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Gewitter! Die eine fürchten sich davor, den anderen lacht das Wetterherz. Wer versteckte sich als Kind nicht unter der Bettdecke oder gesellte sich zu den Eltern ins Bett; in geborgener Sicherheit? Heute überwiegt bei mir die Faszination dieser Wettererscheinung. Nur, wie entsteht ein Gewitter? Ich möchte euch die Entstehung solcher etwas näher bringen.
3 grundlegende Faktoren werden benötigt:
- Labile Schichtung der Atmosphäre (ausreichende Temperaturabnahme in zunehmender Höhe)
- hohe Luftfeuchtigkeit
- Kondensation, die zur Auslösung des Gewitters führt
Kann die Sonne im Sommer die bodennahe feuchte Luftschicht gut aufheizen entstehen sogenannte Wärmeblasen. Warme Luft hat eine geringere Dichte, ist also leichter als kalte Luft und steigt damit in die Höhe. Das ist die sogenannte freie Konvektion.
Bei der erzwungenen Konvektion braucht es zum aufsteigen des Luftpakets Hilfe, sogenannte Hebung. Das kann eine Luftdruckveränderung sein, bestimmte Windverhältnisse wie zum Beispiel eine Konvergenz (= Linien mit zusammenströmender Luft nehmen den Weg in die vertikale und begünstigen die Hebung der Wärmeblase.) Oder z.B. eine Kaltfront: Die kalte Luft – die ja schwerer ist – schiebt sich unter die warme Luft und hebt wiederum diese. Was z.B. auch vielfach eine Rolle zum aufsteigen spielt ist die Topographie (= Hügel,Gebirge) So werden horizontal angetriebene Luftpakete an orographischen Hindernissen zu einem Aufsteigen gezwungen.
Zudem muss mit zunehmender Höhe eine grosse Temperaturabnahme herrschen. Je kälter die umgebende Luft ist, desto höher kann das Luftpaket steigen.
Ab einem gewissen Punkt wird die Kondensation eingeleitet.(Kondensieren = vom gasförmigen in den flüssigen Zustand.)
Anschaulich erklärt es das folgende Bild:
Kondensation von Luftfeuchtigkeit an einer kalten Flasche die vom Kühlschrank an in die wärmere Umgebungsluft geholt wird.
Die Wolkenbildung
Quelle: meteoblue.com
Wie oben in der Darstellung ersichtlich, enstehen in der Wolke starke Auf- und Abwinde. Dabei kann die Gewitterwolke bis zu 12 km in die Höhe wachsen! Ab da an wird Luft mit der Höhe nicht mehr kälter. Dadurch werden aufsteigende warme Luftpakete gestoppt (sie wären dann nicht mehr leichter als die Umgebung), und die Luft strömt horizontal auseinander. Dies ist am sogenannten Amboss der Gewitterwolke zu erkennen; einer flachen, aus Eiskristallen bestehenden Wolke. Schön zu erkennen am folgendem Bild:
Quellwolken mit Amboss über dem Bodensee
Blitz und Donner
Durch die starken Winde im inneren der Wolke ensteht Reibungsenergie, gewaltige elektrische Ladungen werden aufgebaut. Die Oberseite der Wolke, wo sich die Eiskristalle bilden wird immer stärker positiv geladen. Die Unterseite, die die Wassertröpfchen enthält, wird negativ.
Ist der Spannungsunterschied nun gross genug entlädt er sich und es blitzt.
Der Blitz erhitzt die Luft bis zu 30 000 Grad. Durch die plötzlich entstehende Hitze dehnt sich die Luft explosionsartig aus. Dabei erreicht sie mehr als die Schallgeschwindigkeit von 330 m in der Sekunde und durchbricht die Schallmauer – es donnert. In unmittelbarer Nähe als ein greller, lauter Knall wahrgenommen ist er in weiterer Entfernung als ein tiefes Grollen zu hören.
Gewitter über Amriswil
Ein Gewitter besteht natürlich nicht nur aus Blitz und Donner. Starker, zum Teil sintflutartiger Regen ist bei solch grossen Wolkengebilde eine logische Schlussfolgerung.
Gewitterböen
Beim Fallen der Regentropfen verdunstet ein Teil des Wassers wieder. Die Verdunstungskälte senkt die Temperatur der umgebenden Luft. Diese wird dadurch schwerer und beginnt zu sinken. So entstehen mit der Zeit Fallwinde, die gut und gerne Orkanstärke erreichen können. Treffen Sie auf den Boden weicht die Luft seitlich aus und bilden die Gewitterböen.
Hagel
Das Leid jedes Obstbauern, Landwirt und Hobbygärtner ( nicht vergessen diejenigen die keine Garage für Ihr geliebtes Auto besitzen)
Quelle: wzforum.de
Die grösse des Hagel hängt ab von der Stärke des Aufbereichs innerhalb der Wolke.Wassertröpfchen geraten beim Fallen in den Aufwindbereich der diese wieder in die Höhe katapultiert. Sie gefrieren, fallen wieder in tiefere Luftschichten und nehmen weiteres Wasser auf, werden abermals wieder in die Höhe gerissen und zusätzliches Wasser gefriert an. Dieser Vorgang wiederholt sich solange bis das Hagelkorn zu schwer ist um von den Aufwinden getragen zu werden. Anhand der grösse des Korns kann auf die Stärke der Winde im inneren der Gewitterwolke geschlossen werden, was in der Umkehrung auch zur Prognose von Hageldurchmessern dient.
Zahlen und Fakten zum Hagel:
Grössen in der Schweiz:
unter 0.5 cm – bis über 10 cm
Gewicht variiert:
0.1 g – mehr als 0.5 kg
Fallgeschwindigkeit:
kleiner Hagel → etwa 35 km/h
ab ca. 2 cm → etwa 70 km/h
aussergewöhnliche grosser → 150 km/h
Laut Nachrichtensender CNN wurde das größte Hagelkorn in der US-Geschichte mit 20 cm Durchmesser und einem Gewicht von 875 g am 9. August 2010 im amerikanischen Bundesstaat South Dakota gefunden.
Quelle: wikipedia.org
Gewittervorboten
Sichere Vorboten,das es im Verlaufe des Tages ein Donnerwetter gibt,sind die – am frühen Morgen erscheinenden – Altocumulus-Castellanus-Wolken.Türmchenförmige Auswüchse einer mittelhohen Haufenwolke in etwa 2000 m Höhe. Sie erscheinen etwa 8 Stunden vor Eintreffen der Gewitter.
Altocumulus-Castellanus-Wolken über Amriswil
Fazit: Gewitter sind für Meteorolgen keine einfachen Naturphänomene und verursachen immer wieder Kopfzerbrechen.Sie benötigen zur Entstehung nur wenig Platz – ein paar Quadratkilometer reichen aus. Aktuelle Computermodelle sind schlichtweg zu langsam, Messwerte zu grob vernetzt als das Sie Gewitter präzise berechnen könnten, selbst nicht in einem Zeitraum von wenigen Stunden.Zwar kann man die Entstehung zeitlich eingrenzen und die Auslöse ungefähr einschätzen,aber immer mit Unsicherheit.Deshalb lohnt sich ein Blick zum Himmel allemal…
Der Einfluss des Bodensee auf die Gewittertätigkeit
Unser See hat einen grösseren Einfluss auf die Gewittertätigkeit, als vielleicht anzunehmen wäre.Die Energiezufuhr,sprich die Nahrung,also feucht-warme labile Luft muss gewährleistet sein,damit ein Gewitter weiterleben kann.Gewitter saugen im Prinzip die Energie von den bodennahen Schichten auf.Da der Bodensee aber im Frühling und den ersten Sommermonaten noch sehr kühl ist wirkt er hemmend/stabilisierend.Auf folgender Karte vom 28.05.2016 ist die potenzielle Energie in der Luft angegeben (blauer/grünlicher = weniger, gelblicher/rötlicher = mehr) Schwarz eingekreist habe ich unsere Region samt Bodensee.Und man sieht,je näher dem Bodensee gelegen,desto mehr grün und blau ist auf der Karte zu sehen.Und das hat nichts mit der Wasserfarbe zu tun… 🙂 Der See strahlt seine “kühle Seite“ an seine Umgebung ab.Deshalb sind die Lufttemperaturen in den Ortschaften direkt am See auch immer etwa 2°C weniger als in Amriswil.
Zieht nun ein Gewitter aus Südwesten auf und nähert sich uns,fehlt Ihm schlichtweg das Futter um sich weiter zu stärken.Es schwächt sich etwas ab oder löst sich gar ganz auf.Nicht selten aber kommt es vor,dass sobald es den Bodensee überquert hat die Energiezufuhr wieder gewährleistet ist uns es sich von neuem aufbauen kann.
Einfache Darstellung auf die Auswirkungen von Gewitter in unserem Gebiet
Im weiteren Verlauf des Sommers jedoch erwärmt sich der See stetig,der Energiegehalt in seiner Umgebung steigt,so dass der Unterschied massiv kleiner wird.Die negativen Auswirkungen auf ein Gewitter werden kleiner.Vor allem im Spätsommer und im Herbst kann der See sogar förderlich sein,wenn dieser wärmer als die Umgebungsluft ist.Dann ist der See der Nahrungsbringer.Nicht selten können im Herbst aus diesem Grunde sogar Wasserhosen beobachtet werden.