung von Gewittern
Dafür braucht es warme, feuchte Luft, die zum Himmel aufsteigt und kalte Polarluft, die hoch oben über das Gebiet fegt. Treffen diese beiden aufeinander, laden sie sich durch die Reibung elektrisch auf. Eine gewaltige Spannung entsteht, die sich in einem Blitz entlädt. Näheres dazu kannst Du bei der Uni Hamburg nachlesen.
Wenn es blitzt, erhitzt sich die Luft im fingerdicken Blitzkanal dabei auf bis zu 30.000 Grad Celsius. Die heiße Luft dehnt sich dadurch schlagartig aus und Schallwellen entstehen. Es donnert!
Die kleinen elektrischen Teilchen, durch die ein Blitz entsteht, können großen Schaden anrichten (vgl. Grießbach, 2012). Wird man direkt von einem Blitzschlag getroffen, wird der Körper mit mehreren 100 Millionen Volt im Bruchteil einer Sekunde belastet. In den meisten Fällen führt das unweigerlich zum Herzstillstand und endet damit tödlich. Nur sehr selten überleben Mensch und Tier einen Blitzschlag.
Bei uns gewittert es am häufigsten in den Sommermonaten. Weil es für ein Gewitter warme aufsteigende Luft von der Erdoberfläche braucht, die im Himmel auf kalte Luft trifft. Da so ein Gewitter, wie Du weißt, auch richtig gefährlich werden kann, arbeitet die Uni Frankfurt übrigens mit Hochdruck daran, diese besser vorhersagen zu können.
Auch das hängt mit der aufgeheizten Luft zusammen. Morgens ist es noch kühl. Die Luft ist schlichtweg noch nicht warm genug, da die Sonne erst zu scheinen beginnt. Tagsüber entfaltet sie dann ihre volle Kraft und heizt die Luft auf, die dann aufsteigt und die Gewitterentstehung begünstigt. Deswegen kannst Du eher am frühen Abend oder in der Nacht mit einem Gewitter rechnen.
