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Blogserie Gewitter – Die blitzreichsten Gebiete der Welt
Mit einer Gewitter-Serie haben wir über die Gewitterentstehung, die Gewittertypen und deren Klimatologie in der Schweiz informiert. Nun stellt sich die Frage: Wo auf dem Globus gewittert es am meisten? Hier die Antwort.
Alle kennen es: Es giesst wie aus Kübeln, die Atmosphäre scheint durch den Donner regelrecht zu zertrümmern und die Blitze wandeln die Dunkelheit der Nacht für kurze Zeit zum Tag um. Im letzten Blog über die Blitzklimatologie der Schweiz haben wir erfahren, dass die Blitzdichte im Südtessin mit bis zu 4 Blitzeinschlägen pro Jahr und Quadratkilometer zu den höchsten Europas zählt. Nun stellen wir Ihnen auf der globalen Skala die Gebiete mit der grössten Blitzdichte vor.
Im Gegensatz zu bodengestützten Blitzdetektionssystemen welche Blitze in der näheren und weiteren Umgebung eines Sensors erfassen und diese zu einem regionalen bis kontinentalen Mosaik zusammensetzen, sind bei der Erfassung und Auswertung der globalen Blitze primär satellitengestützte Systeme im Einsatz. Diese erfassen nebst Erdblitzen besonders auch die Wolkenblitze. Das heisst, dass mit den optischen Instrumenten aus dem All die rund 2- bis 3-fache Menge an Blitze gemessen wird als mit den herkömmlichen Systemen.
Ein erstes Gerät, der Optical Transient Detector (ODT) Sensor, war in den Jahren 1995 bis 2000 auf einem erdumlaufenden Satelliten auf einer Höhe von 740 km im Einsatz. Mittels eines optischen Sensors wurden so (mit Ausnahme der polaren Regionen) die Blitze auf der ganzen Erde erfasst. Das Gerät wurde bereits in den 1980er Jahren von der NASA entwickelt. Es war der Vorgänger des länger im Einsatz stehenden LIS-Geräts (Lightning Imaging sensor).
Der LIS-Blitzsensor des TRMM-Erdbeobachtungssatelliten der NASA und der japanischen Raumfahrtagentur JAXA stand von 1997 bis 2015 im Einsatz. Mit diesem ebenfalls optischen Gerät wurden die Blitze zwischen dem Äquator und dem 38. Breitengrad (Nord/Süd) erfasst. Die Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM), welche ursprünglich für 3 Jahre vorgesehen war, endete nach über 17 Jahren im Januar 2015. An Bord des erdumlaufenden Satelliten waren nebst dem optischen Blitzsensor weitere Geräte zur Erforschung des Niederschlagsregimes in den Tropen und Subtropen im Einsatz. Weitere Informationen: Precipitation Measurement Mission - NASA
Gut zu wissen: Die dritte Generation der EUMETSAT-Satelliten (Missionsstart im Jahr 2021) wird ebenfalls mit einem modernen Blitzdetektionssystem ausgestattet, dem sogenannten Lightning Imager.
Jährlicher Verlauf der globalen Blitzklimatologie
Wie auf der Karte (Bild 1) unschwer zu erkennen ist, blitzt es in den Tropen sowie in den angrenzenden Subtropen am meisten. Weiter fällt auf, dass auf dem Land deutlich mehr Blitze als über dem Meer registriert werden. Dies hat seinen Grund in den unterschiedlichen Strahlungsverhältnissen der Landmassen und Ozeane. Da sich das Land in der warmen Jahreszeit stärker erwärmt als die Meere, sind die konvektiven Prozesse, welche schlussendlich zu Gewitter führen, dort deutlich ausgeprägter. Dieser Effekt zeigt sich auch in der deutlich höheren Blitzrate auf der nördlichen Hemisphäre, da sich hier die grösseren Landmassen befinden als in der südlichen Hemisphäre. Am meisten blitzt es im globalen Durchschnitt am Nachmittag zwischen 12:00 und 18:00 Uhr. Dabei werden in der nördlichen Hemisphäre zwischen Juni und August und in der südlichen Hemisphäre zwischen Dezember und Februar am meisten Blitze registriert.
Bevor wir uns in die subtropischen und tropischen Gebiete jenseits des 38. Breitengrades begeben, wenden wir uns aber zuerst dem europäischen Hotspot zu. In Europa treten Gewitter tatsächlich deutlich weniger häufig auf als in den Subtropen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass diese weniger heftig sind. Gerade in den gemässigten Breiten, in der Nähe der Frontalzonen, kommt es während des Sommers zu heftigen Gewittern mit Sturm, Hagel und Überschwemmungen. Die blitzreichste Region Europas liegt übrigens nahe der Schweizer Grenze über Norditalien am Comersee.
Die Gewitter-Hotspots der Erde
Wir konzentrieren uns auf die blitzreichsten Regionen zwischen dem Äquator und dem 38. südlichen und nördlichen Breitengrad. Während der TRMM Satelliten-Mission wurden diese Gebiete über einen Zeitraum von 17 Jahren vom sogenannten LIS-Gerät (Lightning Imaging Sensor) auf die Blitzraten vermessen. In verschiedenen wissenschaftlichen Untersuchungen wurden diese Daten für umfassende Blitzklimatologien verwendet.
Eine neuere Untersuchung mit hochaufgelösten Blitzdaten, identifiziert Afrika als den blitzreichsten Kontinenten. Allerdings stellte sich heraus, dass sich das blitzreichste Gebiet nicht wie lange angenommen über dem östlichen Kongobecken in Afrika, sondern über dem Maracaibo-See in Venezuela befindet. In dieser Untersuchung wurde zusätzlich eine Liste der 500 blitzreichsten Gemeinden der vom TRMM-Satelliten überflogenen Gebiete (0-38° N/S) erstellt. Ausgewertet wurden jeweils die Anzahl der Blitze pro Quadratkilometer im Jahr (FRD = Flash Rate Density / Blitzrate pro km2 ).
Untersuchung:
Where are the lightning hotspots on Earth? Rachel I. Albrecht, Steven J. Goodman, Dennis E. Buechler, Richard J. Blakeslee, and Hugh J. Christian. Bulletin of the American Meteorological Society. In press, early online release accessed May, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1175/BAMS-D-14-00193.1.
Die 5 blitzreichsten Gebiete pro Kontinent und weitere auffällige Regionen
Südamerika
In Südamerika befinden sich die Top 5 Hotspots in Kolumbien und Venezuela. Am häufigsten blitzt es am Maracaibo-See. Mit 233 Blitzen km2 / Jahr liegt somit das blitzreichste Gebiet der Welt in Venezuela.
Die Nächte am Maracaibo-See in Venezuela, dem größten Binnenmeer Südamerikas, bieten ein einzigartiges Naturschauspiel: An bis zu 260 Nächten im Jahr erleuchten Blitzgewitter die tropische Dunkelheit, vor allem dort, wo der Catatumbo-Fluss in den See mündet. Bis zu 60 Blitze pro Minute, oder insgesamt rund 1.176.000 Blitze pro Jahr – Ein Rekord der es auch in das Guiness-Buch der Rekorde schaffte!
Nachts blitzt es so häufig, dass diese Gegend während der Kolonialzeit von Seeleuten aus der Karibik als Leuchtturm benutzt wurde. Das Phänomen (spanisch: Relampago del Catatumbo) bleibt bis heute sagenumwoben, so finden sich noch heute abenteuerliche Theorien wieso es in der Gegend so häufig gewittert. Der Grund ist jedoch relativ einfach zu begründen:
Der Maracaibo-See liegt zwischen den Ausläufern zweier Andenketten und verdunstet dort tagsüber durch seine im Durchschnitt 30 Grad hohe Wassertemperatur grosse Mengen an Wasser. Zudem sorgt das nördlich gelegene karibische Meer für einen zusätzlichen Feuchteinput. Nachts kühlt die Luft über den benachbarten, hochgelegenen Anden rasch ab. Damit entstehen von den beiden, westlich und südlich gelegenen Andenketten Bergwinde welche sich über dem warmen See treffen. Diese ausgeprägte Windkonvergenz ist, nebst einer ausgeprägten feuchtlabilen Luftschichtung, ein zusätzlichen Hebungs-Trigger. So bilden sich im Laufe des Abends und in der Nacht über dem See und in der Umgebung regelmässig extrem hochreichende Gewitterzellen.
Die weiteren Hotspots Südamerikas sind alle in Kolumbien zu finden. Die Blitzraten dieser, überwiegend an den Ausläufern der nördlichen Andenketten gelegenen Gebieten sind im globalen Vergleich ebenfalls sehr hoch und werden nur von den Hotspots im Kongo und einzelnen Regionen Pakistans und Indiens übertroffen. Viele der kolumbianischen Gewitterregionen weisen die höchste Blitzaktivität während den Nachtstunden auf. Was mit dem Hintergrund der topographischen Lage ebenfalls für stationäre Konvergenzen (Umkehrthermik) spricht.
Afrika
In der Demokratischen Republik Kongo befinden sich gleich acht der zehn blitzreichsten Gebiete Afrikas. Mit einer Jährlichen Blitzrate von 205 Blitze km2 weist die Gemeinde Kabare eine ähnlich hohe Intensität auf wie der Maracaibo-See in Venezuela auf und belegt somit weltweit den zweiten Platz. Flächenmässig und über das Jahr verteilt ist die Demokratische Republik Kongo das gewitterreichste Land der Erde. In Kamerun liegt mit Nguti das viert blitzreichste Gebiet Afrikas, weltweit belegt es den achten Platz. Gewitterstürme gibt es in West- und Zentralafrika das ganze Jahr über, diese Regionen sind jedoch zwischen September und Mai am aktivsten.
Nordamerika
Auf dem Nordamerikanischen Kontinent befinden sich die blitzreichsten Gebiete in Mittelamerika. Nummer 1 und 2 mit einer FRD von jeweils 117 respektive 103 befinden sich in Guatemala. Auch hier liegen die zwei blitzreichsten Gebiete am Fusse einer Bergkette, der Sierra Madre. Besonders in Patulul in der Nähe des touristisch interessanten Lago de Atitlan gelegen, kommt es während den Sommermonaten zu vielen Gewittern. Diese Hotspots weisen einen Höhepunkt der Blitzaktivität während dem Nachmittag auf. Das gewitterreichste Gebiet der USA liegt in Orangetree Florida, dort blitzt es im Juli am häufigsten.
Asien
Gleich drei der blitzreichsten Gebiete in Asien liegen in Pakistan. Besonders in Daggar, an den Ausläufern des Hindukusch Gebirges gelegen, kommt es im Juli und August zu heftigen Gewittern mit einer grossen Blitzintensität. Während des Augusts wurden hier weltweit die höchsten monatlichen Blitzraten gemessen und übersteigen sogar die höchsten Monatssummen des Kongos. Auch im äussersten Westen des indischen Bundesstaats Jammu und Kashmir, in Rajauri kommt es während des Monsuns zu sehr heftigen Unwettern mit Tornados, Grosshagel und Überschwemmungen. Diese Gebiete liegen am Fusse des Himalayas und weisen während den Monsun-Monaten zwischen Mai und Oktober, besonders aber im August und September, die höchste Blitzaktivität auf. Die Intensivsten Gewitter findet man auch hier an den Ausläufern der Gebirgsketten. Warmfeuchte Luft des Südwest-Monsuns aus der Arabischen See trifft in diesen Gebieten auf die trockenkühle Luft des Tibetischen Plateaus.
Interessant ist auch die Blitzklimatologie von Kuala Lumpur, der Hauptstadt Malaysias. Mit einer FRD von 93 Blitzen/km2/Jahr, liegt die Stadt zwar „nur“ auf Platz 10 der asiatischen Hotspots, ist damit aber die blitzreichste Hauptstadt der Welt. Global betrachtet belegt Kuala Lumpur den 52. Platz der 500 blitzreichsten Gemeinden der Erde.
Australien
Auch hier befinden sich vier der fünf blitzreichsten Gebiete in der gleichen Gegend, an der nördlichen Küste Australiens. Die blitzreichste Region Australiens schafft es auf der globalen Rangliste gerademal auf Platz 61. Das fünfte Gebiet befindet sich in Papa Neu Guinea. Die höchste Blitzrate in beiden Ländern entsteht insbesondere aufgrund von Land- und Meerwind Konvergenzen am Nachmittag, vor allem während des Sommermonsuns.
Durch die satellitengestützten klimatologischen Auswertungen der globalen Blitzverteilung wurden ältere Beobachtungen, die eine höhere Blitzaktivität über Land als über dem Meer besonders in den Bergregionen des Himalayas, der Anden, der Sierra Madre und den Mitumba Bergen in Afrika vermuteten, bestätigt.
Die maximale Blitzdichte wurde meistens in den Sommermonaten, in vielen Gebieten rund um die Monsunzeit registriert. Schlussendlich wurde der Maracaibo-See als blitzreichstes Gebiet des Planeten identifiziert.
Falls sie sich also je in einem dieser blitzreichen Gebiete aufhalten, sollten sie nebst den meist unwirtlichen Bedingungen, stets auch das lokale Wetter im Auge behalten und die Wetterprognosen konsultieren. So faszinierend Gewitter auch sind, so gefährlich sind sie es auch.
Weiterführende Informationen
Zum Schluss dieses Blogs möchten wir ihnen die Faszination der Gewitter in Bild und Ton näherbringen. Der Amerikaner Mike Olbinski aus Phönix, Arizona gehört zu den weltweit besten Gewitterphotographen. Er ist regelmässig im mittleren Westen und in Arizona auf Sturmjagd. Seine Zeitraffer-Filme wurden an verschiedenen Film Festivals ausgezeichnet.
Weitere spannende Websites:
Status of lightning detection, Performances and limitations of existing systems
(Publikation über die verschiedenen Blitzerfassungssysteme)