Der Prozess, der hinter dem Blitz und dem ihm begleitenden Ton, dem Donner, steht, beinhaltet komplizierte elektrische Phänomene.
Blitze am Himmel, Donnerschläge und ein einzigartiger Geruch: Solche Szenarien sind im Sommer häufig. Aber was passiert eigentlich während eines Blitzschlags? Wie groß können sie werden? Und woher kommt der Donner?
Die Zusammensetzung eines Blitzschlags
Ein Blitzschlag entsteht aus einem elektrischen Feld innerhalb einer Gewitterwolke. Im Innern der Wolke trennen sich Teilchen: winzige Eiskristalle entwickeln eine positive Ladung, während Wassertropfen eine negative Ladung annehmen. Der obere Teil der Wolke, der kälter ist, wird positiv geladen, und der untere Teil nimmt eine negative Ladung an. Schließlich entlädt sich die Energie, was zu einem Blitzschlag führt.
Diese Ereignisse können Temperaturen von bis zu 30.000 Grad Celsius erreichen und sich über Meilen erstrecken. Der längste jemals dokumentierte Blitz, wie von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) gemeldet, erstreckte sich über 750 Kilometer in den USA.
Diese Entladungen können auf verschiedene Weise auftreten, wobei Blitzschläge von der Erde zur Wolke die gefährlichsten sind. Wolkenentladungen bleiben innerhalb der Gewitterwolke und erleuchten den Himmel, während Luftentladungen sich in die Atmosphäre erstrecken, ohne die Erde zu berühren.
Die Gefahren eines Blitzschlags
So-called "trockenes Blitz" Phänomene treten zwischen Wolken und Erde auf, ohne dass in der Nähe Regen fällt. Diese Form ist besonders gefährlich und löst oft Waldbrände aus, insbesondere während längerer Trockenperioden. In einigen Teilen Deutschlands, wie zum Beispiel in bestimmten Regionen, die nicht von Regen betroffen sind oder kaum Niederschlag aufweisen, kann trockener Blitz auftreten.
Was die Sicherheit von Menschen betrifft, stellt der Blitz eine Bedrohung durch eine Stromstärke von über 100.000 dar, die Verbrennungen, Lähmungen oder Herzversagen verursachen kann. Der Deutsche Wetterdienst (DWD) empfiehlt, dass der sicherste Ort während eines Gewitters in festen Gebäuden oder in einem Auto ist - dank seines metallischen Körpers, der es dem Blitzstrom ermöglicht, nach außen zu fließen.
Die Ursache des Donners
Der Donner, der auf eine Entladung folgt, ist das Ergebnis der explosiven Erwärmung der Luft innerhalb des Blitzkanals. Die extrem hohen Temperaturen verursachen eine Explosion der Luft, was zu einer schnellen Ausdehnung und der Bildung von Schockwellen führt, die sich mit Geschwindigkeiten von etwa 330 Metern pro Sekunde ausbreiten. Unser Gehör registriert dies als Donner.
Wenn der Blitzkanal senkrecht zum Beobachter verläuft, erreichen alle Schallwellen das Ohr gleichzeitig, was zu einem 'Knall' führt. Wenn der Blitzkanal schräg auf den Beobachter zuläuft, erreichen Druckwellen von verschiedenen Punkten des Blitzkanals das Ohr zu unterschiedlichen Zeiten, was ein verlängertes 'Grollen' des Donners verursacht.
Um die Entfernung eines Blitzschlags abzuschätzen, kann die sogenannte "Zählen-Sekunden"-Regel verwendet werden: Die Zeit, die zwischen der sichtbaren Entladung und dem Donner vergeht, kann in eine ungefähre Entfernung zum Blitz übersetzt werden: drei Sekunden entsprechen einem Kilometer.
Der Geruch von Sommerregen
Der Geruch, der während eines Sommerregens in der Luft liegt, wird von Forschern als Petrichor bezeichnet. Zwei australische Forscher, die das Wort 1964 aus dem altgriechischen "petros" (Stein) und "ichor" (die mythologische Flüssigkeit der Götter) prägten, entdeckten, dass Regen, wenn er auf die Erde trifft, Teilchen freisetzt, die das Aroma eines Öls enthalten, das Pflanzen während der Trockenheit produzieren. Der Wind trägt diese Geruchsmoleküle, was dazu führen kann, dass einige den Geruch von Regen wahrnehmen, bevor er ihre Position erreicht.
Dieses Phänomen kann auch in kälteren Monaten auftreten, aber es tritt hauptsächlich in den Sommermonaten auf. Dafür muss der Boden bereits aufgeheizt sein, laut DWD. Theoretisch kann dies auch in den Wintermonaten auftreten, aber die erforderlichen Bedingungen sind deutlich seltener.
